一种倒装结构的led芯片的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及半导体光电芯片制造技术领域，尤其是一种倒装结构的LED芯片。
【背景技术】
[0002]—般在蓝宝石衬底上制作的蓝、绿或紫光LED芯片的发光面为外延材料的生长表面，即P型表面。在LED的封装过程中，都把蓝宝石衬底面直接固定在散热板上。在LED的工作过程中，其发光区一一有源区是器件发热的根源。由于蓝宝石衬底本身是一种绝缘体材料，且导热性能和GaN材料比较差，所以对这种正装的LED器件其工作电流都有一定的限制，以确保LED的发光效率和工作寿命。为改善器件的散热性能，人们设计了一种LED芯片结构，即倒装结构的LED芯片。
[0003]由于LED芯片设计的局限性，封装良率一直很低，现有的LED所发射的光的发散角比较大，不能出射较为集中的光。现在的LED芯片的有源区比较小，发光效率不高。
【发明内容】
[0004]本实用新型的发明目的在于:针对上述存在的问题，提供一种能够将发出的光聚集起来，增强发光效率，同时设置多个P-CaN和N-CaN，扩大有源区的面积，提高发光效率的一种倒装结构的LED芯片。
[0005]本实用新型采用的技术方案如下:
[0006]本实用新型一种倒装结构的LED芯片，包括芯片和支架，所述芯片从上到下依次包括:蓝宝石层、P型半导体层、N型半导体层、反射层、电极、金属凸点和支架;所述蓝宝石层与P型半导体层和N型半导体层接触，其特征在于:所述N型半导体层和P型半导体层相互交替放置，所述反射层设置于N型半导体层和P型半导体层之下，包括金属反射层和曲面聚光装置，金属反射层覆盖于曲面聚光装置上，反射层下对应N型半导体层和P型半导体层设置有P极和N极，P极通过金属凸点与支架连接，N极通过金属凸点与支架连接;所述支架为娃片。
[0007]由于以上结构，设置了相互交替的N型半导体层和P型半导体层，可以增大P极与N极之间的接触面积，从而扩大发光区的面积，增强发光效率;在芯片中还设置了带有金属反射层和曲面聚光装置的发射层，可以将照射到反射层的光进行聚集然后发出，提高了发光效率。
[0008]本实用新型一种倒装结构的LED芯片，所述P型半导体层之间设置有N型半导体层，每个P型半导体层连接一个P极;所述N形半导体层之间设置有P型半导体，每个N型半导体层连接一个N极。
[0009]本实用新型一种倒装结构的LED芯片，所述P型半导体为P-CaN，所述N型半导体为N-CaN0
[0010]—种具有倒装结构的LED芯片的制备方法，包括:
[0011]步骤一:将蓝宝石进行感应耦合离子刻蚀，得到背面图形化的蓝宝石衬底；
[0012]步骤二:在蓝宝石衬底上通过MOCVD生长外延层，分别为N型GaN和P型GaN ；
[0013]步骤三:在外延层上制作反射层，在导电反射层上面制作金属保护层，在金属保护层表面制作Si02绝缘层；
[0014]步骤四:通过真空镀膜方法蒸镀金属，制作N电极和P电极:
[0015]步骤五:将蓝宝石研磨减薄，切割裂片成独立的芯粒，将芯粒焊接在支架上。
[0016]综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是:
[0017]1、有源区面积增大。设置了相互交替的N型半导体层和P型半导体层，可以增大P极与N极之间的接触面积，从而扩大发光区的面积，增强发光效率。
[0018]2、有强度较大的出射光。在芯片中还设置了带有金属反射层和曲面聚光装置的发射层，可以将照射到反射层的光进行聚集然后发出，提高了发光效率。
【附图说明】
[0019]本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中:
[0020]图1是本实用新型倒装结构的LED芯片示意图。
[0021 ]图中标记，I为蓝宝石层，2为P型半导体层，3为反射层，4为P极，5为支架，6为金属凸点，7为N极，8为N型半导体层。
【具体实施方式】
[0022]本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
[0023]本说明书(包括任何附加权利要求、摘要)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
[0024]如图1，本实用新型一种倒装结构的LED芯片，包括芯片和支架，所述芯片从上到下依次包括:蓝宝石层、P型半导体层、N型半导体层、反射层、电极、金属凸点和支架;所述蓝宝石层与P型半导体层和N型半导体层接触，其特征在于:所述N型半导体层和P型半导体层相互交替放置，所述反射层设置于N型半导体层和P型半导体层之下，包括金属反射层和曲面聚光装置，金属反射层覆盖于曲面聚光装置上，反射层下对应N型半导体层和P型半导体层设置有P极和N极，P极通过金属凸点与支架连接，N极通过金属凸点与支架连接;所述支架为娃片。
[0025]本实用新型一种倒装结构的LED芯片，所述P型半导体层之间设置有N型半导体层，每个P型半导体层连接一个P极;所述N形半导体层之间设置有P型半导体，每个N型半导体层连接一个N极。
[0026]本实用新型一种倒装结构的LED芯片，所述P型半导体为P-CaN，所述N型半导体为N-CaN0
[0027]—种具有倒装结构的LED芯片的制备方法，包括:
[0028]步骤一:将蓝宝石进行感应耦合离子刻蚀，得到背面图形化的蓝宝石衬底；
[0029 ] 步骤二:在蓝宝石衬底上通过MOCVD生长外延层，分别为N型GaN和P型GaN ；
[0030]步骤三:在外延层上制作反射层，在导电反射层上面制作金属保护层，在金属保护层表面制作Si02绝缘层；[0031 ]步骤四:通过真空镀膜方法蒸镀金属，制作N电极和P电极:
[0032]步骤五:将蓝宝石研磨减薄，切割裂片成独立的芯粒，将芯粒焊接在支架上。
[0033]本实用新型一种倒装结构的LED芯片，设置了相互交替的N型半导体层和P型半导体层，可以增大P极与N极之间的接触面积，从而扩大发光区的面积，增强发光效率;在芯片中还设置了带有金属反射层和曲面聚光装置的发射层，可以将照射到反射层的光进行聚集然后发出，提高了发光效率。
[0034]本实用新型并不局限于前述的【具体实施方式】。本实用新型扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组入口 ο
【主权项】
1.一种倒装结构的LED芯片，包括芯片和支架，所述芯片从上到下依次包括:蓝宝石层、P型半导体层、N型半导体层、反射层、电极、金属凸点和支架;所述蓝宝石层与P型半导体层和N型半导体层接触，其特征在于:所述N型半导体层和P型半导体层相互交替放置，所述反射层设置于N型半导体层和P型半导体层之下，包括金属反射层和曲面聚光装置，金属反射层覆盖于曲面聚光装置上，反射层下对应N型半导体层和P型半导体层设置有P极和N极，P极通过金属凸点与支架连接，N极通过金属凸点与支架连接;所述支架为娃片。2.根据权利要求1所述倒装结构的LED芯片，其特征在于:所述P型半导体层之间设置有N型半导体层，每个P型半导体层连接一个P极;所述N形半导体层之间设置有P型半导体，每个N型半导体层连接一个N极。3.根据权利要求1所述倒装结构的LED芯片，其特征在于:所述P型半导体为P-CaN，所述N型半导体为N-CaN。
【专利摘要】本实用新型公开了一种倒装结构的LED芯片，包括芯片和支架，所述芯片从上到下依次包括：蓝宝石层、P型半导体层、N型半导体层、反射层、电极、金属凸点和支架；其特征在于：所述N型半导体层和P型半导体层相互交替放置，所述反射层设置于N型半导体层和P型半导体层之下，包括金属反射层和曲面聚光装置，金属反射层覆盖于曲面聚光装置上，反射层下对应N型半导体层和P型半导体层设置有P极和N极。本实用新型设置了相互交替的N型半导体层和P型半导体层，在芯片中还设置了带有金属反射层和曲面聚光装置的发射层，可以将照射到反射层的光进行聚集然后发出，提高了发光效率。
【IPC分类】H01L33/08, H01L33/00, H01L33/10, H01L33/44
【公开号】CN205194729
【申请号】CN201521014364
【发明人】朱森
【申请人】朱森
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2015年12月9日