一种发光高效率反转垂直结构高压芯片的制作方法

本实用新型涉及LED芯片制造技术领域，具体为一种发光高效率反转垂直结构高压芯片。

背景技术：

高压芯片是一种LED发光芯片，高压芯片指通过串联方式将若干颗DC芯片集成到一颗芯片上，此类芯片发光效率较传统芯片高，高压芯片功率耗散和散热器大小，有的报道宣称1W的高压LED的电压为50V，电流为20mA，而普通低压的1W LED电压为3V，电流为350mA，所以“同样输出功率的高压LED在工作时耗散的功率要远低于低压LED，耗散功率的大小主要由LED的发光效率决定，而不是由其标称功率决定，标称功率不等于输入功率，如果要决定散热器的大小，应当是在同样的发光效率来计算。

随着LED市场需求的扩张，应用市场逐渐广泛，市场逐渐不满足于小电流驱动的水平结构芯片，垂直结构芯片应运而生，因其电流垂直导通、衬底可直接导电散热，完美的解决了水平芯片存在的热导性差、电流拥挤、出光不均匀、电极吸光等问题，可以承受较大电流的驱动，以其高光效、高可靠性、低成本成为半导体应用芯片的趋势，而在不同的应用中，有需要将2颗、3颗、4颗或更多芯片按照不同比例串联或并联使用，需在基板上完成线路的布局，分立固晶，分立式的固晶方式导致成本高和效率低下，随之模组化光源需求迅速增加，大功率集成化的光源发展成为趋势。

本实用新型简单易实施，采用现有的垂直芯片设备制造，可以通过版图设计完成多晶的串联，在芯片端完成芯片集成，减少下游封装厂的固晶频次，提高器生产效率，随着频次的减少一并提升生产的良率，采用通孔式设计，提升电流扩展效率，增加散热，降低光损失，采用反转设计，将N电极做整面导电材料，大电流的情况下，有助电流传导及散热。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种发光高效率反转垂直结构高压芯片，解决了现有需要将2颗、3颗、4颗或更多芯片按照不同比例串联或并联使用，需在基板上完成线路的布局，分立固晶，分立式的固晶方式导致成本高和效率低下的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种发光高效率反转垂直结构高压芯片，包括外延层，所述外延层分别是由N型层、发光层MQW和P型层组成，且N型层的顶部固定连接有发光层MQW，所述发光层MQW的顶部固定连接有P型层，所述外延层的P型层上覆有mirror反射层，且mirror反射层上覆有Barrier金属保护层，所述Barrier金属保护层上沉积有PV钝化层，且PV钝化层的上方贴合有桥接扩展电极，所述桥接扩展电极上贴合有金属导电基板，所述外延层内部的两侧分别安装有P-pad层和N-pad层，且P-pad层和N-pad层与外延层之间贴合有PV绝缘层。

优选的，所述外延层的材质为Si或AL2O3，且不限制为以上材料。

优选的，所述mirror反射层是由Pt、TiW或Ag中的一种或多种金属组成的单层或多层金属薄膜层。

优选的，所述Barrier金属保护层是由Ti、Pt、Ni或Au中的一种或多种金属组成的单层或多层金属薄膜层。

优选的，所述PV钝化层和PV绝缘层均是由Si、SiNx或SiOx绝缘材料组成。

优选的，所述桥接扩展电极、P-pad层和N-pad层均是由Cr铬、AL铝、Ti钛、Pt铂、Au金、或金合金，具有反射能力的金属导电材料组成。

优选的，所述金属导电基板在制作接触层Ag、TiW、Pt和Ti，可以同SiOx及Cu形成良好的欧姆接触，后制作100-200um的Cu制得。

(三)有益效果

本实用新型提供了一种发光高效率反转垂直结构高压芯片。与现有技术相比具备以下有益效果：该发光高效率反转垂直结构高压芯片，包括外延层，外延层分别是由N型层、发光层MQW和P型层组成，外延层上覆有mirror反射层，且mirror反射层上覆有Barrier金属保护层，Barrier金属保护层上沉积有PV钝化层，且PV钝化层的内部贴合有桥接扩展电极，桥接扩展电极上贴合有金属导电基板，外延层内部的两侧分别安装有P-pad层和N-pad层，且P-pad层和N-pad层与外延层之间贴合有PV绝缘层，可很好的达到简单易实施的目的，可实现采用现有的垂直芯片设备制造，可以通过版图设计完成多晶的串联，在芯片端完成芯片集成，减少下游封装厂的固晶频次，提高其生产效率，随着频次的减少一并提升生产的良率，采用通孔式设计，提升电流扩展效率，增加散热，降低光损失，采用反转设计，将N电极做整面导电材料，大电流的情况下，有助电流传导及散热，提升电流扩展效率，增加散热，降低光损失，可提升芯片可靠性。

附图说明

图1为本实用新型侧面的剖视图；

图2为本实用新型结构的仰视图。

图中，1外延层、2mirror反射层、3Barrier金属保护层、4PV钝化层、5桥接扩展电极、6金属导电基板、7P-pad层、8PV绝缘层、9N-pad层。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2，本实用新型实施例提供一种技术方案：一种发光高效率反转垂直结构高压芯片，包括外延层1，外延层1分别是由N型层、发光层MQW和P型层组成，且N型层的顶部固定连接有发光层MQW，发光层MQW的顶部固定连接有P型层，外延层1的P型层上覆有mirror反射层2，且mirror反射层2上覆有Barrier金属保护层3，Barrier金属保护层3上沉积有PV钝化层4，且PV钝化层4的上方贴合有桥接扩展电极5，桥接扩展电极5上贴合有金属导电基板6，外延层1内部的两侧分别安装有P-pad层7和N-pad层9，且P-pad层7和N-pad层9与外延层1之间贴合有PV绝缘层8。

本实用新型中，外延层1的材质为Si或AL2O3，且不限制为以上材料。

本实用新型中，mirror反射层2是由Pt、TiW或Ag中的一种或多种金属组成的单层或多层金属薄膜层。

本实用新型中，Barrier金属保护层3是由Ti、Pt、Ni或Au中的一种或多种金属组成的单层或多层金属薄膜层。

本实用新型中，PV钝化层4和PV绝缘层8均是由Si、SiNx或SiOx绝缘材料组成。

本实用新型中，桥接扩展电极5、P-pad层7和N-pad层9均是由Cr铬、AL铝、Ti钛、Pt铂、Au金、或金合金，具有反射能力的金属导电材料组成。

本实用新型中，金属导电基板6在制作接触层Ag、TiW、Pt和Ti，可以同SiOx及Cu形成良好的欧姆接触，后制作100-200um的Cu制得。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。