[发明专利]一种倒装高压LED芯片电极及芯片制造方法

说明书

本发明公开了一种倒装高压LED芯片电极及芯片制造方法，包括衬底和外延层，外延层包括P型氮化镓层、量子阱区和N型氮化镓层，外延层上设置有彼此独立的单元芯片，每个单元芯片形成图案化的P型氮化镓平台和N型氮化镓平台，两组以上单元芯片构成一个高压芯片单元，P型氮化镓平台和N型氮化镓平台均采用金属电极互联，金属电极包括P型金属反射电极、P‑N互联电极、N型金属电极以及焊盘电极，P型氮化镓平台到N型氮化镓平台的侧壁以及单元芯片互联的深槽区均采用DBR结构连接。本发明提高芯片的出光率以及增大封装芯片焊盘的接触面积，增强稳定性，减少电流从聚效应，而且实现无线焊接，散热效果好，有利于减少成本，降低光衰。

技术领域

本发明涉及半导体发光照明器件领域，尤其涉及一种倒装高压LED芯片电极及芯片制造方法。

背景技术

半导体固态发光器件氮化镓基LED发光二极管由于其体积小，功耗低、寿命长、响应块、稳定性好等优点被广泛应用于各种发光照明领域，传统正装高功率LED由于结构特性导致具有电流扩散不均，散热不好，电机阻挡发光以及受到光源驱动寿命影响较大，从而导致光效低、稳定性相对较差。随着LED芯片制造业的兴起以及科研领域的发展，要求新一代的芯片具有高性能、低成本且更注重器件的稳定性，因而高压倒装LED芯片应运而生，高压倒装LED可以将功率型芯片实现多单元互联互通，有效地降低驱动电流，同时芯片可以直接高压驱动，可以节省驱动成本，提高光源整体寿命；由于芯片采用倒装结构，合理的电极设计可以提高出光反射效率，减少电流从聚效应，而且实现无线焊接，散热效果好，有利于减少成本，降低光衰。

发明内容

本发明目的在于针对现有技术所存在的不足而提供一种倒装高压LED芯片电极及芯片制造方法的技术方案，主要解决提高芯片的出光率以及增大封装芯片焊盘的接触面积，增强稳定性。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种倒装高压LED芯片，包括衬底和外延层，衬底位于外延层的下方，外延层包括P型氮化镓层、量子阱区和N型氮化镓层，量子阱区位于P型氮化镓层和N型氮化镓层之间，其特征在于：外延层上设置有彼此独立的单元芯片，每个单元芯片形成图案化的P型氮化镓平台和N型氮化镓平台，单元芯片之间通过深刻蚀隔离槽分开，单元芯片的外侧面上设置有切割道侧壁区，两组以上单元芯片构成一个高压芯片单元，高压芯片单元的外围通过深刻蚀V型隔离槽分开，P型氮化镓平台和N型氮化镓平台均采用金属电极互联，金属电极包括覆盖于P型氮化镓平台表面的P型金属反射电极、单元芯片之间的P-N互联电极、N型金属电极以及用于倒装封装的焊盘电极，P型氮化镓平台到N型氮化镓平台的侧壁以及单元芯片互联的深槽区均采用DBR结构连接，DBR结构包括DBR绝缘包裹层、DBR绝缘填充层、DBR绝缘隔离层和DBR侧壁绝缘包裹层，DBR绝缘包裹层和DBR绝缘填充层包裹在单元芯片的外侧，P-N互联电极位于相邻的两个DBR绝缘包裹层和DBR绝缘填充层之间，DBR绝缘包裹层、DBR绝缘填充层和P-N互联电极的顶面上均设置有DBR绝缘隔离层，位于外侧的DBR绝缘填充层上设置有DBR侧壁绝缘包裹层，相邻的DBR绝缘包裹层与DBR侧壁绝缘包裹层之间设置有P型金属反射电极腐蚀窗口，在DBR背面实现单元芯片互联，既可以增强芯片出光的反射同时可以避免目前芯片中电极深槽互联的稳定性以及电极散热的困难，提高了产品良率，在DBR背面实现单元芯片互联，既可以增强芯片出光的反射同时可以避免目前芯片中电极深槽互联的稳定性以及电极散热的困难，提高了产品良率，同时DBR反射结构与反射电极、互联电极以及外围包裹焊盘电极相结合的设计可以最大程度的将芯片出光反射出去。

进一步，衬底的材料为AL₂O₃、SiC、Si或金属。

进一步，衬底的背面设置有图案化结构。