发光二极管及具有其的发光模块的制作方法

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发光二极管及具有其的发光模块的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供发光二极管及具有其的发光模块。发光二极管包括:第一导电型半导体层;台面,包括第二导电型半导体层及活性层,具有贯通第二导电型半导体层及活性层而使第一导电型半导体层暴露的贯通孔;第一接触层,包括在台面周围接触第一导电型半导体层的外部接触部及通过贯通孔接触第一导电型半导体层的内部接触部;第二接触层,设置于台面上,接触第二导电型半导体层,与第一接触层电绝缘;第一电极片,设置于第一接触层上,电连接于第一接触层;第二电极片,与第一电极片隔开,电连接于第二接触层,台面的上表面具有棱被倒角的四边形形状。本实用新型的发光二极管利用具有外部接触部及内部接触部的第一接触层改善了电流分散性能。
【专利说明】
发光二极管及具有其的发光模块
技术领域
[0001]本实用新型涉及发光二极管及发光模块,更详细而言,涉及一种具有经改善的发光效率的倒装晶片型的高效率的发光二极管及具有其的发光模块。
【背景技术】
[0002]—般而言,诸如氮化镓(GaN)、氮化铝(AlN)等的ΙΠ族元素的氮化物,热稳定性优异,具有直接跃迀型的能带(band)结构,因而最近作为可见光及紫外线区域的光源用物质而倍受瞩目。特别是利用氮化铟镓(InGaN)的蓝色及绿色发光二极管,应用于大型天然色平板显示装置、信号灯、室内照明、高密度光源、高分辨率输出系统和光通信等多样的应用领域。
[0003]氮化镓系列的发光二极管通常在诸如蓝宝石的基板上使多个外延层生长而形成,并且包括N型半导体层、P型半导体层及介于它们之间的活性层。另一方面,在N型半导体层上形成N-电极片,在P型半导体层上形成P-电极片。发光二极管通过多个电极片而电连接于外部电源并驱动。此时,电流从P-电极片经多个半导体层而流入N-电极片。
[0004]另一方面,为了防止因P-电极片导致的光损失、提高散热效率,使用了倒装晶片结构的发光二极管,并且提出了用于在大面积倒装晶片结构的发光二极管中有助于电流分散的多样的电极结构。例如,在P型半导体层上形成反射电极,蚀刻P型半导体层与活性层,在暴露的N型半导体层上形成用于分散电流的多个延长部。
[0005]在P型半导体层上形成的反射电极使活性层产生的光反射,提高光提取效率,并有助于P型半导体层内的电流分散。但是,反射电极限定地位于P型半导体层上,因而相当多地发生无法被反射电极反射、因多个电极片及多个延长部而损失的光。
[0006]另一方面,连接于N型半导体层的多个延长部有助于N型半导体层内的电流分散,使得在广泛的活性区域均匀地产生光。特别是在为高功率而使用的约Imm2以上的大面积发光二极管中,与P型半导体层内的电流分散一起,要求N型半导体层内的电流分散。但是,即使根据以往技术,使电流均匀分散于发光二极管的多个边缘区域并不容易,特别是电流容易沿着发光二极管的棱的部分集中。
【实用新型内容】
[0007]技术目的
[0008]本实用新型的一个目的是提供一种使电流均匀分散并在活性层的宽阔面积中均匀地产生光,从而能够改善发光效率的高效率的发光二极管及具有其的发光模块。
[0009]本实用新型的又一目的是提供一种能够防止电流集中于发光二极管的棱的部分的发光二极管及发光模块。
[0010]本实用新型的又一目的是提供一种能够减小活性层产生的光的损失的倒装晶片型发光二极管及发光模块。
[0011]技术方案
[0012]本实用新型的一个实施例的发光二极管包括:第一导电型半导体层;台面,包括设置于第一导电型半导体层上的第二导电型半导体层及位于第二导电型半导体层与第一导电型半导体层之间的活性层,并具有贯通第二导电型半导体层及活性层而使第一导电型半导体层暴露的多个贯通孔;第一接触层,包括在台面的周围接触第一导电型半导体层的外部接触部及通过多个贯通孔而接触第一导电型半导体层的多个内部接触部;第二接触层,设置于台面上,接触第二导电型半导体层,并与第一接触层电绝缘;第一电极片,设置于第一接触层上,并电连接于第一接触层;第二电极片,与第一电极片隔开,电连接于第二接触层,台面的上表面具有多个棱被倒角的四边形形状。
[0013]台面的棱的部分被倒角,从而能够防止电流集中于台面的棱的部分。
[0014]另一方面,第二电极片可以包括多个爪。由于第二电极片被形成为具有多个爪,因而当在基台(Submount)或印刷电路板上安装倒装晶片时,能够防止缝隙被困于电极片下,增强发光二极管的粘合力。
[0015]第一电极片还可以包括多个爪。第一电极片的多个爪与第二电极片的多个爪可以相互面对,可以相互交错设置。因此,可以更长地形成多个爪的长度,可以有助于电流分散。
[0016]在几个实施例中,外部接触部可以是包围台面的环形形状。不同于此,第一接触层可以包括相互隔开的多个外部接触部。特别地,多个外部接触部可以在台面的棱附近相互隔开。因此,能够进一步防止电流集中在台面的棱附近。
[0017]另一方面,多个内部接触部可以包括长形状的接触部。因此,能够容易地使第一导电型半导体层内的电流分散。
[0018]发光二极管还可以包括上部绝缘层,设置于第一接触层上,并具有与第一接触层叠置的第一开口部及与第二接触层叠置的第二开口部。第一电极片及第二电极片可以通过上部绝缘层的第一开口部及第二开口部分别电连接于第一接触层及第二接触层。上部绝缘层覆盖第一接触层,并保护第一接触层。
[0019]进而,发光二极管还可以包括中间连接部,设置于第二接触层与第二电极片之间,并被第一接触层包围。上部绝缘层的第二开口部可以使中间连接部暴露,第二电极片可以通过上部绝缘层的第二开口部而连接于中间连接部,中间连接部可以连接于第二接触层。
[0020]第一接触层与中间连接部可以作为相同物质层而包括Al层,作为最上层而包括Ti层。Al层可以用作反射层,Ti层增强与设置于其上的上部绝缘层的粘合力。
[0021]最上层的Ti层可以限制性地位于第一接触层与上部绝缘层的界面之间以及中间连接部与上部绝缘层的界面之间。
[0022]另一方面,第二电极片可以限定地设置于中间连接部上,以具有比中间连接部的面积小的面积。
[0023]另外,发光二极管还可以包括下部绝缘层,覆盖台面,并在使第一接触层与台面绝缘的同时位于第二接触层与中间连接部之间。下部绝缘层使第一导电型半导体层暴露以使外部接触部及内部接触部接触第一导电型半导体层,并且使第二接触层暴露以使中间连接部接触第二接触层。
[0024]下部绝缘层可以包括硅氮化物层和硅氧化物层,上部绝缘层可以包括硅氧化物层。
[0025]发光二极管还可以包括设置有第一导电型半导体层的基板,并且还包括覆盖基板的下表面及侧表面的波长变换层。
[0026]另外,本实用新型的另一实施例的发光模块包括:贴装于印刷电路板上的基台;在基台上倒装的前面描述的发光二极管。
[0027]实用新型效果
[0028]根据本实用新型的实施例,利用具有外部接触部及内部接触部的第一接触层改善电流分散性能,从而能够提供高效率的倒装晶片型发光二极管及具有其的发光模块。进一步而言,将台面的上表面的棱形成为倒角的形状,从而防止电流集中于台面的棱附近,能够进一步改善发光效率。此外,本实用新型显示出多样的效果,本申请的具体效果及优点将在相应部分中进一步详细地说明。
【附图说明】
[0029]图1显示了本实用新型的一个实施例的发光二极管的概略性俯视图。
[0030]图2是沿着图1的截取线A-A截取的概略性剖面图。
[0031]图3是图2的局部放大剖面图。
[0032]图4是沿着图1的截取线B-B截取的概略性剖面图。
[0033]图5至图9是用于说明本实用新型的一个实施例的发光二极管的制造方法的概略性俯视图。
[0034]图10是用于说明本实用新型的一个实施例的外部接触部及内部接触部的概略性俯视图。
[0035]图11是用于说明本实用新型的另一实施例的外部接触部的变形例的概略性俯视图。
[0036]图12是用于说明本实用新型的另一实施例的内部接触部的变形例的概略性俯视图。
[0037]图13是用于说明本实用新型的另一实施例的第一电极片的变形例的概略性俯视图。
[0038]图14是用于说明具有波长变换层的发光二极管的概略性剖面图。
[0039]图15是用于说明本实用新型的一个实施例的发光模块的概略性剖面图。
[0040]图16中的(a)和(b)分别是用于说明本实用新型的一个实施例的发光模块的基台(Submount)的俯视图及后视图。
【具体实施方式】
[0041]下面参照附图,详细说明本实用新型的实施例。下面介绍的实施例,作为示例,提供用于使本实用新型的技术思想能够充分传递给所属领域的技术人员。因此,本实用新型不限定于以上说明的实施例,还可以以其它形态具体化。而且,在附图中,为了便利,可以夸张地表现构成要素的宽度、长度、厚度等。在整个说明书中,相同的附图符号代表相同的元件。
[0042]图1是用于说明本实用新型的一个实施例的发光二极管的概略性俯视图,图2是沿着图1的截取线A-A截取的剖面图,图3是图2的局部放大剖面图,图4是沿着图1的截取线B-B截取的剖面图。
[0043]参照图1至图4,发光二极管100包括第一导电型半导体层23、台面M、活性层25、第二导电型半导体层27、第一接触层35a、第二接触层31、第一电极片39a及第二电极片39b。另外,发光二极管100可以包括基板21、下部绝缘层33、上部绝缘层37及中间连接部35b。
[0044]基板21只要是适合使第一导电型半导体层生长即可,则不特别进行限制。基板21例如可以是蓝宝石基板、氮化镓基板、氮化铝基板、碳化硅基板等,也可以是图案化的蓝宝石基板。
[0045]如图1的俯视图所示,基板21可以具有矩形或正方形的外形,并具有侧面。基板21的尺寸例如可以是ΙΟΟΟμ??ΧΙΟΟΟμπι或700μπιΧ700μπι的正方形形状或类似大小的矩形形状,
但不特别限定于此。
[0046]在基板21上设置有半导体层叠结构30。半导体层叠结构30包括第一导电型半导体层23、活性层25及第二导电型半导体层27。
[0047]第一导电型半导体层23设置在基板21的前面上。第一导电型半导体层23作为在基板21上生长的层,为氮化镓系半导体层。第一导电型半导体层23可以是掺杂了杂质例如掺杂了Si的氮化镓系半导体层。杂质的掺杂浓度例如可以为1Ε19?2E19/cm3范围内。
[0048]在第一导电型半导体层上设置有台面M。台面M可以限定地位于被第一导电型半导体层23包围的区域的内侧,因此,第一导电型半导体层的多个边缘附近的区域不被台面M覆盖而暴露于外部。
[0049]台面M可以包括第二导电型半导体层27和活性层25,并且包括第一导电型半导体层23的厚度的一部分。活性层25介于第一导电型半导体层23与第二导电型半导体层27之间。活性层25可以具有单量子阱结构或多量子阱结构。在活性层25内,阱层的组成及厚度决定产生的光的波长。特别是通过调节阱层的组成,可以提供产生紫外线、蓝色光或绿色光的活性层。
[0050]另一方面,第二导电型半导体层27可以是掺杂了P型杂质例如掺杂了 Mg的氮化镓系半导体层。第一导电型半导体层23及第二导电型半导体层27可以分别是单层,但不限定于此,也可以是多层,还可以包括超晶格层。
[0051 ]另一方面,如图1的俯视图所示,台面M具有棱被倒角的四边形形状。台面M的水平端面也具有棱被倒角的四边形形状。通过对棱进行倒角,可以防止电流集中在棱中。
[0052]另一方面,台面M具有多个贯通孔30a。第一导电型半导体层23通过多个贯通孔30a暴露。多个贯通孔30a可以在台面M内规则地排列。在本实施例中,图示了9个贯通孔30a排列成矩阵形态的情形,但并非限定于此,也可排列更少或更多的贯通孔30a。
[0053]另一方面,第二接触层31设置于台面M的上部,并接触第二导电型半导体层27。第二接触层31可以设置在台面M上部区域,例如台面M的几乎整个区域。例如,第二接触层31可以覆盖台面M的上部区域的80%以上,甚至覆盖90%以上。
[0054]第二接触层31可以包括具有反射率的金属层,因此,可以使活性层25中产生的并向第二接触层31行进的光反射到基板21侧。例如,第二接触层31可以是按Ag/Ni/Ti/Pt的顺序层叠的金属层。不同于此,第二接触层31例如也可以是诸如IT0(indium tin oxide,氧化铟锡)或ZnO的透明氧化物层。
[0055]另一方面,第一接触层35a覆盖台面M的上部区域。第一接触层35a包括接触第一导电型半导体层23的外部接触部35cl及内部接触部35c2。外部接触部35cl沿着台面M的外周,以环形形状在基板21的边缘附近接触第一导电型半导体层23,内部接触部35c2接触通过多个贯通孔30a而暴露的第一导电型半导体层23。外部接触部35cl及内部接触部35c2的形状及位置可以多样地变形,后面将对此再次说明。
[0056]另一方面,第一接触层35a可以在台面M的上部区域(特别地,在第二接触层31的上部)具有开口部,中间连接部35b可以设置于开口部的内部。因此,中间连接部35b可以与第一接触层35a隔开,并被第一接触层35a包围。第一接触层35a全部设置于台面M的上部区域、侧面区域及台面M的外部区域。与此相反,中间连接部35b限定地设置于台面M的上部区域内。
[0057]中间连接部35b可以在形成第一接触层35a期间一同形成,因此,中间连接部35b与第一接触层35a可以以相同的物质层形成。第一接触层35a及中间连接部35b可以包括Al层,另外,作为最上层可以包括Ti层。例如,第一接触层35a及中间连接部35b可以以Al/Ti/Pt/Au/Ti/Ni/Au/Ti形成。最上层的Ti层正如后面的说明,存在于与上部绝缘层37接触的界面,从而改善上部绝缘层37的粘合力。不过,在第一电极片39a及第二电极片39b与第一接触层35a及中间连接部35b的各界面中,可以去除Ti层。因此,第一接触层35a及中间连接部35b的Au层暴露,该Au层可以与第一电极片39a及第二电极片39b的金属层接触,例如与Cu层接触。
[0058]下部绝缘层33设置于第一接触层35a与台面M之间,以使第一接触层35a与台面M及第二接触层31绝缘。如图3所示,下部绝缘层33可以包括第一绝缘层32及第二绝缘层34。第一绝缘层32可以覆盖第二接触层31周边的台面M。第一绝缘层32例如可以以硅氮化物层形成,并覆盖台面M的侧面,进而可以覆盖第一导电型半导体层23的一部分区域。第二绝缘层34覆盖第一绝缘层32,并覆盖第二接触层31。第二绝缘层34例如可以以硅氧化物层形成。
[0059]另一方面,下部绝缘层33具有使第一导电型半导体层23从多个贯通孔30a内暴露的多个开口部33a。第一接触层35a的多个内部接触部35c2通过多个开口部33a而接触第一导电型半导体层23。另外,下部绝缘层33覆盖台面M周围的第一导电型半导体层23的一部分,使第一导电型半导体层23暴露,以使外部接触部35cl可以接触第一导电型半导体层23。
[0060]下部绝缘层33还可以介于中间连接部35b与第二接触层31之间,可以具有使第二接触层31暴露的开口部33b。具有较小尺寸的多个开口部33b可以使第二接触层31在多样的位置暴露,但本实用新型并非限定于此,可以形成更少数量的开口部或单一的开口部,以使第二接触层31暴露。中间连接部35b可以通过这些开口部33b而接触第二接触层31。
[0061 ]上部绝缘层37设置于第一接触层35a及中间连接部35b上,具有使第一接触层35a暴露的开口部37a及使中间连接部35b暴露的开口部37b。多个开口部37a、37b可以形成为使第一接触层35a及中间连接部35b暴露,但并非限定于此,也可以一个开口部37a使第一接触层35a暴露,另一个开口部37b使中间连接部35b暴露。
[0062]上部绝缘层37还可以覆盖外部接触部35cl,覆盖基板21的边缘附近的暴露的面。上部绝缘层37可以覆盖并保护第一接触层35a及中间连接部35b,使其不暴露于外部。
[0063]上部绝缘层37可以以硅氧化物层的单层形成,但并非限定于此。例如,上部绝缘层37既可以具有包括硅氮化物层和硅氧化物层的多层结构,也可以是交替层叠硅氧化物层与钛氧化物层的分布布拉格反射器。
[0064]第一电极片39a通过上部绝缘层37的开口部37a而电连接于第一接触层35a,第二电极片39b通过开口部37b连接于中间连接部35b。因此,第二电极片39b可以经中间连接部35b而电连接于第二接触层31。当省略中间连接部35b时,第二电极片39b可以直接连接于第二接触层31。
[0065]如图1所示,第一电极片39a大致可以具有矩形形状。第二电极片39b也与第一电极片39a类似,可以具有矩形形状。不同于此,如图1所示,第二电极片39b可以具有多个爪。多个爪可以朝向第一电极片39a。
[0066]多个爪在通过导电膏等而将第二电极片39b贴装于印刷电路板或基台时,有助于使得缝隙不被困于第二电极片39b的下方。即,多个缝隙可以容易地排出到多个爪之间的区域。进而,多个爪可以不与多个贯通孔30a重叠地设置于多个贯通孔30a之间区域的上部,因此,能够防止在第二电极片39b上形成相对较大的槽。
[0067]根据本实施例,采用台面M上面的棱具有倒角形状的台面M,从而提供能够防止电流集中于台面M的棱附近的发光二极管100。另外,可以利用第一接触层35a的外部接触部35cl及内部接触部35c2,使电流在第一导电型半导体层23中均匀分散。
[0068]图5至图9是用于说明本实用新型的一个实施例的发光二极管制造方法的俯视图。
[0069]参照图1至图5,首先,在基板21上生长第一导电型半导体层23、活性层25及第二导电型半导体层27。
[0070]另一方面,第一导电型半导体层23例如可以包括η型氮化镓层,第二导电型半导体层27可以包括P型氮化镓层。另外,活性层25可以是单量子阱结构或多量子阱结构,可以包括阱层和势皇层。另外,阱层根据要求的光的波长而选择其组成元素,例如可以包括InGaN。
[0071]可以利用有机金属化学气相沉积(MOCVD)法在氮化镓基板21上生长第一导电型半导体层23、活性层25及第二导电型半导体层27。
[0072]接着,对第二导电型半导体层27及活性层25进行图案化,形成设置于第一导电型半导体层23上的台面M。台面M分别包括活性层25及第二导电型半导体层27,进而,还可以包括第一导电型半导体层23的厚度的一部分。在形成台面M期间,还形成贯通第二导电型半导体层27及活性层25而使第一导电型半导体层23暴露的多个贯通孔30a。
[0073]台面M设置于第一导电型半导体层23的边缘区域的内侧,多个贯通孔30a设置于台面M区域内部。多个贯通孔30a的个数不特别限定。
[0074]台面M的侧面可以通过使用诸如光刻胶回流的技术而倾斜地形成。台面M侧面的倾斜轮廓使在活性层25生成的光的提取效率提高。
[0075]进而,台面M上表面的棱具有倒角的形状。而且,台面M的水平端面也具有棱被倒角的形状。
[0076]参照图6,在台面M上部形成第二接触层31。第二接触层31欧姆接触第二导电型半导体层27。另一方面,第二接触层31周围的台面M区域及第一导电型半导体层23可以被第一绝缘层32覆盖。
[0077]具体而言,可以首先形成覆盖第一导电型半导体层23及台面M的第一绝缘层32。第一绝缘层32例如可以利用化学气相沉积技术,以硅氮化物层形成。
[0078]在第一绝缘层32上,形成具有使台面M上部区域暴露的开口部的光刻胶图案。该开口部可以大致与台面M的形状类似,但可以比台面M稍小地形成。光刻胶可以覆盖台面M的多个边缘部。另外,光刻胶覆盖多个贯通孔30a及其周围的台面M区域。另外,该开口部可以形成为底部宽度大于入口宽度。例如,可以使用负型光刻胶,从而容易形成具有如上所述形状的开口部的光刻胶图案。
[0079]接着,把光刻胶图案用作蚀刻掩模,蚀刻第一绝缘层32,因此,暴露第二导电型半导体层27。第一绝缘层32例如可以利用湿法蚀刻技术进行蚀刻。
[0080]然后,形成第二接触层31。可以借助于利用电子束蒸发法的涂布技术而在台面M上形成第二接触层31。第二接触层31例如可以以Ag/Ni/Ti/Pt的多重金属层形成,但并非限定于此,也可以以诸如ITO或ZnO的透明导电层形成。接着,去除光刻胶图案。因此,台面M成为被第一绝缘层32与第二接触层31覆盖的状态。即,在台面M上,保留接触第二导电型半导体层27的第二接触层31,在第二接触层31周围保留第一绝缘层32。第一绝缘层32还可以覆盖第一导电型半导体层23的暴露的部分。
[0081]参照图7,形成覆盖台面M并覆盖台面M周围的第一导电型半导体层23的下部绝缘层33。下部绝缘层33具有在多个贯通孔30a内使第一导电型半导体层23暴露的多个开口部33a,从而使第一导电型半导体层23的边缘区域暴露。进而,下部绝缘层33可以具有使第二接触层31暴露的开口部33b。如图7所示,开口部33b可以偏向台面M—侧边缘设置。另外,可以形成多个开口部33b。
[0082]如图3所示,下部绝缘层33可以包括第一绝缘层32及第二绝缘层34。第二绝缘层34覆盖第二接触层31,并覆盖第一绝缘层32。
[0083]例如,形成覆盖图6的第一绝缘层32及第二接触层31的第二绝缘层34,一同对第二绝缘层34和第一绝缘层32进行图案化形成多个开口部33a及多个开口部33b,而且去除台面M周围的第一导电型半导体层上的第一绝缘层32及第二绝缘层34,从而可以形成下部绝缘层33。
[0084]第二绝缘层34可以使用化学气相沉积(CVD)等技术,只以S12等氧化膜形成,可以利用照相及蚀刻技术而形成开口部33a、33b。
[0085]参照图8,在下部绝缘层33上形成第一接触层35a及中间连接部35b。第一接触层35a及中间连接部35b例如可以利用剥离(Iift off)技术,以相同的材料同时形成。例如,第一接触层35a及中间连接部35b可以以Al/Ti/Pt/Au/Ti/Ni/Au/Ti形成。
[0086]第一接触层35a具有接触台面M周围暴露的第一导电型半导体层23的外部接触部35cl及接触通过下部绝缘层33的多个开口部33a而暴露的第一导电型半导体层23的多个内部接触部35c2。外部接触部35cl可以是包围台面M的环形形状。
[0087]中间连接部35b与第一接触层35a电绝缘。如图所示,中间连接部35b可以设置于第一接触层35a的开口部内,并被第一接触层35a包围。中间连接部35b通过下部绝缘层33的多个开口部33b而连接于第二接触层31。中间连接部35b可以以具有多个爪的形状形成。
[0088]在本实施例中,说明了中间连接部35b与第一接触层35a—同形成的情形,但中间连接部35b也可以省略。
[0089]参照图9,在第一接触层35a及中间连接部35b上形成上部绝缘层37。上部绝缘层37具有使第一接触层35a暴露的开口部37a和使中间连接部35b暴露的开口部37b。开口部37a可以与第一接触层35a叠置地形成,开口部37b可以与第二接触层31叠置地形成在中间连接部35b上。多个开口部37a、37b可以利用照相及蚀刻技术对上部绝缘层37进行图案化而形成。特别是在形成多个开口部37a、37b期间,还可以去除作为第一接触层35a及中间连接部35b的最上层的Ti层。
[0090]另一方面,在本实施例中,虽然图示及说明了形成相互隔开的多个开口部37a、37b的情形,但各个开口部37a或37b可以是相互连接的单一者。
[0091]开口部37b可以与第二接触层31叠置地存在,并具有小于中间连接部35b的尺寸。因此,中间连接部35b的边缘及侧壁被上部绝缘层37覆盖。进而,第一接触层35a的开口部的侧壁也被上部绝缘层37覆盖。
[0092]上部绝缘层37可以以硅氮化膜或硅氧化膜的单层形成,但并非限定于此,可以以多层或分布布拉格反射器结构形成。
[0093]再次参照图1,在上部绝缘层37上形成第一电极片39a及第二电极片3%。第一电极片39a通过上部绝缘层37的开口部37a连接于第一接触层35a,第二电极片39b通过上部绝缘层37的开口部37b连接于中间连接部35b。为了把发光二极管100贴装于基台或印刷电路板等,使用了第一电极片39a及第二电极片39b。第一电极片39a和第二电极片39b可以以Cu形成。
[0094]在本实施例中,第二电极片39b具有与中间连接部35b类似的形状。即,第二电极片39b包括多个爪,可以设置于中间连接部35b上。不过,第二电极片39b具有小于中间连接部35b的面积,可以限定地设置于中间连接部35b上。
[0095]接着,将基板21分割成个别发光二极管,从而完成如参照图1至图4所作说明地个别地分尚的发光二极管100。
[0096]图10是用于说明本实用新型的一个实施例的外部接触部35cl及内部接触部35c2的概略性俯视图。
[0097]参照图10,在本实施例的发光二极管100中,外部接触部35cl以环形形状包围台面M。外部接触部35cl借助于下部绝缘层33而与台面M隔开。另一方面,内部接触部35c2在多个贯通孔30a内接触通过下部绝缘层33的多个开口部33a而暴露的第一导电型半导体层23。
[0098]图11是用于说明本实用新型的另一实施例的外部接触部的变形例的概略性俯视图。
[0099]参照图11,在本实施例中,多个外部接触部135cI在台面M的各侧面附近形成。不过,多个外部接触部135cl在台面M的棱附近相互隔开。例如,既可以在棱附近的第一导电型半导体层23上保留下部绝缘层33以防止第一接触层35a接触第一导电型半导体层23,也可以去除第一接触层35a在棱附近区域的部分。
[0100]根据本实施例,多个外部接触部135cl在棱附近相互隔开,因而能够防止电流集中于台面M的棱附近区域。
[0101]图12是用于说明本实用新型的另一实施例的内部接触部的变形例的概略性俯视图。
[0102]参照图12,本实施例的多个内部接触部包括具有长形状的内部接触部35c3。多个内部接触部也可以包括前面说明的实施例的内部接触部35c2。第一电极片139a可以设置于内部接触部35c2与内部接触部35c3的一部分区域上。
[0103]为了形成内部接触部35c3而在台面M上形成多个贯通孔130a,在多个贯通孔130a内形成下部绝缘层33的开口部133a。多个贯通孔130a及多个开口部133a具有长形形状。通过形成长形状的内部接触部35c3,电流在第一导电型半导体层23的分散更顺畅。
[0104]图13是用于说明本实用新型的另一实施例的第一电极片的变形例的概略性俯视图。
[0105]参照图13,在本实施例中,第一电极片239a包括多个爪。第一电极片239a的多个爪与第二电极片39b的多个爪可以相互面对地设置,或相互交错地设置。因此,可以更长地形成多个爪的长度。
[0106]图14是用于说明具有波长变换层的发光二极管的概略性剖面图。
[0107]参照图14,在前面说明的发光二极管100的基板21侧形成波长变换层200。波长变换层200覆盖基板21的下部面。进而,波长变换层200可以覆盖基板21的侧面及第一导电型半导体层23的侧面。另外,波长变换层200可以覆盖上部绝缘层37的一部分。
[0108]通过形成波长变换层200,可以使在活性层25产生的光进行波长变换。因此,可以呈现波长变换的光与在活性层25产生的光的混合光,例如,呈现白色光。
[0109]图15是用于说明本实用新型的一个实施例的发光模块的概略性剖面图,图16中的(a)和(b)分别是用于说明发光模块的基台的概略性俯视图(a)及后视图(b)。
[0110]参照图15,发光模块包括印刷电路板(PCB)61、基台(Submount)51及发光二极管100。发光二极管100也可以如参照图14所作的说明一样,具有波长变换层200。也可以省略基台(Submount) 51。
[0111]印刷电路板61可以是诸如Al-PCB或Cu-PCB的金属PCB,或者陶瓷PCB。由于Cu比Al的导热率高,因而能够更迅速地释放发光二极管100产生的热。
[0?12] 参照图15及图16,基台(Submount)51包括设置于基体基板上的上部电极图案及下部电极图案。另外,上部电极图案包括第一上部电极53a及第二上部电极53b,下部电极图案包括第一下部电极55a、第二下部电极55b,还可以包括散热垫55c。
[0113]基台(Submount)51的基体基板可以为AlN基板。另外,上部电极图案及下部电极图案可以具有Ni层/Cu层/Au层层叠的多层结构。Ni层是为了提高多个电极图案在AlN基板上的粘合力而使用的,Au层是为了防止Cu层的氧化并为了提高发光二极管100与多个电极片39a、39b的粘合力而使用的。另外,Cu层使为了提高电流及热传递而使用的,并且与Ni层及Au层相比,相对较厚。
[0114]多个过孔54a、54b贯通AlN基板,并将第一上部电极53a及第二上部电极53b分别连接于第一下部电极55a及第二下部电极55b。
[0?15]另一方面,散热垫55c设置于第一下部电极55a及第二下部电极55b之间,并与第一下部电极55a及第二下部电极55b电绝缘。散热垫55c接触印刷电路板61,特别是接触金属PCB 61的金属,能够帮助散热。
[0116]发光二极管100与图1中说明的发光二极管相同,因而省略详细说明。发光二极管100可以以倒装晶片形式倒置地贴装于基台(Subm0unt)51上。发光二极管100的多个电极片(图1的39a、39b)分别粘贴于基台(Submount)51的多个第一上部电极53a及第二上部电极53b ο
[0117]通过使用基台(Submount)51及金属PCB 61,可以容易地释放在发光二极管100中产生的热,因此,可以进一步提高发光二极管100运转所需的电流密度。
[0118]以上对本实用新型的多样的实施例进行了说明,但本实用新型并非限定于这些实施例。另外,针对一个实施例而说明的事项或构成要素,只要不超出本实用新型的技术思想,也可以应用于其它实施例。
【主权项】
1.一种发光二极管,其特征在于,所述发光二极管包括: 第一导电型半导体层; 台面,包括设置于所述第一导电型半导体层上的第二导电型半导体层及位于所述第二导电型半导体层与所述第一导电型半导体层之间的活性层,并且具有贯通所述第二导电型半导体层及所述活性层而使所述第一导电型半导体层暴露的多个贯通孔; 第一接触层,包括在所述台面的周围接触所述第一导电型半导体层的外部接触部及通过所述多个贯通孔而接触所述第一导电型半导体层的多个内部接触部; 第二接触层,设置于所述台面上,接触所述第二导电型半导体层,并且与所述第一接触层电绝缘; 第一电极片,设置于所述第一接触层上,并电连接于所述第一接触层;以及 第二电极片,与所述第一电极片隔开,并电连接于所述第二接触层; 所述台面的上表面具有多个棱被倒角的四边形形状。2.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于, 所述第二电极片包括多个爪。3.根据权利要求2所述的发光二极管,其特征在于, 所述第一电极片包括多个爪。4.根据权利要求3所述的发光二极管,其特征在于, 所述第一电极片的所述多个爪与所述第二电极片的所述多个爪相互面对且相互交错设置。5.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于, 所述第一接触层包括相互隔开的多个外部接触部,所述多个外部接触部在所述台面的所述多个棱附近相互隔开。6.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于, 所述多个内部接触部包括长形状的接触部。7.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于,所述发光二极管还包括:上部绝缘层,设置于所述第一接触层上,并具有与所述第一接触层叠置的第一开口部及与所述第二接触层叠置的第二开口部, 所述第一电极片及所述第二电极片通过所述上部绝缘层的所述第一开口部及所述第二开口部分别电连接于所述第一接触层及所述第二接触层。8.根据权利要求7所述的发光二极管,其特征在于,所述发光二极管还包括:中间连接部,设置于所述第二接触层与所述第二电极片之间,并被所述第一接触层包围, 其中,所述上部绝缘层的所述第二开口部使所述中间连接部暴露, 所述第二电极片通过所述上部绝缘层的所述第二开口部连接于所述中间连接部,所述中间连接部连接于所述第二接触层。9.根据权利要求8所述的发光二极管,其特征在于, 所述第一接触层与所述中间连接部作为相同的物质层而包括Al层,作为最上层而包括Ti层。10.根据权利要求9所述的发光二极管,其特征在于, 所述Ti层限制性地位于所述第一接触层与所述上部绝缘层的界面之间以及所述中间连接部与所述上部绝缘层的界面之间。11.根据权利要求8所述的发光二极管,其特征在于, 所述第二电极片限定地设置于所述中间连接部上,以具有比所述中间连接部的面积小的面积。12.根据权利要求8所述的发光二极管,其特征在于,所述发光二极管还包括:下部绝缘层,覆盖所述台面,并在使所述第一接触层与所述台面绝缘的同时位于所述第二接触层与所述中间连接部之间, 所述下部绝缘层使所述第一导电型半导体层暴露以使所述外部接触部及所述多个内部接触部接触所述第一导电型半导体层,并且使所述第二接触层暴露以使所述中间连接部接触所述第二接触层。13.根据权利要求12所述的发光二极管,其特征在于, 所述下部绝缘层包括硅氮化物层和硅氧化物层, 所述上部绝缘层包括硅氧化物层。14.根据权利要求1所述的发光二极管,其特征在于,所述发光二极管还包括设置有所述第一导电型半导体层的基板。15.根据权利要求14所述的发光二极管,其特征在于,所述发光二极管还包括覆盖所述基板的下表面及侧表面的波长变换层。16.一种发光模块,其特征在于,所述发光模块包括: 印刷电路板; 基台,贴装于所述印刷电路板上;以及 权利要求1至15中任意一项权利要求所述的发光二极管,倒装于所述基台上。
【文档编号】H01L33/22GK205645858SQ201620340524
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年4月21日
【发明人】芮暻熙
【申请人】首尔伟傲世有限公司
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