[实用新型]一种倒装LED芯片

说明书

技术领域

本实用新型涉及发光二极管技术领域，特别涉及一种倒装LED芯片。

背景技术

LED芯片是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。也称为LED发光二极管、LED芯片二极管、LED发光芯片，是LED灯的核心组件，也就是指的P-N结。其主要功能是：把电能转化为光能，芯片的主要材料为单晶硅。半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个P-N结。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。而光的波长也就是光的颜色，是由形成P-N结的材料决定的。

倒装芯片封装技术为1960年IBM公司所开发，为降低成本，提高速度，提高组件可靠性，FC使用在第1层芯片与载板接合封装，封装方式为芯片正面朝下向基板，无需引线键合，形成最短电路，降低电阻；采用金属球连接，缩小了封装尺寸，改善电性表现，解决了BGA为增加引脚数而需扩大体积的困扰。然而现有技术中的倒装LED芯片普遍存在出光效率低的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种出光效率高的倒装LED芯片。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种倒装LED芯片，包括蓝宝石衬底、n型GaN层、量子阱MWQ层、p型GaN层、Si基板、焊接层、反射层、过渡层和欧姆电极，所述n型GaN层、量子阱MWQ层和p型GaN层分别依次设置于蓝宝石衬底上，所述焊接层包括第一焊接层和第二焊接层，所述欧姆电极包括n型电极和p型电极，所述n型 GaN层远离蓝宝石衬底的一面包括第一表面和第二表面，所述量子阱MWQ层和p型GaN层依次设置于第一表面上，所述p型电极设置于p型GaN层上并通过第一焊接层与Si基板连接，所述n型电极设置于第二表面上并通过第二焊接层与Si基板连接，所述蓝宝石衬底远离n型GaN层的一面具有粗化结构，所述Si基板与第一焊接层、第二焊接层之间分别设有反射层，所述过渡层设置于反射层与第一焊接层之间。

进一步的，所述反射层的材质为Ag或Al，所述过渡层为AlN过渡层。

进一步的，所述粗化结构为表面具有倒梯形、倒锥形或倒三角形的凸起。

进一步的，所述蓝宝石衬底与n型GaN层之间设有缓冲层。

进一步的，所述倒装LED芯片的长宽比为1:2-3。

进一步的，所述量子阱MWQ层与p型GaN层之间设有隔离层，所述隔离层为SiO₂和Ti₃O₅交替形成的叠层，所述叠层的数目为2-18。

本实用新型的有益效果在于：

(1)利用蓝宝石衬底、n型GaN层、量子阱MWQ层、p型GaN层、Si基板、焊接层、反射层、过渡层的复合取光结构，该结构可以改变光线传播方向，使大于入射临界角而在芯片内部发生全反射的光线逸出芯片表面，使原本不能逸出芯片表面的有源层发出的光子逸出芯片表面，从而提高芯片出光效率；

(2)设有粗化结构的蓝宝石作衬底，可大大提高出光效率，防止由于半导体和空气的折射率差异较大而引起的全反射严重的问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例的倒装LED芯片的结构图。

标号说明：

1、蓝宝石衬底；11、粗化结构；2、n型GaN层；3、量子阱MWQ层；4、p型GaN层；5、Si基板；61、第一焊接层；62、第二焊接层；7、反射层；8、过渡层；91、p型电极；92、n型电极；101、缓冲层；102、隔离层。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本实用新型最关键的构思在于：通过蓝宝石衬底、n型GaN层、量子阱MWQ层、p型GaN层、Si基板、焊接层、反射层、过渡层的复合取光结构的设计，从而提高芯片出光效率。