[实用新型]一种出光效率高的倒装LED芯片、及其LED器件

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种发光二极管芯，尤其涉及一种倒装结构的发光二极管芯片，以及含有该倒装LED芯片的LED器件。

背景技术

发光二极管(LED)光源具有高效率、长寿命、不含Hg等有害物质的优点。随着LED技术的迅猛发展，LED的亮度、寿命等性能都得到了极大的提升，使得LED的应用领域越来越广泛，从路灯等室外照明到装饰灯等市内照明，均纷纷使用或更换成LED作为光源。

半导体照明行业内，一般将LED芯片的结构分成正装芯片结构、垂直芯片结构和倒装芯片结构三类。与其它两种芯片结构相比，倒装芯片结构具有散热性能良好、出光效率高、饱和电流高和制作成本适中等优点，已经受到各大LED芯片厂家的重视。在进行封装时，倒装LED芯片直接通过表面凸点金属层与基板相连接，不需要金线连接，因此也被称为无金线封装技术，具有耐大电流冲击和长期工作可靠性高等优点。

现有的倒装LED芯片，如图1所示，其是经过六个主要步骤制成的。步骤一：如图2-a所示，刻蚀外延衬底10上的部分P型外延层13、发光层12和N型外延层11以形成台阶结构，一般采用ICP(Inductive Coupled Plasma)干法刻蚀，刻蚀掩膜采用光刻胶或二氧化硅层。步骤二：如图2-b所示，在N型外延层11表面设置N接触金属层20，由电子束蒸发工艺搭配光刻剥离工艺完成。步骤三：如图2-c所示，在P型外延层13表面设置P接触金属层21，由电子束蒸发工艺搭配光刻腐蚀工艺完成。步骤四：如图2-d所示，在P接触金属层21表面设置P阻挡保护层22，由电子束蒸发工艺搭配光刻腐蚀工艺完成，P阻挡保护层用于阻挡P接触金属层的金属迁移。步骤五：如图2-e所示，在芯片表面制备具有通孔的绝缘层23，绝缘层材料一般为SiO2，由PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)等离子体增强化学气相沉积法搭配光刻腐蚀工艺完成。步骤六：如图2-f所示，在绝缘层23表面设置表面电极层，P表面电极层24通过通孔与P阻挡保护层电连接，N表面电极层25通过通孔与N接触金属层20电连接，一般由电子束蒸发工艺搭配光刻剥离工艺完成。

现有的这种倒装LED芯片，由于光刻精度的限制，其P接触电极层和P阻挡保护层的覆盖面积都会小于P型外延层的表面积，这会使芯片的导电导热能力、出光效率都受到影响，无法得到进一步提升。

实用新型内容

本实用新型为弥补现有技术中存在的不足，第一方面提供一种导热导电能力好、且有利于提高LED芯片出光效率的倒装LED芯片。

本实用新型为达到其第一方面的目的，采用的技术方案如下：

本实用新型提供一种倒装LED芯片，包括外延衬底、P表面电极、N表面电极、叠加于外延衬底上表面的N型外延层、叠加于N型外延层上表面的发光层、叠加于发光层上表面的P型外延层，所述P型外延层其上开设有第一凹孔，且第一凹孔向下贯穿过所述发光层并延伸至所述N型外延层；在P型外延层上表面叠加有一P接触金属层，且P接触金属层的边缘与P型外延层的边缘重合，相互叠加的P型外延层和P接触金属层构成第一叠加结构；所述第一叠加结构其上表面叠加有P阻挡保护层，且P阻挡保护层的下表面覆盖面积与P型外延层的上表面面积一致；N型外延层、发光层、P型外延层、P接触金属层、及P阻挡保护层依次叠加构成第二叠加结构，所述第二叠加结构其外露的表面设有绝缘层，且和所述第一凹孔的底部位置相对应的绝缘层部分设有第一通孔，在和P阻挡保护层上表面对应的绝缘层部分设有第二通孔；所述N表面电极通过所述第一通孔与N型外延层电连接，所述P表面电极通过所述第二通孔与P阻挡保护层电连接。

进一步的，N表面电极的边缘向下延伸至第一通孔的底部与所述N型外延层直接接触以形成电连接。N表面电极层直接与N型外延层形成欧姆接触，省略了N接触金属层，使芯片结构更简单，降低了倒装LED芯片的物料成本和工艺成本。

进一步优选的，所述第二叠加结构其边缘呈台阶状。

本实用新型第二方面提供一种含有上文所述的倒装LED芯片的LED器件，所述LED器件包括基板、及倒装安装于所述基板上的如上文所述的倒装LED芯片，基板上设有互相间隔的P电极和N电极，所述倒装LED芯片其P表面电极和N表面电极分别对应地与基板上的P电极和N电极连接。