一种发光二极管、光电模块及显示装置的制作方法

1.本发明涉及发光二极管制造技术领域，特别涉及一种发光二极管、光电模块及显示装置。


背景技术：

2.发光二极管(英文：light emitting diode，简称：led)具有成本低、光效高、节能环保等优点，被广泛应用于照明、可见光通信及发光显示等场景。led芯片分为正装结构、倒装结构和垂直结构三种。与传统的正装芯片相比，倒装芯片具有高电流、可靠和使用简便等优点，目前已得到大规模应用。
3.目前，部分倒装led包括衬底和外延结构，而外延结构包括依次层叠的第一半导体层、发光层和第二半导体层；第一电极，位于第一半导体层之上，电连接至第一半导体层，至少包括第一焊盘电极和第一接触电极，第一接触电极与第一半导体层形成欧姆接触；第二电极，位于第二半导体层之上，电连接至第二半导体层，至少包括第二焊盘电极；绝缘层，位于第二半导体层之上，并覆盖第一接触电极，第一焊盘电极和第二焊盘电极形成在绝缘层上，第一焊盘电极和第二焊盘电极上均分别设置有贯穿绝缘层的两个通孔，焊盘电极通过通孔与第一/第二接触电极和第一/第二半导体层电连接。
4.发光二极管的倒装结构，即把正装芯片倒置，使发光层激发出的光直接从电极的另一面发出，基于这种倒装结构设计的发光二极管称为倒装型发光二极管。本领域技术人员为了一些目的，会调整发光二极管的结构，如图1所示，目前倒装芯片的接触电极的条状部分凸起区域落在顶针的作业区域，则在封装固晶时，顶针会直接顶在芯片正面，若顶针顶在指状电极凸起区域时，则容易顶破导致芯片异常(如图2所示)。申请人在申请号为2021100962764的专利中提出了，为了避免封装固晶时，顶针容易顶破接触电极凸起区域而容易顶破导致芯片异常的问题，改变接触电极条状部分的位置，以绕开顶针作业区域。又或是，出于其余目的，做出对接触电极条状部分结构或者位置的其它设计。
5.然而，在接触电极的结构形状或者位置发生一定改变的时候，发光二极管的内部电流将会发生异常，进而引起发光二极管发光不均匀的问题。


技术实现要素：

6.为了解决上述背景技术中提到的接触电极结构形状或者位置发生变化后，发光二极管的内部电流将会发生异常，从而导致的电流变化引起发光二极管发光相对不均匀的问题，本发明提供一种发光二极管，包括：
7.衬底；
8.衬底上的外延结构，包括在衬底上由下至上依次层叠的第一半导体层、发光层和第二半导体层；
9.第一电极和第二电极，其中所述第一电极电连接至第一半导体层，所述第二电极电连接至第二半导体层；所述第一电极至少包括第一焊盘电极，所述第二电极至少包括第
二焊盘电极和第二接触电极，第二接触电极位于第二半导体层之上，所述第二接触电极至少两个，其中一个第二接触电极具有条状部分；
10.绝缘层，位于所述第二半导体层之上，并覆盖所述第二接触电极，所述第二焊盘电极形成在所述绝缘层上，且设置有贯穿所述绝缘层的第一通孔和第二通孔；
11.所述第二焊盘电极通过所述第一通孔与所述具有条状部分的第二接触电极电连接，通过所述第二通孔与其它的第二接触电极电连接；
12.从外延结构的远离所述衬底的一侧俯视所述发光二极管：
13.所述发光二极管具有四个边，四个边在一个环绕方向上依次定义为第一短边、第一长边、第二短边和第二长边，所述的第一短边相对于第一长边和第二长边更短；
14.第一焊盘电极相对于第二焊盘电极更靠近第一短边；
15.所述第一通孔与第一短边的距离小于第二通孔与第一短边的距离，所述第一通孔与第一长边的距离小于第二通孔与第一长边的距离，所述的条状部分与发光二极管表面几何中心具有一定的最小间距，所述的最小间距大于0。
16.在上述技术方案的基础上，优选地，所述其中一个第二接触电极包括点状部分和条状部分，所述第一通孔位于所述第二接触电极的点状部分上，所述的第二接触电极的条状部分形状是直线或者是曲线或者是不同延申方向的直线组合或者是曲线或者是直线和曲线组合。
17.在上述技术方案的基础上，优选地，从外延结构的远离所述衬底的一侧俯视所述发光二极管：
18.定义一条中心线平行于第一长边和第二长边，且位于第一长边和第二长边之间的中间位置；所述第一通孔位于中心线与第一长边之间，并且第一通孔与第一短边之间的距离大于第一通孔与第二短边之间的距离，所述最小间距位于第一长边和第二长边之间。
19.在上述技术方案的基础上，优选地，从外延结构的远离所述衬底的一侧俯视所述发光二极管：
20.所述第二接触电极的条状部分点状部分开始延申出去，延申方向是：先逐渐靠近第一长边和第一短边，再靠近第二长边和第一短边。
21.在上述技术方案的基础上，优选地，从外延结构的远离所述衬底的一侧俯视所述发光二极管：
22.所述第二接触电极的条状部分自点状部分开始延申出去，延申方向是:先平行于第一长边延申，再弯曲靠近第二长边和第一短边。
23.在上述技术方案的基础上，优选地，从外延结构的远离所述衬底的一侧俯视所述发光二极管：
24.所述第二接触电极的条状部分平行于第一长边延申至末端。
25.在上述技术方案的基础上，优选地，所述第一通孔和第二通孔均位于中心线与第一长边之间；所述第二通孔与中心线之间的最短距离小于第一通孔与中心线之间的最短距离。
26.在上述技术方案的基础上，优选地，从外延结构的远离所述衬底的一侧俯视所述发光二极管：
27.定义一条中心线平行且等距地位于第一长边和第二长边之间的中间位置；
28.所述第一通孔位于中心线与第一长边之间，第二通孔就位于中心线上或者第一通孔和第二通孔位于中心线的两侧。
29.在上述技术方案的基础上，优选地，所述第二接触电极的条状部分弯曲时的弯曲点与第一长边的距离为发光二极管本体第一短边尺寸的0～1/3，所述第二接触电极的末端与第一长边的距离为发光二极管第一短边尺寸的1/3～2/3。
30.在上述技术方案的基础上，优选地，从外延结构的远离所述衬底的一侧俯视所述发光二极管：
31.所述一个第二接触电极的条状部分与发光二极管表面几何中心的最小间距大于等于25μm。
32.在上述技术方案的基础上，优选地，所述条状部分与发光二极管表面几何中心的最小间距大于等于35μm。
33.在上述技术方案的基础上，优选地，所述第二接触电极的条状部分长度为所述发光二极管本体第一长边的30％～60％。
34.在上述技术方案的基础上，优选地，所述第一通孔和第二通孔的孔径小于所述第一短边长度的一半。
35.在上述技术方案的基础上，优选地，第一电极包括第一焊盘电极和第一接触电极；所述第一焊盘电极形成在所述绝缘层上，且所述绝缘层具有贯穿的第三通孔，所述第一焊盘电极通过所述第三通孔与所述第一接触电极电连接。
36.在上述技术方案的基础上，优选地，所述第一接触电极自所述第三通孔下方由第一焊盘电极向第二焊盘电极方向延伸，且与所述第二焊盘电极在竖直面上的投影最短距离大于零。
37.在上述技术方案的基础上，优选地，所述第一接触电极与所述第二焊盘电极的在竖直面上的投影最短距离为5～50μm。
38.在上述技术方案的基础上，优选地，所述第一接触电极包括一条状结构，所述第一接触电极的条状结构位于所述外延结构的边缘区域。
39.在上述技术方案的基础上，优选地，所述第一接触电极的条状结构的长度为发光二极管本体第一长边长度的1/5～2/5。
40.在上述技术方案的基础上，优选地，所述发光二极管本体的长度为8mil～45mil，宽度为3mil～8mil。
41.在上述技术方案的基础上，优选地，所述第一焊盘电极和第二焊盘电极之间的最短距离为60～300μm。
42.在上述技术方案的基础上，优选地，从外延结构的远离所述衬底的一侧俯视所述发光二极管：
43.所述第一焊盘电极和第二焊盘电极面积之和与发光二极管本体的面积比不小于1/2。
44.在上述技术方案的基础上，优选地，所述第一长边和第一短边的长度比例至少为2：1。
45.在上述技术方案的基础上，优选地，所述发光二极管本体的长度为20mil，宽度为6mil时，所述第一接触电极条状部分的长度为120μm～180μm，所述第二接触电极条状部分
的长度为180μm～300μm。
46.在上述技术方案的基础上，优选地，所述具有条状部分的第二接触电极为一个，其余的第二接触电极为点状。
47.本发明还提供一种发光模块，采用如上所述的发光二极管。
48.本发明还提供一种显示装置，包括如上所述的发光模块。
49.本发明提供的发光二极管通过控制第二接触电极的条状部分与发光二极管表面几何中心的最小间距，既扩大顶针作业窗口，尽量避免顶针顶破接触电极凸起区域而容易顶破导致芯片异常的问题，又通过设置第二接触电极的位置，可一定程度解决因接触电极进行变化导致的电流变化而引起的发光二极管发光不均匀的问题。
附图说明
50.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
51.图1为现有发光二极管中顶针作业区域范围示意图；
52.图2为现有发光二极管中顶针刺破接触电极凸起区域损伤的示意图；
53.图3为本发明一实施例提供的发光二极管结构的剖面示意图；
54.图4a为发光二极管结构接触电极位置变化的俯视结构示意图；
55.图4b为本发明提供的一实施例发光二极管结构的俯视示意图；
56.图5a、5b、5c为本发明提供的实施例中第二接触电极形态以及第一通孔位置变化的结构实施例俯视示意图；
57.图6
‑
12为本发明提供的实施例中第二接触电极形变的实施例结构示意图
58.图13为发光二极管结构中锡膏渗入第一电极和第二焊盘之间的结构示意图
59.图14为本发明中第一导电类型接触电极进行改进的实施例提供的发光二极管结构俯视示意图；
60.图15为图14中第一导电类型接触电极71与第二焊盘电极82在竖直面上的投影示意图；
61.图16、17为为本发明一实施例提供的第一接触电极71的体积形状变化结构示意图；
62.图18～20为图14所示实施例中，第二接触电极形变的结构示意图；
63.图21为本发明一实施例提供发光二极管制造工艺流程图。
64.附图标记：
65.10衬底
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20第一半导体层
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30发光层
66.40第二半导体层
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50电流扩展层
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60绝缘层
67.70第一电极
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71第一接触电极
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72第一焊盘电极
68.80第二电极
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81第二接触电极
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82第二焊盘电极
69.810弯曲点
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811第一电极段
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812第二电极段
70.90顶针作业区域
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73第一通孔
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74第二通孔
71.83第三通孔
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84第四通孔
具体实施方式
72.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
73.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
74.图3为本发明一实施例提供的发光二极管结构的剖面示意图，图4是本发明一实施例提供的发光二极管结构示意图，如图3和图4所示，本实施例提供一种发光二极管，
75.包括：
76.衬底10；
77.可选的，所述衬底10包括可以选用蓝宝石(al2o3)、sic、gaas、gan、zno、gap、inp以及ge中的至少一种，且并不限于此处所列举的示例。
78.本实施例中发光二极管的类型为倒装发光二极管，优选蓝宝石衬底，所述发光层30为多量子阱层,所述的蓝宝石衬底具有相对的两面侧，其中下面侧作为出光面，上面侧堆叠有外延结构。
79.衬底上的外延结构，包括在衬底上由下至上依次层叠的第一半导体层20、发光层30和第二半导体层40，优选地，外延结构还包括电极台面，所述电极台面具有贯穿所述第二半导体层40、发光层30的斜面，及露出部分所述第一半导体层20的平面区。
80.作为示例，所述第一半导体层20可以为n型gan层，所述第二半导体层40可以为p型gan层。其中n型为硅基掺杂类型，p型为镁基掺杂类型。
81.外延结构为氮化镓基外延层或者砷化镓基外延层，通过发光层的材料选择，可以提供380～700nm之间的发光辐射,例如蓝光、绿光或者红光的单一峰值波长的光。
82.优选地，在所述第二半导体层40上有透明电流扩展层50。电流扩展层与第二半导体层形成欧姆接触，并且接近整面(至少90％的覆盖面积)地形成在第二半导体层40上。电流扩展层同时实现电流水平方向上的横向传输。
83.电流扩展层50材料可以是金属氧化物，并且电流扩展层是相对透明的材料，可允许至少部分发光层的辐射透过，例如ito、gto、gzo、zno一种或几种的组合，且并不限于此处所列举的示例，电流扩展层的厚度较佳的是30～200nm。
84.第一电极70，电连接至第一半导体层20，包括第一焊盘电极72和第一接触电极71，其中所述第一接触电极71位于所述电极台面的第一半导体层20的平面区，与所述第一半导体层20形成欧姆接触。
85.第二电极80，位于所述第二半导体层40之上，电连接至第二半导体层40，所述包括第二焊盘电极82和第二接触电极81。
86.在该实施例中，第一电极70和第二电极80是金属电极，例如，镍、金、铬、钛、铂、钯、铑、铱、铝、锡、铟、钽、铜、钴、铁、钌、锆、钨、钼及其一种或其组合。
87.作为示例，所述第一电极70可以为n电极，所述第二电极80可以为p电极。
88.作为示例，所述第一焊盘电极72可以为n焊盘电极，所述第二焊盘电极82可以为p焊盘电极。
89.作为一个实施例，第二接触电极81位于透明电流扩展层50之上，并于透明电流扩展层50接触。
90.第二接触电极具有点状部分实现电流在第二焊盘电极与第二接触电极之间的纵向传输,所述点状为例如圆形点状或者椭圆形点状。
91.为了合理的扩展电流，如图4所示，所述的第二接触电极至少为两个，其中一个第二接触电极具有点状部分和条状部分，所述其中一个第二接触电极的条状部分自点状部分开始延申出去。第二接触电极的条状部分水平方向延申一定的长度，搭配电流扩展层促进电流在水平面上的各个方向的传输，可促进电流在第二半导体层上表面的水平电流扩展，促进发光均匀。较佳的，发光二极管为长方形的发光二极管，例如所述发光二极管本体的长度为8mil～45mil，宽度为3mil～8mil，更佳的为长宽比至少为2：1的发光二极管。
92.优选地，所述具有条状部分的第二接触电极为一个，其余的第二接触电极不具备条状部分。其余的第二接触电极的数量为一个或者多个，包括且不限于2、3、4、5、6、7、8个。点状和条状的接触电极搭配可有利于电流的扩散，并且可控制金属电极的面积，降低金属引起的吸光负面影响，更佳适用于长方形的发光二极管，更佳的适用于长宽比至少为2：1的发光二极管。
93.以图4为例，其长*宽尺寸为20*6mil的小尺寸发光二极管，所述的第二接触电极的数量为两个，其中一个第二接触电极具有条状部分，另外一个第二接触电极为点状。
94.绝缘层60，位于所述第二半导体层40之上、第一半导体层20的平面区之上以及电极台面的斜面之上，并覆盖所述第一接触电极71、第二接触电极81，所述第一焊盘电极72和第二焊盘电极82形成在所述绝缘层60上。绝缘层可以是允许大部分的光透过或者允许大部分的光被反射。
95.其中，所述绝缘层60至少包括sio2层、si3n4层、al2o3层、aln层、dbr层的一种或其组合，且并不限于此处所列举的示例。作为示例，可以优先选用分布布拉格反射层dbr层；dbr膜层覆盖于透明电流扩展层50和第一接触电极71、第二接触电极81之上。
96.所述绝缘层60上设置有贯穿所述绝缘层60的通孔，如图4所示，所述第一通孔位于所述第二接触电极的点状部分上，所述第二焊盘电极82通过所述第一通孔83与所述具有条状部分的第二接触电极81的点状部分电连接，通过所述第二通孔84与其它的为点状的第二接触电极81电连接。第二通孔84的数量与点状的第二接触电极数量相同。
97.如图4
‑
6所示，从外延结构的远离所述衬底的一侧俯视所述发光二极管：
98.所述发光二极管具有四个边，四个边在一个环绕方向上依次定义为第一短边a、第一长边b、第二短边c和第二长边d，第一短边a和第二短边c长度相等，第一长边b和第二长边d长度相等，所述的第一短边a相对于第一长边b和第二长边d更短。
99.第一焊盘电极72相对于第二焊盘电极82更靠近第一短边a，第二焊盘电极82相对于第一焊盘电极72更靠近第二短边c。
100.所述第一通孔83与第一短边a的距离小于第二通孔84与第一短边a的距离，从而使点状的第二接触电极相对同时具有点状和条状部分的第二接触电极更靠近第二短边。其中一个第二接触电极81具有的条状部分从第一短边附近向第二短边延申过去，对于长方形的发光二极管，上述设计将有利于电流沿着长边方向的扩展。
101.上述结构为发光二极管的实施例，本领域技术人员可以在上述实施例结构和材料选择的基础上根据实际需求进行相应的变化。
102.现有技术中，为了某些目的会对发光二极管的电极形状或者位置进行一些变动。例如，在图1所示的发光二极管中，通常会设置具有条状部分的接触电极以加强电流扩散，降低电压。当倒装发光二极管通过顶针接触第一焊盘电极和第二焊盘电极一面侧进行转移时，由于绝缘层下面的接触电极因具有结构的特殊性，为了解决封装固晶时，顶针容易顶破接触电极凸起区域而容易顶破导致芯片的异常问题，为此，申请号为2021100962764的专利申请给出了将接触电极整体外移的发明构思，一般的，第二接触电极的条状电极和点状电极都是整体同步进行位置变化的，如图4a所示，然而，发明人发现，接触电极整体位置移动时，发光二极管的内部电流分布产生了变化，导致了发光二极管的发光均匀性受到了影响。
103.为了解决上述问题，本发明提供如下改进的实施例，如图4b所示，所述最远离第二短边c的第二接触电极81具有条状部分，所述条状部分的至少部分以相对靠近第一长边b、远离第二长边d进行设计，实现条状部分与发光二极管表面几何中心具有一定的最小间距，所述的最小间距大于等于0，原则上距离几何中心越远，被顶针顶破导致芯片的风险越小，以尽量避开顶针作业区域90为最佳效果进行设计。
104.从外延结构的远离所述衬底的一侧俯视所述发光二极管，定义一条中心线平行且位于第一长边b和第二长边d之间的中间位置，所述第一通孔83与第一短边a的距离小于第二通孔84与第一短边a的距离，所述第一通孔83与第一长边b的距离小于第二通孔84与第一长边b的距离。或者是，所述第一通孔83位于中心线与第一长边b之间，并且第一通孔83与第一短边a之间的距离大于第一通孔83与第二短边c之间的距离；所述第二通孔84与中心线之间的最短距离小于第一通孔83与中心线之间的最短距离。前述的最小间距位于第一长边b与中心线之间。
105.由于第二接触电极81的条状部分的位置发生了偏移，偏移向第一长边b，远离第二长边d，绝缘层的第一通孔83以及通孔下方的点状部分也会同步偏移。电流的分布将偏移向第一长边一侧集中更强，电流的分布在第二长边附近将较弱，导致亮度不均匀。
106.因此为了避免第二接触电极81的条状部分的位置发生偏移引起的第二半导体层上电流水平面的扩散均匀性受到严重影响，引起的发光二极管发光严重不均匀问题，发明人提出对其它的第二接触电极所在的位置进行创造性的重新设置，以利于电流在第二半导体层上方的水平的接近均匀扩散。
107.具体的，所述第一通孔83与第一长边b的距离小于第二通孔84与第一长边b的距离，从而使通过点状的第二接触电极调整第一长边和第二长边之间平行于短边方向的电流水平扩展。
108.其中，发光二极管表面的顶针作业区域为在芯片表面的几何中心为顶针作业区域圆心，以最大作业误差长度为半径的圆形区域所述顶针在芯片表面上作业时范围误差所覆盖的区域。目前顶针作业区域90的大小，一般为半径小于等于25μm圆形区域，或小于等于35
μm圆形区域。所述的最小间距可进一步大于等于25μm，或者进一步地大于等于35μm。后续的顶针设计，根据顶针的作用效果，顶针作业区域也有可能缩小，例如小于等于10μm、或者小于等于5μm。本领域技术人员可以通过本发明的设计构思，针对顶针区域90的不同规格大小，对条状部分与发光二极管表面几何中心的最小间距进行调整选择。
109.较佳地，从外延结构的远离所述衬底的一侧俯视所述发光二极管：
110.如图4b所示，所述第一通孔83和第二通孔84均位于中心线与第一长边b之间；或者如图5b所示，所述第一通孔83位于中心线与第一长边b之间，第二通孔84就位于中心线上；或者如图5c所示，第一通孔83和第二通孔84分别位于中心线的两侧。通过上述优选设计能够更好地促进电流在第二半导体层上的水平面上的各个方向上的扩散，提高芯片的发光均匀性。
111.优选地，所述第一通孔83和第二通孔84的孔径小于所述第一短边、第二短边长度的一半。
112.优选地，如图5a、5b、5c，图6
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8所示，所述第二接触电极81的条状部分延伸至第一焊盘下方，所述条状部分形状是直线或者不同延申方向的直线组合或者是曲线或者是直线和曲线组合，其优选条状部分长度为所述发光二极管本体长度的30％～60％。
113.在一示例中，从外延结构的远离所述衬底的一侧俯视所述发光二极管：
114.如图5a、5b、5c所示，所述第二接触电极的条状部分自第二通孔下方开始延申出去，延申方向是:先平行于第一长边向第一短边延申，再弯曲沿着逐渐靠近第二长边和第一短边的方向延申。
115.在另一示例中，如图6所示，从外延结构的远离所述衬底的一侧俯视所述发光二极管：
116.所述第二接触电极的条状部分自第二通孔下方开始延申出去，延申方向是：先逐渐靠近第一长边和第一短边的方向延申，再沿着靠近第二长边和第一短边的方向延申。
117.如图4和5b、5c所示，当第二接触电极81为多电极段组合时，所述第二接触电极81设有一弯曲点810，所述第二接触电极81至少包括第一电极段811和第二电极段812，所述第一电极段811为所述第二接触电极81的起始点与弯曲点810之间的电极段，所述第二电极段812为所述第二接触电极81的弯曲点810与末端之间的电极段。所述第二接触电极81向所述第二焊盘电极82延伸的端点为起始点，所述第二接触电极81上相对于起始点的另一端为末端。
118.当第二接触电极81为单一整体的弯曲电极段时，如图6所示，第二接触电极81自第二焊盘电极82先逐渐靠近第一长边和第一短边的方向延申绕开顶针作业区域90，超过几何中心后向靠近第一短边和第二长边的方向延伸。
119.本发明上述实施例提供的发光二极管通过将第二接触电极81设置在芯片的顶针作业区域90外以及在第二接触电极81设置弯曲点810使得在第二接触电极81发生整体形状的改变，这样既扩大顶针作业窗口，避免顶针顶破接触电极凸起区域而容易顶破导致芯片异常的问题，又可以进一步避免电流分布不均匀的问题，提高发光二极管发光的均匀性。
120.在一示例中，如图5a、5b、5c，图6
‑
8所示的发光二极管结构，该结构在图4所示结构的基础上，所述第一电极70包括第一焊盘电极72和第一接触电极71以及第三通孔73和第四通孔74。
121.如图5b所示，在本发明的优选实施例中，所述芯片的尺寸为6*20mil(宽度*长度)，在保证第二接触电极81绕开所述顶针作业区域90的前提下，所述第二接触电极81弯曲的弯曲点810位于芯片距离第一长边为芯片的第一短边尺寸的0～1/3处，所述第二接触电极81的条状部分的末端远离所述第一通孔且末端位于中心线与第一长边之间，优选地，末端距离第一长边为芯片的本体短边尺寸的1/3～2/3边长处。特别是，在本体长宽比不小于2:1的芯片；或，所述芯片本体的长度为8mil～45mil，宽度为4mil～8mil；或，所述第一焊盘电极72和第二焊盘电极82面积之和与本体的面积比不小于1/2的芯片产品上，结合该技术特征能够有效解决因为接触电极外移导致的电流变化引起的发光不均匀的问题。
122.在上述实施例中，具体地，所述顶针作业区域90可以为以芯片上表面的几何中心为顶针作业区域圆心，以最大作业误差长度为半径的圆形区域。顶针使用不应以固晶工艺为限，如所述顶针还可是后续其他生产工序或测试工序中的顶针。
123.在顶针作业区域90的一示例中，所述顶针作业区域90为一半径不大于35μm圆形区域，优选不大于等于25μm圆形区域。所述顶针的端部可以是圆形的，也可以是扁平的，在此不做进一步的限定。
124.图7、8为本发明又一实施例提供的发光二极管结构的俯视示意图，图7所示为第二电极段812分别为曲线形状的实施例结构，图8所示为第二电极段812为折线形状的实施例结构，图7、8所示的结构，可以延长第二电极段812的长度，从而有效避免因为接触电极因为外移导致的电流变化引起的发光不均匀的问题。第二电极段812的形状并不限于此处所列举的示例，包括但不限于直线、折线、曲线或弧线的一种或其组合。
125.图9为本发明再一实施例提供的发光二极管结构的俯视示意图，如图9所示，所述顶针作业区域90为一圆形区域时，所述第一电极段811设有一弧形，所述弧形与所述圆形区域的圆心相同，所述弧形的半径大于所述圆形区域的半径，通过该设计能够减少第二电极向芯片边缘偏移的距离。
126.在上述发明构思中，还提供如图10、11所示实施例，所述顶针作业区域90为一圆形区域时，所述第一电极段811设有相对于圆形区域往外凸出的三角形或矩形，此三角形或矩形也是设置在第二接触电极81靠近顶针作业区域90的部分。
127.在上述任意实施例中，优选地，所述第二接触电极81条状部分的长度为本体的长度的30％～60％，所述发光二极管本体的长度为20mil，宽度为6mil时，所述第一接触电极条状部分的长度为120μm～180μm，所述第二接触电极条状部分的长度为180μm～300μm；在一具体芯片尺寸示例中，所述芯片本体的长度具体为20mil，宽度为6mil时，所述第二接触电极81的长度为180μm～300μm，其中1mil等于25.4μm。
128.优选地，所述第二接触电极81末段为曲线或折线时，其末段的长度占整体长度1/3～1/2。经过如表1所示，优选将芯片尺寸为6*20mil(宽度*长度)进行测试，试验测试表明，上述方案可以有效控制电压的稳定性。同理，在本体长宽比不小于2:1的芯片；或，所述芯片本体的长度为8mil～45mil，宽度为4mil～8mil；或，所述第一焊盘电极72和第二焊盘电极82面积之和与本体的面积比不小于1/2的芯片产品上，结合该技术特征能够有效控制电压的稳定性。
129.表1
[0130][0131]
进一步地，为了避免宽度太小影响长条形芯粒的电流扩散，导致电压高的问题，如图11所示，所述第二接触电极81靠近所述顶针作业区域段的宽度w不小于3μm，因实验测试表明，宽度小于3μm的电极段会造成电压不稳定影响发光效果。
[0132]
在上述任意实施例中，该结构优先应用于本体长宽比不小于2:1的芯片；或，所述芯片本体的长度为8mil～45mil，宽度为4mil～8mil；或，所述第一焊盘电极72和第二焊盘电极82面积之和与芯片本体的面积比不小于1/2。对于上述规格的芯片设计，普遍存在第二接触电极81落在顶针作业区域90内，导致容易被顶破接触电极凸起区域而容易导致芯片异常的问题。
[0133]
在本发明的另一具体实施例中，所述发光二极管为一长度大于或者等于15mil的长方形芯片，所述第一焊盘电极72和第二焊盘电极82之间的距离为60～300μm，较佳的，第一焊盘电极72和第二焊盘电极82之间的距离为100～200μm，可选150μm；上述参数范围的发光二极管中，锡膏容易从覆盖不良位置(断裂处)渗入(如图13所示)，导致不同电极之间导通漏电从而致使芯片失效的问题尤为严重，在本发明的设计方案对上述发光二极管的问题解决效果也较为显著。
[0134]
图14为本发明一实施例提供的发光二极管结构俯视示意图，如图3和图12所示，所述第一电极70包括第一接触电极71和第一焊盘电极72，所述第一焊盘电极72形成在所述绝缘层60上，且设置有贯穿所述绝缘层60的第三通孔73和第四通孔74，所述第一焊盘电极72通过所述第三通孔73和第四通孔74与所述第一接触电极电连接；第一接触电极71位于第一半导体层的平面区域上，并且所述第一接触电极71包括一条状结构，该条状结构位于所述外延结构的边缘区域，通过所述第三通孔73由第一焊盘电极向第二焊盘电极方向延伸；其中，所述第二电极80包括第二焊盘电极82，所述第一接触电极71与所述第二焊盘电极82在竖直面上的投影(如图14和15所示)最短距离d大于零，使得在竖直面上第一接触电极71和第二焊盘电极82不存在交叠重合区域。所述第一接触电极71由第一焊盘电极72向第二焊盘电极82方向延伸，优选地，所述第一接触电极71与所述第二焊盘电极82的最短距离为5～50μm，更优选地为10～50μm和20～40μm，若该距离过短，仍然存在膏容易渗入二者间隙的风险，若该距离过长，则会影响电压的均衡性，而上述距离选择能够很好地解决该问题。进一步地，在所述第一接触电极71与所述第二焊盘电极82在竖直面上的投影最短距离d大于零基础上，所述电极台面与所述第二焊盘电极82在竖直面上的投影最短距离也大于零。
[0135]
本发明通过控制第一接触电极与第二焊盘电极在竖直面上的投影最短距离，破坏现有芯片结构中存在的第二焊盘电极/绝缘层/第一接触电极形成的三层交叠结构，可以有效避免锡膏渗入导致不同电极导通漏电从而致使芯片失效的问题。
[0136]
为了进一步解决第一接触电极长度缩短导致的电压升高而造成发光不均匀的问题，可以通过进一步限定所述第一接触电极为体积为一固定值的长方体，其长度、宽度和厚度根据所述固定值进行设定。因第一接触电极与第一半导体之间总电阻(接触电阻和扩散
电阻)受其长度、宽度、厚度影响，通过调整不同的长、宽和厚度组合可以失效相同的总电阻。如图16～17所示的第一接触电极对比所示，图16和图17的第一接触电极体积设定为一定值，若图16中第一接触电极厚度较大时，其长度较小；若图17中第一接触电极厚度较小时，其长度较大。通过对第一接触电极的体积固定，一方面可以为设置其长度、宽度和厚度作为参考依据，一方面也解决了因所述第一接触电极长度缩短带来的发光不均匀的问题。
[0137]
具体实施时，如所述发光二极管本体的长度为20mil，宽度为6mil时，则所述第一接触电极控制在体积为540μm3～6480μm3长方体时较优，其中1mil等于25.4μm。进行以下测试：
[0138]
将第一接触电极的条状部分长度由150μm缩短至130μm，但宽度同时由8μm增加到9.25μm时，测试得到电压相当，在60ma下，约为2.990v。
[0139]
通过实验测试也表明，将第一接触电极控制在上述体积时，led的芯片发光效果较好。
[0140]
本发明实施例还可以通过控制所述第一接触电极的长度与发光二极管本体长度的占比，或，所述第一接触电极的体积与发光二极管本体体积的占比，来解决因所述第一接触电极长度缩短带来的发光不均匀的问题。优先地，所述第一接触电极的长度为发光二极管本体第一长边长度的1/5
‑
2/5。
[0141]
对比未经过第一接触电极的条状部分缩短处理的交叠结构，第一接触电极条状部分缩短处理后，在第一接触电极的条状部分末端发生的固晶漏电不良率由0.5％减少至0。
[0142]
经过上述试验测试对比，可以看出，在上述规格下的芯片结构既能解决锡膏渗入导致不同电极导通漏电从而致使芯片失效的问题，又能解决因所述第一接触电极长度缩短带来的发光不均匀的问题。
[0143]
具体实施时，在上述解决锡膏渗入问题的技术方案基础上，如图18
‑
20所示，所述第一接触电极71的末段可以设为折线、曲线或弧线的一种或其组合。
[0144]
通过对上述对第一接触电极结构的改变，目的是增加第一接触电极的与第一半导体层的实际接触范围，解决因所述第一接触电极长度缩短带来的发光不均匀的问题。需要说明的是，第一接触电极的形状且并不限于此处所列举的示例，只要符合本发明的设计思路均落入本发明的保护范围之内。
[0145]
综上实施例所述，上述设计方案的发明构思为：通过控制第一接触电极与第二焊盘电极在竖直面上的投影最短距离，消除锡膏容易从覆盖不良位置(断裂处)渗入，导致不同电极导通漏电从而致使芯片失效的风险，提高产品的良率。且进一步地，通过将所述第二接触电极设置在芯片的顶针作业区域外，避免顶针顶破接触电极凸起区域而容易顶破导致芯片异常的问题。相对于现有的结构，第二接触电极的外移会导致一些电流扩散减弱的问题，因此又相继设计了多个实施例作为补充，使得既能解决顶针顶破接触电极凸起区域的问题，又能有效改善电流分布，提高发光二极管的发光效率。
[0146]
本发明实施例还提供发光二极管(如图3所示)的一种作为参考的具体制造工艺，如图21所示，包括以下步骤：
[0147]
步骤a、在蓝宝石衬底上依次生长gan缓冲层、n型gan层(第一半导体层)、发光层和p型gan层(第二半导体层)；
[0148]
步骤b、通过icp干蚀刻的方法定义芯片尺寸，并刻出台面暴露出n型gan层；
[0149]
步骤c、按芯片边缘经过黄光及干法刻蚀工艺制作iso边缘结构；
[0150]
步骤d、在p型gan层上蒸镀透明电流扩展层，扩展层材料可以是ito、gto、gzo、zno或几种的组合；
[0151]
步骤e、通过黄光及蒸镀工艺形成第一/第二接触电极；
[0152]
步骤f、在上述结构上制作布拉格反射层(dbr)，为sio2、tio2交替结构的绝缘层，绝缘层覆盖整个芯片区域；
[0153]
步骤g、通过干法蚀刻露出部分透明电流扩展层和部分n型gan层；
[0154]
步骤h、再次通过光刻和蒸镀工艺制作第一电极、第二电极，电极材料表层为au材料；
[0155]
步骤i、使用研磨设备将上述工艺形成的芯片的蓝宝石层减薄，并抛光；
[0156]
步骤j、使用切割、划裂工艺将芯片分割；
[0157]
步骤k、倒置发光二极管，使生长基板背表面朝上，使用锡膏将芯粒键合在散热基板上；
[0158]
最后经过封装工艺，即得倒装发光二极管。
[0159]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。