一种便于加工的LED芯片的制作方法

本实用新型涉及半导体芯片领域，特别涉及一种便于加工的LED芯片。

背景技术：

发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)是一种能发光的半导体电子元件。这种电子元件早在1962年出现，早期只能发出低光度的红光，之后发展出其他单色光的版本，时至今日能发出的光已遍及可见光、红外线及紫外线，光度也提高到相当的光度。由于其具有节能、环保、安全、寿命长、低功耗、低热、高亮度、防水、微型、防震、易调光、光束集中、维护简便等特点，可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明等领域。

传统的LED芯片封装工艺步骤如下：第一，将LED芯片通过界面导热材料固定在支架内，即固晶工艺，此时LED芯片的金属电极面朝上；第二，通过金线键合工艺实现芯片电极与外电路的连接，然后使用高透明的树脂将LED芯片包装起来，以保护发光器件和封装结构。

传统的LED芯片封装工艺主要存在以下三点不足：芯片的传热效率低，多芯片组装的复杂性高，并且封装效率低。具体表现如下：第一，芯片的传热性能受到界面材料的导热能力的限制，尤其是市场对大功率的LED芯片的需求越来越大，而采用传统封装工艺的LED芯片的散热问题越发突出；第二，随着多芯片构成的大功率、多色彩的LED模组所应用的领域越来越广泛，采用传统引线键合工艺，引线会占据相当一部分空间，导致封装体积过大，不利于产品的小型化，同时生产效率低；第三，传统封装工艺流程复杂，生产效率低。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种便于加工的LED芯片，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。

为实现上述目的，本实用新型提供以下的技术方案：一种便于加工的LED芯片，所述LED芯片包括：

衬底，所述衬底有上表面和下表面；

位于所述衬底上表面上的N型半导体层，所述N型半导体层为阶梯型，N型半导体层包括顶端平铺的第一表面、竖直的第二表面和底端平铺的第三表面，所述第二表面为锯齿状；

位于所述N型半导体上的发光层，所述发光层位于第一表面上；

位于所述发光层上的P型半导体层；

位于所述P型半导体层上和N型半导体第三表面上的电流阻挡层；

形成于所述电流阻挡层中处于P型半导体层上的P型电极；

形成与所述电流阻挡层中处于N型半导体层第三表面上的N型电极。

优选的，所述电流阻挡层上设有金属牺牲层。

优选的，所述P型电极与N型电极之间的所述电流阻挡层的面积与整个电极面的面积之比处于1/3-1/2的范围内。

优选的，所述衬底下表面设有绝缘导热层。

优选的，所述绝缘导热层下表面设有铝制散热片。

采用以上技术方案的有益效果是：本实用新型结构的一种LED灯，通过将N型电极和P型电极的面积之比控制在合理的范围内，解决了表面张力导致偏位虚焊的缺陷；通过在P型电极和N型电极的焊盘上生长凸点，有效地抵消了电极焊盘之间的高度差，有效地减小了偏位虚焊，改善了封装效果；同时，由于将电极之间的钝化层的面积(绝缘间距)控制在合理的范围内，有效防止了SMT中的短路失效，N型半导体层的第二表面呈锯齿状，使得从LED内部发光区发出的光在锯齿状的界面多次散射，改变了全反射的出射角，增加了光出射的几率，从而能提高了LED的发光效率。本方案LED芯片的亮度比传统方法提高了3％，且绝缘导热层和铝制散热片可以有效的给LED芯片散热，增强其使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

其中，1-衬底，2-N型半导体层，3-发光层，4-P型半导体层，5-P型电极，6-电流阻挡层，7-绝缘导热层，8-N型电极，9-金属牺牲层，10-铝制散热片，21-第一表面，22-第二表面，23-第三表面。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施方式。

图1出示本实用新型的具体实施方式：一种便于加工的LED芯片，所述LED芯片包括：

衬底1，所述衬底1有上表面和下表面，衬底1可以是蓝宝石、SiC、GaN等；

位于所述衬底1上表面上的N型半导体层2，所述N型半导体层2为阶梯型，N型半导体层2包括顶端平铺的第一表面21、竖直的第二表面22和底端平铺的第三表面23，所述第二表面22为锯齿状，锯齿的三角形顶角为40°-47°，锯齿的三角形边长为1um-1.3um,LED芯片内部还设置有内部发光层3，如量子阱发光区，从该LED芯片内部发光区发出的光在锯齿状的界面多次散射，改变了全反射的出射角，增加了光出射的几率，从而能提高LED的发光效率，本方案的LED芯片亮度比传统方法提高了3％；

位于所述N型半导体上的发光层3，所述发光层3位于第一表面21上，N形半导体层的材料是N型GaN；

位于所述发光层3上的P型半导体层4，P形半导体层的材料是P型GaN等；

位于所述P型半导体层4上和N型半导体第三表面23上的电流阻挡层6，由于将电极之间的电流阻挡层6的面积控制在合理的范围内，有效防止了SMT中的短路失效；

形成于所述电流阻挡层6中处于P型半导体层4上的P型电极5；

形成与所述电流阻挡层6中处于N型半导体层2第三表面23上的N型电极8，电极材料可以是铝、硅、钛、钨、铜、银、镍、金、银、铟、锡等中的一种金属材料或者多种金属材料形成的多层膜或合金。

本实施例中，所述电流阻挡层6上设有金属牺牲层9，保护LED芯片，在进行SMT工艺的时候，除去金属牺牲层9。

本实施例中，所述P型电极5与N型电极8之间的所述电流阻挡层6的面积与整个电极面的面积之比处于1/3-1/2的范围内。

本实施例中，所述衬底1下表面设有绝缘导热层7，可以传递LED工作时产生的热量，且可以绝缘，防止发生短路。

本实施例中，所述绝缘导热层7下表面设有铝制散热片10，将绝缘导热层7传递过来的热量散发掉，降低LED芯片的热量，优化LED芯片的工作温度。

以上所说的“电极面”的面积指两电极的面积与绝缘部分和电流阻挡层6的面积之和。

基于上述：本实用新型结构的一种LED灯，通过将N型电极8和P型电极5的面积之比控制在合理的范围内，解决了表面张力导致偏位虚焊的缺陷；通过在P型电极5和N型电极8的焊盘上生长凸点，有效地抵消了电极焊盘之间的高度差，有效地减小了偏位虚焊，改善了封装效果；同时，由于将电极之间的钝化层的面积(绝缘间距)控制在合理的范围内，有效防止了SMT中的短路失效，N型半导体层2的第二表面22呈锯齿状，使得从LED内部发光区发出的光在锯齿状的界面多次散射，改变了全反射的出射角，增加了光出射的几率，从而能提高了LED的发光效率。本方案LED芯片的亮度比传统方法提高了3％，且绝缘导热层7和铝制散热片10可以有效的给LED芯片散热，增强其使用寿命。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。