一種倒裝led芯片及其制備方法
【專利摘要】一種倒裝LED芯片及其制備方法，該芯片包括襯底及M個芯片，每個芯片包括N型氮化鎵層、發(fā)光層及P型氮化鎵層，P型氮化鎵層上形成反射層；外延層及反射層表面覆蓋第一絕緣層；第一絕緣層上形成第一P引線電極、第一N引線電極、第二P引線電極、第二N引線電極和PN引線連接電極，第一、第二P引線電極、第一、第二N引線電極及PN引線連接電極表面覆蓋第二絕緣層；第二絕緣層上形成與第二P引線電極和第一N引線電極電連接的N焊盤以及與第一P引線電極和第二N引線電極電連接的P焊盤。本發(fā)明通過PN引線連接電極將第2?M芯片串接后，再通過N焊盤和P焊盤與第一芯片反響并聯(lián)，使芯片具有良好的抗ESD功能，且能進(jìn)行反向電壓測試。
【專利說明】
一種倒裝LED芯片及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于半導(dǎo)體光電芯片技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種倒裝LED芯片及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著LED (發(fā)光二極管)光效的不斷提高，在某些領(lǐng)域，如液晶背光、汽車照明光源等，己逐漸顯露出LED代替熒光燈、白熾燈的趨勢。在通用照明領(lǐng)域，大功率LED也同樣具有取代傳統(tǒng)光源的巨大潛力。但是，隨著LED芯片單位面積功率的增大和芯片集成度的提高，散熱問題和靜電防護(hù)問題逐漸成為影響LED穩(wěn)定性的重要因素。
[0003]提高靜電防護(hù)能力是提高LED穩(wěn)定性的重要條件之一?，F(xiàn)有技術(shù)中有采用給LED并聯(lián)一個反向二極管或雙向二極管來提高LED的防靜電能力。對于正裝芯片或垂直結(jié)構(gòu)芯片，采用將一個防靜電二極管和一個LED封裝在一起的方法，但該方法增加了生產(chǎn)成本，且因連接金線的增加而影響了產(chǎn)品的穩(wěn)定性。
[0004]專利號為US7064353B2的美國專利中公開了在同一藍(lán)寶石襯底上制作兩個反向并聯(lián)LED的技術(shù)，該兩個二極管之間可以相互起到靜電保護(hù)的作用。采用并聯(lián)單個反向二極管的方法，在只增加少量制造成本的前提下，提高了 LED的抗靜電放電能力，但這種結(jié)構(gòu)在樣品測試上卻存在無法測試反向漏電流的問題。LED反向漏電流是反映LED性能的一個重要方面，如果不對反向漏電測試來甄別反向漏電較大的不良品，不良品可能在長期使用中出現(xiàn)可靠性的問題。反向漏電流的測試電壓一般比正向開啟電壓要高，如氮化稼基LED，一般在LED兩端施加5V的反向電壓測試其反向電流。對于與LED反向并聯(lián)的二極管，施加的5V電壓則為正向電壓，一般氮化嫁基LED的工作電壓小于3.5V，測試時，反向二極管必定處于正向?qū)顟B(tài)，因此無法對LED的反向漏電流進(jìn)行測試。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種具有靜電損傷保護(hù)功能的倒裝LED芯片其制造方法，使芯片具有良好的抗ESD功能，且能進(jìn)行反向電壓測試。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取如下的技術(shù)解決方案:
[0007]一種倒裝LED芯片，包括襯底以及位于所述襯底表面上彼此相互獨(dú)立的M個芯片，M ^ 3，所述每個芯片包括依次生長于所述襯底表面上的N型氮化鎵層、發(fā)光層及P型氮化鎵層，所述N型氮化鎵層、發(fā)光層及P型氮化鎵層構(gòu)成芯片的外延層，所述每個芯片的P型氮化鎵層上形成有反射層；覆蓋每個芯片的外延層及反射層表面的第一絕緣層；形成于第一絕緣層上的與第一芯片的反射層電連接的第一 P引線電極；形成于第一絕緣層上的與第一芯片的N型氮化鎵層電連接的第一 N引線電極；形成于第一絕緣層上的與第二芯片的反射層電連接的第二 P引線電極；形成于第一絕緣層上的與第M芯片的N型氮化鎵層電連接的第二 N引線電極；形成于第一絕緣層上的依次將第i芯片的N型氮化鎵層和第i+Ι芯片的反射層進(jìn)行串聯(lián)電連接的PN引線連接電極，i = 2，…，M-1，每兩個相互串聯(lián)的芯片的PN引線連接電極彼此相互獨(dú)立；第二絕緣層，所述第二絕緣層覆蓋于所述第一 P引線電極、第一 N引線電極、PN引線連接電極、第二 P引線電極及第二 N引線電極的表面上及位于第一、第二 P引線電極、PN引線連接電極和第一、第二 N引線電極彼此之間的第一絕緣層表面上；沉積于所述第二絕緣層上的N焊盤，所述N焊盤分別與所述第二P引線電極和所述第一N引線電極電連接；沉積于所述第二絕緣層上的P焊盤，所述P焊盤分別與所述第一 P引線電極和所述第二N引線電極電連接。
[0008]本發(fā)明倒裝LED芯片還包括貫穿所述外延層、露出所述襯底表面的溝槽，所述溝槽將每個芯片相隔離；貫穿每個芯片的P型氮化鎵、發(fā)光層直到N型氮化鎵層表面的N電極孔；所述第一絕緣層填充所述溝槽和N電極孔，每個芯片的第一絕緣層上形成有與反射層表面相連的P型接觸孔和與N型氮化鎵層表面相連的N型接觸孔；所述第一 P引線電極沉積在第一芯片表面的部分第一絕緣層上及P型接觸孔內(nèi)、通過第一芯片上的P型接觸孔與第一芯片的反射層電連接；所述第一 N引線電極沉積在第一芯片表面的部分第一絕緣層上及N型接觸孔內(nèi)、通過第一芯片上的N型接觸孔與第一芯片的N型氮化鎵層電連接；所述第二P引線電極沉積在第二芯片表面上的部分第一絕緣層上及P型接觸孔內(nèi)、通過第二芯片上的P型接觸孔與第二芯片的反射層電連接；所述第二 N引線電極沉積在第M芯片表面上的部分第一絕緣層上及N型接觸孔內(nèi)、通過第M芯片上的N型接觸孔與第M芯片的N型氮化鎵層電連接；所述PN引線連接電極沉積在相鄰芯片的部分第一絕緣層上及N型接觸孔、P型接觸孔內(nèi)；所述第二絕緣層上形成有與第一 N引線電極表面連接的第一 N引線電極接觸孔、與第一 P引線電極表面連接的第一 P引線電極接觸孔、與第二 N引線電極表面連接的第二N引線電極接觸孔以及與第二P引線電極表面連接的第二P引線電極接觸孔；所述N焊盤沉積于所述第二絕緣層上以及所述第一 N引線電極接觸孔和第二 P引線電極接觸孔內(nèi)，通過第一 N引線電極接觸孔與第一 N引線電極連接、通過第二 P引線電極接觸孔與第二 P引線電極連接；所述P焊盤沉積于所述第二絕緣層上以及所述第一 P引線電極接觸孔和第二N引線電極接觸孔內(nèi)，通過第一 P引線電極接觸孔和第一 P引線電極連接、通過第二 N引線電極接觸孔與第二 N引線電極連接。
[0009]本發(fā)明倒裝LED芯片的第一絕緣層沿芯片周邊側(cè)壁與襯底貼合。
[0010]本發(fā)明倒裝LED芯片的第二絕緣層沿芯片周邊側(cè)壁與絕緣層貼合，每個芯片依次被所述第一絕緣層和第二絕緣層完全包裹。
[0011]本發(fā)明倒裝LED芯片的N焊盤與P焊盤表面上覆蓋有錫膏層。
[0012]本發(fā)明倒裝LED芯片的錫膏層的厚度為50?lOOum。
[0013]本發(fā)明倒裝LED芯片的N焊盤與P焊盤對稱分布，所述P焊盤和N焊盤厚度為Ium?2um，P焊盤和N焊盤之間間隔彡150um。
[0014]—種倒裝LED芯片的制備方法，包括以下步驟:
[0015]步驟一、提供襯底，在襯底表面上生長外延層，外延層生長過程依次為:在襯底表面生長N型氮化鎵層，在N型氮化鎵層上生長發(fā)光層，在發(fā)光層上生長P型氮化鎵層；
[0016]步驟二、在P型氮化鎵層上覆蓋反射層；
[0017]步驟三、在外延層上形成溝槽，溝槽的深度至襯底表面并露出襯底，使所述外延層形成彼此相互獨(dú)立的M個芯片，M多3，在每一芯片表面形成貫穿P型氮化鎵層、發(fā)光層直到N型氮化鎵層表面的N電極孔；
[0018]步驟四、在外延層和反射層的表面覆蓋第一絕緣層，第一絕緣層同時填充溝槽和N電極孔；
[0019]步驟五、在第一絕緣層表面打孔，每個芯片上分別形成與反射層表面相連的P型接觸孔5和與N型氮化鎵層表面相連的N型接觸孔；
[0020]步驟六、在第一絕緣層上形成具有布線圖案的第一 P引線電極、第一 N引線電極、PN引線連接電極、第二 P引線電極及第二 N引線電極；
[0021 ] 其中，第一 P引線電極通過第一芯片上的P型接觸孔與第一芯片的反射層電連接，第一 N引線電極通過第一芯片上的N型接觸孔與第一芯片的N型氮化鎵層電連接，第二 P引線電極通過第二芯片上的P型接觸孔與第二芯片的反射層電連接，第二 N引線電極通過第M芯片上的N型接觸孔與第M芯片的N型氮化鎵層電連接，PN引線連接電極依次將第i芯片的N型氮化鎵層和第i+Ι芯片的反射層進(jìn)行串聯(lián)電連接，i = 2，…，M-1，其中每兩個相互串聯(lián)的芯片的PN引線連接電極彼此相互獨(dú)立；
[0022]步驟七，在第一 P引線電極、第一 N引線電極、PN引線連接電極、第二 P引線電極、第二 N引線電極的表面以及位于第一、第二 P引線電極、第一、第二 N引線電極和PN引線連接電極彼此之間的第一絕緣層的表面上形成第二絕緣層；
[0023]在第二絕緣層形成第一 N引線電極接觸孔、第一 P引線電極接觸孔、第二 N引線電極接觸孔和第二 P引線電極接觸孔，其中，第一 N引線電極接觸孔與第一 N引線電極表面連接，第一 P引線電極接觸孔與第一 P引線電極表面連接，第二 N引線電極接觸孔與第二 N引線電極表面連接，第二 P引線電極接觸孔與第二 P引線電極表面連接；
[0024]步驟八、在第二絕緣層上形成相互絕緣的N焊盤與P焊盤，所述N焊盤同時填充滿所述第一 N引線電極接觸孔和第二 P引線電極接觸孔，所述P焊盤同時填充滿第一 P引線電極接觸孔和第二N引線電極接觸孔。
[0025]由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明通過PN引線連接電極將第2芯片至第M芯片串接，通過N焊盤和P焊盤將串接好的芯片組合與第一芯片反向并聯(lián)，使倒裝LED芯片不僅具有良好的抗靜電能力，可于產(chǎn)品生產(chǎn)流程及終端應(yīng)用生命周期內(nèi)減少LED受環(huán)境或電路靜電損壞的幾率，可方便的與現(xiàn)有工藝技術(shù)進(jìn)行集成且不會增加較多制造成本，而且還可監(jiān)控LED反向漏電情況，篩選掉有潛在問題的產(chǎn)品，從而保證LED芯片工作的可靠性。此外，P焊盤和N焊盤對稱分布、倒裝接觸面積大且發(fā)光層離基板近，可以很容易的將熱量導(dǎo)出，增強(qiáng)散熱效果。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2為本發(fā)明實施例電路連接示意圖；
[0028]圖3為本發(fā)明實施例LED芯片形成外延層的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖4為LED芯片形成反射層的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖5為LED芯片形成溝槽和N電極孔的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖6為LED芯片形成第一絕緣層的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖7為LED芯片形成P型接觸孔和N型接觸孔的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖8a為LED芯片形成第一、第二 N引線電極、PN引線連接電極和第一、第二 P引線電極的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖8b為圖8a的俯視圖；
[0035]圖9a為LED芯片形成第二絕緣層及N引線電極接觸孔、P引線電極接觸孔的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖9b為圖9a的俯視圖；
[0037]圖10為LED芯片形成N焊盤和P焊盤的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。
【具體實施方式】
[0039]如圖1所示，本發(fā)明的倒裝LED芯片包括襯底I以及位于襯底I表面上彼此相互絕緣獨(dú)立的M個芯片10，M為大于等于3的整數(shù)，每一芯片10包括依次生長于襯底I表面上的N型氮化鎵層11、發(fā)光層12及P型氮化鎵層13，P型氮化鎵層13上覆蓋反射層15，N型氮化鎵層11、發(fā)光層12及P型氮化鎵層13構(gòu)成每個芯片的外延層2。每個芯片由溝槽3隔離開(圖5)，溝槽3的深度至襯底I表面。在每個芯片的外延層2及反射層15表面覆蓋第一絕緣層16。第一絕緣層16上設(shè)置與第一芯片的反射層電連接的第一 P引線電極31、與第一芯片的N型氮化鎵層電連接的第一 N引線電極32、與第二芯片的反射層電連接的第二P引線電極41、與第M芯片的N型氮化鎵層電連接的第二 N引線電極42以及將一個芯片的N型氮化鎵層和相鄰一個芯片的反射層依次串接的PN引線連接電極33。在第一 P引線電極31、第一 N引線電極32、PN引線連接電極33和第二 P引線電極41及第二 N引線電極42的表面上及位于第一、第二 P引線電極、PN引線連接電極和第一、第二 N引線電極彼此之間的第一絕緣層16表面上覆蓋有第二絕緣層22，第二絕緣層22上設(shè)置有與第二 P引線電極41和第一 N引線電極32電連接的N焊盤26以及與第一 P引線電極31和第二 N引線電極42電連接的P焊盤27。同時結(jié)合圖2，PN引線連接電極33將第2芯片至第M芯片依次串聯(lián)，通過N焊盤26和P焊盤27，使串接的第二芯片至第M芯片與第一芯片反向并聯(lián)，串接的芯片形成靜電防護(hù)作用。
[0040]下面結(jié)合圖3至圖10，對本發(fā)明實施例倒裝LED芯片的制備方法進(jìn)行說明，該制備方法包括以下步驟:
[0041]步驟一、如圖3所示，提供襯底1，本實施例的襯底I為藍(lán)寶石襯底，通過MOCVD (Metal-organic Chemical Vapor Deposit1n，金屬有機(jī)化合物化學(xué)氣相沉淀)在襯底I表面上生長外延層2，外延層2生長過程依次為:在襯底I表面生長N型氮化鎵層11，在N型氮化鎵層11上生長發(fā)光層12，在發(fā)光層12上生長P型氮化鎵層13 ;
[0042]步驟二、如圖4所示，采用蒸鍍及光刻工藝在P型氮化鎵層13上覆蓋反射層15，該反射層15的材料可為鋁、鎳、銀或上述任意兩者之合金；
[0043]步驟三、如圖5所示，通過對外延層采用ICP蝕刻工藝，在外延層上形成溝槽3，溝槽3的深度至襯底I表面、露出襯底I，在外延層上設(shè)置溝槽，使所述外延層形成彼此相互獨(dú)立的第一芯片至第M芯片，M為大于等于3的整數(shù)，本實施例中M = 4，即形成有4個相互獨(dú)立的芯片；對每一芯片10進(jìn)行刻蝕，以在每一芯片10表面形成貫穿P型氮化鎵層13、發(fā)光層12直到N型氮化鎵層11表面的N電極孔4，N電極孔4的數(shù)量可以為多個并且在芯片表面均勻分布；
[0044]步驟四、如圖6所示，通過濺射或噴涂工藝在外延層和反射層的表面覆蓋第一絕緣層16，第一絕緣層16同時填充溝槽和N電極孔，第一絕緣層沿芯片周邊側(cè)壁與襯底貼合，將每一個芯片完全包裹；第一絕緣層厚度為Ium?2.5um，第一絕緣層的材料可為氮化鋁或二氧化硅或氮化硅或三氧化二鋁或布拉格反射層DBR或硅膠或樹脂或丙烯酸，布拉格反射層為二氧化硅和二氧化鈦的多層交替結(jié)構(gòu)；優(yōu)選地，絕緣層材料為有機(jī)硅膠，有機(jī)硅膠本身具備極高的填充微米級空洞能力，能有效填充溝槽和N電極孔所留下的空洞，減少此類空洞對光形成的發(fā)射，提高芯片發(fā)光效率并且防止芯片間漏電；
[0045]步驟五、如圖7所示，采用光刻和蝕刻技術(shù)在第一絕緣層16表面打孔，每個芯片上分別刻蝕出P型接觸孔5和N型接觸孔6，其中，P型接觸孔5與反射層15表面相連，P型接觸孔5底部露出反射層15，N型接觸孔6與N型氮化鎵層11表面相連，N型接觸孔6底部露出反射層11 ;
[0046]步驟六、如圖8a和圖Sb所示，通過濺射或蒸鍍工藝在第一絕緣層16上形成具有布線圖案的第一 P引線電極31、第一 N引線電極32、PN引線連接電極33、第二 P引線電極41及第二 N引線電極42 ；
[0047]其中，在第一芯片表面上的部分第一絕緣層16上以及P型接觸孔內(nèi)沉積第一 P引線電極31，即第一 P引線電極31通過第一芯片上的P型接觸孔與第一芯片的反射層電連接；在第一芯片表面上的部分第一絕緣層16上以及N型接觸孔內(nèi)沉積第一 N引線電極32，即第一 N引線電極32通過第一芯片上的N型接觸孔與第一芯片的N型氮化鎵層電連接；在第二芯片表面上的部分第一絕緣層16上以及P型接觸孔內(nèi)沉積第二 P引線電極41，即第二P引線電極41通過第二芯片上的P型接觸孔與第二芯片的反射層電連接；在第M芯片表面上的部分第一絕緣層16上以及N型接觸孔內(nèi)沉積第二 N引線電極42，即第二 N引線電極42通過第M芯片上的N型接觸孔與第M芯片的N型氮化鎵層電連接；在相鄰芯片的部分第一絕緣層16上以及N型接觸孔、P型接觸孔內(nèi)沉積PN引線連接電極33，PN引線連接電極33依次將第i芯片的N型氮化鎵層和第i+Ι芯片的反射層進(jìn)行串聯(lián)電連接，i = 2，…，M-1,其中每兩個相互串聯(lián)的芯片的PN引線連接電極33是彼此相互獨(dú)立的；
[0048]步驟七，如圖9a和圖9b所示，通過噴涂工藝形成第二絕緣層22，第二絕緣層22覆蓋第一 P引線電極31、第一 N引線電極32、PN引線連接電極33、第二 P引線電極41、第二N引線電極42的表面以及位于第一、第二 P引線電極、第一、第二 N引線電極和PN引線連接電極彼此之間的第一絕緣層16的表面，第二絕緣層22沿芯片周邊側(cè)壁與第一絕緣層貼合；
[0049]通過光刻工藝在第二絕緣層22形成第一 N引線電極接觸孔28、第一 P引線電極接觸孔29、第二 N引線電極接觸孔38和第二 P引線電極接觸孔39，其中，第一 N引線電極接觸孔28與第一芯片上的第一 N引線電極32表面連接，第一 P引線電極接觸孔29與第一芯片上的第一 P引線電極31表面連接，第二 N引線電極接觸孔38與第M芯片上的第二 N引線電極42表面連接，第二 P引線電極接觸孔39與第二芯片上的第二 P引線電極41表面連接；第一、第二 N引線電極接觸孔和第一、第二 P引線電極接觸孔可以是多個；
[0050]第二絕緣層優(yōu)選采用有機(jī)硅膠，有機(jī)硅膠是不吸收可見光譜并且具備一定彈性的材料，能夠吸收導(dǎo)致芯片內(nèi)部損害的熱應(yīng)力，從而保證LED芯片工作的可靠性；采用具有低固化溫度(〈200°C )的有機(jī)硅膠，適用于對熱量有限制器件；由于LED器件是由多個芯片集成，每個芯片表面臺階高度差異大，不能采用直接回流焊接工藝，本發(fā)明采用粘度大于400mPa.s和厚度大于6um的有機(jī)硅膠來進(jìn)行臺階平坦化工藝，使得第二絕緣層22表面平坦，而且第二絕緣層沿芯片周邊側(cè)壁與絕緣層貼合，將每個芯片完全包裹，不僅有助錫膏回流焊工藝，而且防止焊接時錫膏爬錫從而導(dǎo)致漏電或短路；
[0051]步驟八、結(jié)合圖9a、圖％、圖1及圖10，采用電鍍或印刷技術(shù)制造相互絕緣的N焊盤26與P焊盤27，N焊盤26與P焊盤27對稱分布，其中，N焊盤26覆蓋在部分第二絕緣層22表面上以及分別填充于第一 N引線電極接觸孔28和第二 P引線電極接觸孔39內(nèi)，N焊盤26通過第一 N引線電極接觸孔28與第一 N引線電極32相接觸、通過第二 P引線電極接觸孔39與第二 P引線電極41相接觸；P焊盤27覆蓋在部分第二絕緣層22表面上以及分別填充于第一 P引線電極接觸孔29和第二 N引線電極接觸孔38內(nèi)，P焊盤27通過第一P引線電極接觸孔29和第一 P引線電極31相接觸、通過第二 N引線電極接觸孔38與第二N引線電極42相接觸，通過第二絕緣層的表面上的P焊盤和N焊盤，該第二芯片和第M芯片串接后與第一芯片反向并聯(lián)，串接第二芯片至第M芯片可以形成靜電防護(hù)作用。
[0052]本發(fā)明采用η(η>1)個微小GaN基保護(hù)二極管串聯(lián)成高壓的保護(hù)電路，比如前述實施例中采用3顆小保護(hù)二極管串成9V，在LED兩端施加的5V反向電壓時下，保護(hù)二極管兩端的電壓為5V，未超過串聯(lián)高壓保護(hù)二極管電路的正向電壓(9V)，保護(hù)二極管電路不會有電流，如此可以測試到LED在-5V下的反向漏電，而且本發(fā)明的LED和保護(hù)二極管在芯片工藝中進(jìn)行反向并聯(lián)，區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)在分裝過程中才并聯(lián)，可方便的與現(xiàn)有工藝技術(shù)進(jìn)行集成，又不影響LED的-5V反向漏電測試。
[0053]前述實施例中P焊盤和N焊盤之間間隔可大于或等于150um，厚度為Ium?2um，P焊盤和N焊盤由招、鎳、鈦、鉑金、金層疊形成，鋁與第二絕緣層產(chǎn)生良好附著力，鈦、鈾金為阻擋層，金和錫膏回流焊時有儒濕(wetting)效果。
[0054]作為本發(fā)明的另一實施例，在N焊盤與P焊盤表面上可通過印刷或蒸鍍工藝覆蓋錫膏層9，錫膏層9的厚度為50?lOOum，錫膏層9由Sn、Ag、Cu組成，其中Sn的質(zhì)量百分比為96.5，Ag的質(zhì)量百分比為3.0，余量為Cu。由于該錫膏材料有較小的空洞率，能有效降低散熱通道熱阻，并且具備極強(qiáng)的粘結(jié)強(qiáng)度及導(dǎo)電能力。而且，該錫膏層屬直接焊接的材料，有利于簡化封裝步驟，并且在芯片和PCB基板之間形成應(yīng)力緩沖。
[0055]本發(fā)明的第二絕緣層采用高粘度有機(jī)硅膠，屬低楊氏模量的高絕緣性材料，有填滿臺階能力，使得所述第二絕緣層表面在處于同一水平面，在串聯(lián)P引線電極、PN引線連接電極和N引線電極時，P焊盤和N焊盤金屬的夾層結(jié)構(gòu)不會造成熱膨脹系數(shù)差異導(dǎo)致應(yīng)力開裂；而且芯片四周側(cè)面被第二絕緣層覆蓋，可以防止芯片焊接到FR4線路板、鋁基或者銅基線路板時，因錫膏爬錫導(dǎo)致的漏電或短路的情況發(fā)生。
[0056]以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，依然可以對本發(fā)明的【具體實施方式】進(jìn)行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之中。
【主權(quán)項】
1.一種倒裝LED芯片，包括襯底以及位于所述襯底表面上彼此相互獨(dú)立的M個芯片，M ^ 3，所述每個芯片包括依次生長于所述襯底表面上的N型氮化鎵層、發(fā)光層及P型氮化鎵層，所述N型氮化鎵層、發(fā)光層及P型氮化鎵層構(gòu)成芯片的外延層，所述每個芯片的P型氮化鎵層上形成有反射層； 其特征在于，還包括: 覆蓋每個芯片的外延層及反射層表面的第一絕緣層； 形成于第一絕緣層上的與第一芯片的反射層電連接的第一P引線電極； 形成于第一絕緣層上的與第一芯片的N型氮化鎵層電連接的第一 N引線電極； 形成于第一絕緣層上的與第二芯片的反射層電連接的第二P引線電極； 形成于第一絕緣層上的與第M芯片的N型氮化鎵層電連接的第二 N引線電極； 形成于第一絕緣層上的依次將第i芯片的N型氮化鎵層和第i+Ι芯片的反射層進(jìn)行串聯(lián)電連接的PN引線連接電極，i = 2，…，M-1，每兩個相互串聯(lián)的芯片的PN引線連接電極彼此相互獨(dú)立； 第二絕緣層，所述第二絕緣層覆蓋于所述第一 P引線電極、第一 N引線電極、PN引線連接電極、第二 P引線電極及第二 N引線電極的表面上及位于第一、第二 P引線電極、PN引線連接電極和第一、第二 N引線電極彼此之間的第一絕緣層表面上； 沉積于所述第二絕緣層上的N焊盤，所述N焊盤分別與所述第二 P引線電極和所述第一N引線電極電連接； 沉積于所述第二絕緣層上的P焊盤，所述P焊盤分別與所述第一 P引線電極和所述第二N引線電極電連接。2.如權(quán)利要求1所述的倒裝LED芯片，其特征在于:還包括 貫穿所述外延層、露出所述襯底表面的溝槽，所述溝槽將每個芯片相隔離； 貫穿每個芯片的P型氮化鎵、發(fā)光層直到N型氮化鎵層表面的N電極孔； 所述第一絕緣層填充所述溝槽和N電極孔，每個芯片的第一絕緣層上形成有與反射層表面相連的P型接觸孔和與N型氮化鎵層表面相連的N型接觸孔； 所述第一 P引線電極沉積在第一芯片表面的部分第一絕緣層上及P型接觸孔內(nèi)、通過第一芯片上的P型接觸孔與第一芯片的反射層電連接； 所述第一 N引線電極沉積在第一芯片表面的部分第一絕緣層上及N型接觸孔內(nèi)、通過第一芯片上的N型接觸孔與第一芯片的N型氮化鎵層電連接； 所述第二 P引線電極沉積在第二芯片表面上的部分第一絕緣層上及P型接觸孔內(nèi)、通過第二芯片上的P型接觸孔與第二芯片的反射層電連接； 所述第二 N引線電極沉積在第M芯片表面上的部分第一絕緣層上及N型接觸孔內(nèi)、通過第M芯片上的N型接觸孔與第M芯片的N型氮化鎵層電連接； 所述PN引線連接電極沉積在相鄰芯片的部分第一絕緣層上及N型接觸孔、P型接觸孔內(nèi)； 所述第二絕緣層上形成有與第一 N引線電極表面連接的第一 N引線電極接觸孔、與第一P引線電極表面連接的第一 P引線電極接觸孔、與第二 N引線電極表面連接的第二 N引線電極接觸孔以及與第二P引線電極表面連接的第二P引線電極接觸孔； 所述N焊盤沉積于所述第二絕緣層上以及所述第一 N引線電極接觸孔和第二 P引線電極接觸孔內(nèi)，通過第一 N引線電極接觸孔與第一 N引線電極連接、通過第二 P引線電極接觸孔與第二 P引線電極連接； 所述P焊盤沉積于所述第二絕緣層上以及所述第一 P引線電極接觸孔和第二 N引線電極接觸孔內(nèi)，通過第一 P引線電極接觸孔和第一 P引線電極連接、通過第二 N引線電極接觸孔與第二 N引線電極連接。3.如權(quán)利要求1所述的倒裝LED芯片，其特征在于:所述第一絕緣層沿芯片周邊側(cè)壁與襯底貼合。4.如權(quán)利要求3所述的倒裝LED芯片，其特征在于:所述第二絕緣層沿芯片周邊側(cè)壁與絕緣層貼合，每個芯片依次被所述第一絕緣層和第二絕緣層完全包裹。5.如權(quán)利要求1所述的倒裝LED芯片，其特征在于:所述N焊盤與P焊盤表面上覆蓋有錫膏層。6.如權(quán)利要求5所述的倒裝LED芯片，其特征在于:所述錫膏層的厚度為50?lOOum。7.如權(quán)利要求1所述的倒裝LED芯片，其特征在于:所述N焊盤與P焊盤對稱分布，所述P焊盤和N焊盤厚度為Ium?2um，P焊盤和N焊盤之間間隔彡150um。8.倒裝LED芯片的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一、提供襯底，在襯底表面上生長外延層，外延層生長過程依次為:在襯底表面生長N型氮化鎵層，在N型氮化鎵層上生長發(fā)光層，在發(fā)光層上生長P型氮化鎵層； 步驟二、在P型氮化鎵層上覆蓋反射層； 步驟三、在外延層上形成溝槽，溝槽的深度至襯底表面并露出襯底，使所述外延層形成彼此相互獨(dú)立的M個芯片，M ^ 3，在每一芯片表面形成貫穿P型氮化鎵層、發(fā)光層直到N型氮化鎵層表面的N電極孔； 步驟四、在外延層和反射層的表面覆蓋第一絕緣層，第一絕緣層同時填充溝槽和N電極孔； 步驟五、在第一絕緣層表面打孔，每個芯片上分別形成與反射層表面相連的P型接觸孔5和與N型氮化鎵層表面相連的N型接觸孔； 步驟六、在第一絕緣層上形成具有布線圖案的第一 P引線電極、第一 N引線電極、PN引線連接電極、第二 P引線電極及第二 N引線電極； 其中，第一 P引線電極通過第一芯片上的P型接觸孔與第一芯片的反射層電連接，第一N引線電極通過第一芯片上的N型接觸孔與第一芯片的N型氮化鎵層電連接，第二 P引線電極通過第二芯片上的P型接觸孔與第二芯片的反射層電連接，第二 N引線電極通過第M芯片上的N型接觸孔與第M芯片的N型氮化鎵層電連接，PN引線連接電極依次將第i芯片的N型氮化鎵層和第i+Ι芯片的反射層進(jìn)行串聯(lián)電連接，i = 2，…，M-1，其中每兩個相互串聯(lián)的芯片的PN引線連接電極彼此相互獨(dú)立； 步驟七，在第一 P引線電極、第一 N引線電極、PN引線連接電極、第二 P引線電極、第二N引線電極的表面以及位于第一、第二 P引線電極、第一、第二 N引線電極和PN引線連接電極彼此之間的第一絕緣層的表面上形成第二絕緣層； 在第二絕緣層形成第一 N引線電極接觸孔、第一 P引線電極接觸孔、第二 N引線電極接觸孔和第二P引線電極接觸孔，其中，第一N引線電極接觸孔與第一N引線電極表面連接，第一 P引線電極接觸孔與第一 P引線電極表面連接，第二 N引線電極接觸孔與第二 N引線電極表面連接，第二 P引線電極接觸孔與第二 P引線電極表面連接； 步驟八、在第二絕緣層上形成相互絕緣的N焊盤與P焊盤，所述N焊盤同時填充滿所述第一 N引線電極接觸孔和第二 P引線電極接觸孔，所述P焊盤同時填充滿第一 P引線電極接觸孔和第二 N引線電極接觸孔。9.如權(quán)利要求8所述的倒裝LED芯片的制備方法，其特征在于:所述第一絕緣層沿芯片周邊側(cè)壁與襯底貼合。10.如權(quán)利要求9所述的倒裝LED芯片的制備方法，其特征在于:所述第二絕緣層沿芯片周邊側(cè)壁與絕緣層貼合，每個芯片依次被所述第一絕緣層和第二絕緣層完全包裹。
【文檔編號】H01L33/62GK105990390SQ201510070471
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年2月10日
【發(fā)明人】王冬雷, 陳順利, 莫慶偉
【申請人】大連德豪光電科技有限公司