专利名称：带静电保护功能的led芯片的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种带静电保护功能的LED芯片。
背景技术：
正装芯片技术是传统的微电子封装技术，其技术成熟，应用范围广泛。 目前绝大多数LED均为正装LED, LED裸芯片的衬底无论是砷化镓还是碳 化硅，在衬底外都镀有一层金属层作为N型电极，同时也兼作散热之用，其 正装在一个带有反射杯的支架上作为阴极，其上面的P型外延层再通过金属 线焊接在阳极引线上，由于此种裸芯片的上面及衬底面各作为电极的一端， 故习称为"单电极芯片"，目前，黄光和红光LED较多采用这种单电极芯片。 除上述单电极LED裸芯片外(芯片正反面各有一个电极)，近年来有的LED 裸芯片的衬底为绝缘材料如氧化铝，所以正(P型)与负(N型)电极均需 设置于裸芯片的表面，亦即所谓的"双电极芯片"，目前，蓝光和绿光LED 较多采用这种双电极芯片。将多个LED裸芯片集成在一个线路板上称为集成 芯片。倒装芯片技术是当今最先进的微电子封装技术之一，它既是一种芯片 互连技术，又是一种理想的芯片粘接技术，它将电路组装密度提升到了一个 新的高度。在所有表面安装技术中，倒装芯片可以达到最小、最薄的封装， 随着电子产品体积的进一步縮小，倒装芯片的应用将会越来越广泛。将LED 裸芯片倒扣在衬底上的封装形式称为倒装LED。无论是单电极LED裸芯片还 是双电极LED裸芯片均可应用在LED集成芯片上，目前倒装LED也可应用 在LED集成芯片上。
从LED本身来讲，其理论寿命很长，但是在生产及使用过程中，由于高 压静电的存在使得LED芯片容易因耐高压不足而发生报废。因此，现有的
4LED芯片的耐高压静电性能不好。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种耐高 压静电性能好的带静电保护功能的LED芯片。
本实用新型所采用的技术方案是本实用新型包括至少一个LED裸芯片 和硅衬底，所述LED裸芯片包括衬底和N型外延层、P型外延层，所述硅衬 底上生成有导热绝缘层I，所述导热绝缘层I上生成有导热绝缘层II，所述 导热绝缘层II上沉积有金属层，各所述LED裸芯片正装或倒装在所述金属层 上，所述导热绝缘层I与所述导热绝缘层II之间设有至少一个由掺杂的多晶 硅构成的静电保护二极管区，所述静电保护二极管区包括多晶硅环I、多晶
硅环n，所述多晶硅环n位于中心圈及最外圈并与所述多晶硅环i互相间隔 嵌套设置，位于中心圈及最外圈的所述多晶硅环II分别与两个分离的所述金 属层相欧姆连接并由该两个分离的所述金属层分别引出阳极接点和阴极接
点，所述LED裸芯片、所述静电保护二极管区通过所述金属层相连接构成静 电保护电路。
所述导热绝缘层I与所述导热绝缘层II之间还设有由掺杂的多晶硅构成 的电阻区，所述电阻区的一端与所述阳极接点或所述阴极接点相欧姆连接， 所述电阻区的另一端与一个所述LED裸芯片所在的所述金属层相欧姆连接， 所述LED裸芯片、所述电阻区及所述静电保护二极管区通过所述金属层相连 接构成静电保护电路。
所述LED裸芯片为双电极芯片，各所述LED裸芯片对应的所述P型外 延层、所述N型外延层分别通过焊球倒装焊接在两个分离的所述金属层上， 所述焊球为金球栓或铜球栓或锡球。
或者，所述LED裸芯片为单电极芯片，所述衬底为砷化镓或碳化硅衬底，所述衬底用银浆或锡粘合在所述金属层上，所述LED裸芯片的电极接点通过
一根金属线焊接在相邻的一个所述金属层上。
或者，所述LED裸芯片为双电极芯片，所述衬底为氧化铝衬底，所述衬
底用银浆或锡粘合在所述金属层上，所述P型外延层、所述N型外延层通过
两根金属线分别焊接在相邻的两个分离的所述金属层上。
进一步，所述硅衬底的正面向内扩散有一层N+扩散层，所述N+扩散层
上生长有所述导热绝缘层I。
进一步，所述硅衬底的背面还有由一层或多层金属构成的散热层。 各所述LED裸芯片之间串联或并联或串并联组合连接。 所述导热绝缘层I由氮化硅层或二氧化硅层或氮化硅层与二氧化硅层组
合构成，所述导热绝缘层II由二氧化硅层构成。
所述金属层的外表面为反光面，所述硅衬底为P型或N型，所述金属层
为铝或铜或硅铝合金。
本实用新型的有益效果是由于本实用新型的带静电保护功能的LED芯 片中所述导热绝缘层I与所述导热绝缘层II之间设有至少一个由掺杂的多晶 硅构成的静电保护二极管区，所述静电保护二极管区包括多晶硅环I、多晶 硅环II，所述多晶硅环II位于中心圈及最外圈并与所述多晶硅环I互相间隔
嵌套设置，位于中心圈及最外圈的所述多晶硅环n分别与两个分离的所述金 属层相欧姆连接并由该两个分离的所述金属层分别引出阳极接点和阴极接
点，所述LED裸芯片、所述静电保护二极管区通过所述金属层相连接构成静
电保护电路，由所述多晶硅环i、多晶硅环n构成的所述静电保护二极管区 形成了一个或多个互相串联的稳压二极管，形成的稳压二极管的数量越多，
所述LED芯片的耐高压静电性能越好，稳压二极管的个数应视所要保护的所 述LED裸芯片总的反向导通电压而定， 一般是稳压二极管总的导通电压应低 于所要保护的所述LED裸芯片总的反向导通电压，但要大于所要保护的所述 LED裸芯片总的正向导通电压，使得所述LED芯片在生产及使用过程中所产生的极性与所述LED裸芯片反向导通电压极性相同的静电能够首先通过所述 静电保护二极管区，而不会直接流过所述LED裸芯片，因此能够防止其烧毁， 即本实用新型实质上形成了这样一个静电保护电路在所述阳极接点与所述 阴极接点间设有一个或多个互相串联的稳压二极管，故本实用新型耐高压静 电性能好；
由于本实用新型的带静电保护功能的LED芯片中所述导热绝缘层I与所 述导热绝缘层II之间还设有由掺杂的多晶硅构成的电阻区，所述电阻区的一 端与所述阳极接点或所述阴极接点相欧姆连接，所述电阻区的另一端与一个 所述LED裸芯片所在的所述金属层相欧姆连接，所述LED裸芯片、所述电 阻区及所述静电保护二极管区通过所述金属层相连接构成静电保护电路，所 述电阻区形成的电阻具有对所述LED芯片延时导通作用，有利于高压静电的 泄放，在所述静电保护二极管区的基础上增加所述电阻区，使得本实用新型 的静电保护电路在所述阳极接点与所述阴极接点间设有与各所述LED裸芯片 形成的LED组相串联的延时电阻，因此能够使所述LED芯片延时导通而提 高耐高压静电的能力，避免LED被烧毁及保证安全性，故本实用新型耐高压 静电性能更好;
由于本实用新型的带静电保护功能的LED芯片所述LED裸芯片、所述 电阻区及所述静电保护二极管区通过所述金属层相连接构成静电保护电路， 各所述LED裸芯片之间可以串联或并联或串并联组合连接，多个所述LED 裸芯片分布面积广，发光效果更好，且制造成本比采用单颗面积较大的功率 型LED芯片更低；另外，本实用新型使用到集成电路的光刻、氧化、蚀刻等 技术，所以所述金属层的尺寸比现有在线路板上直接安装各LED的技术的金 属层尺寸更小，其占用面积较小，可实现小芯片集成，以达到降低成本的目 的，故本实用新型成本低、易于集成；
由于本实用新型的带静电保护功能的LED芯片所述硅衬底上生成有导热
绝缘层I，所述导热绝缘层I上生成有导热绝缘层II，所述导热绝缘层II上
7沉积有金属层，各所述LED裸芯片正装或倒装在所述金属层上，所述LED 裸芯片通过与其相接的两个所述焊球将热量传到所述金属层或者通过衬底及 金属线将热量传到所述金属层，并通过所述导热绝缘层II 、所述导热绝缘层I 将热量传给所述硅衬底及所述散热层，所述导热绝缘层I由氮化硅层或二氧
化硅层或氮化硅层与二氧化硅层组合构成，所述导热绝缘层II由二氧化硅层 构成，其导热系数比一般导热胶高数10倍至100多倍，同时所述导热绝缘 层I、所述导热绝缘层II的厚度薄，因此导热性好，所述金属层及所述散热 层的面积较大，热源较分散，散热效果好，使用寿命长，故本实用新型散热 效果好、使用寿命长；
由于本实用新型的带静电保护功能的LED芯片所述金属层的外表面为反 光面，所述LED裸芯片的PN结在底面发出的光线遇到所述金属层会发生反 射，反射的光线又从正面射出，这样从所述LED裸芯片的PN结的底面发出 的光得到了有效利用，减少了底面光的浪费，提高了发光效率，故本实用新 型发光效率高、正面出光强度高。
图1是本实用新型实施例一带静电保护功能的LED芯片的正面结构示意
图2是本实用新型实施例一带静电保护功能的LED芯片的电路原理图3是图1所示本实用新型实施例一带静电保护功能的LED芯片的A— A断面结构示意图4是图3所示本实用新型实施例一带静电保护功能的LED芯片的B— B断面结构示意图5是本实用新型实施例二带静电保护功能的LED芯片的正面结构示意
图6是本实用新型实施例二带静电保护功能的LED芯片的电路原理图；图7是图5所示本实用新型实施例二带静电保护功能的LED芯片的C一 C断面结构示意图8是图7所示本实用新型实施例二带静电保护功能的LED芯片的D— D断面结构示意图9是本实用新型实施例三带静电保护功能的LED芯片的正面结构示意
图10是本实用新型实施例三带静电保护功能的LED芯片的电路原理图11是图9所示本实用新型实施例三带静电保护功能的LED芯片的E 一E断面结构示意图12是图11所示本实用新型实施例三带静电保护功能的LED芯片的F 一F断面结构示意图13是本实用新型实施例一带静电保护功能的LED芯片的制造方法中 步骤(a)完成后的断面结构示意图14、图15是本实用新型实施例一带静电保护功能的LED芯片的制造 方法中步骤(b)过程的断面结构示意图16是本实用新型实施例一带静电保护功能的LED芯片的制造方法中 步骤(c)完成后的断面结构示意图17是本实用新型实施例一带静电保护功能的LED芯片的制造方法中 步骤(d)完成后的断面结构示意图18是本实用新型实施例一带静电保护功能的LED芯片的制造方法中 步骤(e)完成后的断面结构示意图19是本实用新型实施例一带静电保护功能的LED芯片的制造方法中 步骤(f)完成后的断面结构示意图20是本实用新型实施例一带静电保护功能的LED芯片的制造方法中 步骤(g)完成后的断面结构示意图21是本实用新型实施例一带静电保护功能的LED芯片的制造方法中步骤(g')完成后的断面结构示意图。
具体实施方式
实施例一
如图1 图4所示，本实施例的带静电保护功能的LED芯片包括12个 LED裸芯片1和硅衬底2，所述LED裸芯片1为双电极芯片，所述LED裸 芯片1包括蓝宝石(A1203)衬底10和氮化镓(GaN) N型外延层11、 P型 外延层12，当然，所述衬底10也可以为碳化硅(SiC)等其他材料的衬底， 所述硅衬底2为P型硅衬底，所述硅衬底2上生成有导热绝缘层I41，所述 导热绝缘层I41由氮化硅层构成，氮化硅的导热系数很高，其导热系数比一 般导热胶高100多倍，同时所述导热绝缘层I41的厚度薄，因此导热性好， 能够起到良好的导热及散热作用，同时氮化硅的绝缘性好，使得本实用新型 的集成芯片的耐高压性好，所述导热绝缘层I 41上生成有导热绝缘层I142， 所述导热绝缘层I142由二氧化硅层构成，所述导热绝缘层I142的二氧化硅的 导热系数也较高，其导热系数比一般导热胶高数十倍，同时所述导热绝缘层 1142的厚度薄，因此导热性好，能够起到良好的导热及散热作用，同时二氧 化硅的绝缘性好，使得本实用新型的集成芯片的耐高压性好，所述导热绝缘 层II42上沉积有金属层6，所述金属层6的外表面为反光面，所述金属层6 为铝，当然也可以采用铜或硅铝合金，所述金属层6既是电极、导电体，又 是LED的散热片，还是底面光线的反光体，所述硅衬底2的背面还有由包含 钛、镍、银材料构成的散热层21，当然所述散热层21也可以由一层金属铝 构成，各所述LED裸芯片1对应的所述P型外延层12、所述N型外延层ll 分别通过焊球倒装焊接在两个分离的所述金属层6上，所述焊球为金球栓， 当然也可以为铜球栓或锡球，各所述LED裸芯片1之间通过所述金属层6相 连接组成全串联的电路，所述导热绝缘层I 41与所述导热绝缘层II42之间设有由掺杂的多晶硅构成的一个电阻区7及一个静电保护二极管区，所述静电 保护二极管区包括一个多晶硅环I9、两个多晶硅环I15，两个所述多晶硅环 115分别位于中心圈及最外圈并将所述多晶硅环I 9夹于中间，两个所述多晶 硅环H5分别与两个分离的所述金属层6相欧姆连接并由该两个分离的所述 金属层6分别引出阳极接点80和阴极接点81，所述电阻区7的一端与所述 阴极接点81相欧姆连接，当然，也可以与所述阳极接点80相欧姆连接，所 述电阻区7的另一端与一个所述LED裸芯片1所在的所述金属层6相欧姆连 接，位于中心圈的所述多晶硅环I15通过与其相欧姆连接的所述金属层6直 接引出阴极接点81于与最外圈的所述多晶硅环I15相欧姆连接的所述金属层 6之外，位于最外圈的所述多晶硅环115在与其相欧姆连接的所述金属层6上 直接设置阳极接点80，各所述LED裸芯片1、所述电阻区7及所述静电保护 二极管区通过所述金属层6相连接构成静电保护电路，由所述多晶硅环I 9、 多晶硅环I15构成的所述静电保护二极管区形成了一个稳压二极管，使得通 过各所述LED裸芯片1的电流不致于烧毁芯片，所述多晶硅环I 9、多晶硅 环II5的数量越多，则形成的互相串联的稳压二极管的数量越多，LED芯片 的耐高压静电性能越好，另外通过所述电阻区7形成的电阻具有对所述LED 芯片延时导通作用，有利于高压静电的泄放，即本实用新型实质上形成了这 样一个静电保护电路在所述阳极接点80与所述阴极接点81间设有一个稳 压二极管，且在所述阳极接点80与所述阴极接点81间设有与各所述LED裸 芯片1形成的LED组相串联的延时电阻，因此能够耐高压静电，避免LED 被烧毁及保证安全性，因此本实用新型带静电保护功能的LED芯片的耐高压 静电性能好，亦能起到在封装过程中静电保护的作用，防止漏电或短路。
当然，所述硅衬底2也可以为N型硅衬底，所述导热绝缘层I 41也可以 由沉积的二氧化硅层或二氧化硅层与氮化硅层组合构成，各所述LED裸芯片 1之间也可以组成并联或串并联组合连接的电路。
如图13 图21、图3所示，本实施例的带静电保护功能的LED芯片的制造方法包括以下步骤
(a) 形成导热绝缘层I ， 采用低压化学气相沉积法在所述硅衬底2的 正面沉积厚度为3500埃的氮化硅层，即形成所述导热绝缘层I41，所述氮化 硅层的厚度范围可控制在1000 6000埃，所述氮化硅层的厚度随耐压要求的 提高而增加，厚度一般是按照每100V耐压需要1000埃的所述氮化硅层进行 控制，此步骤最后形成的断面图如图13所示；当然，所述导热绝缘层I41 也可以通过沉积二氧化硅形成，二氧化硅层的厚度范围可控制在1500 8000 埃，所述二氧化硅层的厚度随耐压要求的提高而增加，厚度一般是按照每 100V耐压需要1500埃的所述二氧化硅层进行控制；同理，所述导热绝缘层I 41也可以由氮化硅层与二氧化硅层组合构成，其厚度范围可按照上述规律进 行控制，比如先沉积形成400 8000埃的二氧化硅层再沉积形成厚度为 1000 6000埃的氮化硅层，或者先形成1000 6000埃的氮化硅层再形成厚 度为1500 8000埃的二氧化硅层；
(b) 形成多晶硅层及第一氧化层采用低压化学气相沉积法在所述导 热绝缘层I 41上沉积厚度为7000埃的多晶硅层卯，所述多晶硅层90的厚度 范围可控制在4000 8000埃，如图14所示；然后用离子注入机在50 100keV 的能量下将1 X 1011 5 X 1014/(^12剂量的P型杂质硼离子或二氟化硼离子注入 所述多晶硅层90，再在氧化炉管内采用湿氧法在90(TC 1100'C的高温下驱 入，驱入同时热氧化生长出厚度为2000埃的第一氧化层43，所述第一氧化 层43的厚度范围可控制在1000 3000埃，此步骤最后形成的断面图如图15 所示；
(c) 形成阻挡层在光刻机上利用阻挡层掩模版进行光刻，再用含HF 的腐蚀液对所述第一氧化层43的光刻图形部分进行蚀刻，去除所述光刻图形 部分内的所述第一氧化层43，剩余的所述第一氧化层43构成阻挡层，此步 骤最后形成的断面图如图16所示；
(d) 形成电阻区及静电保护二极管区用离子注入机在50 80keV的能量下将1 X 10" 5X 1015/(^2剂量的N型杂质砷离子注入所述多晶硅层90 内，当然也可以注入磷离子或者在扩散炉管内将磷离子N型重掺杂注入所述 多晶硅层90内，然后在光刻机上利用多晶硅层掩模版进行光刻，再用湿法或 干法蚀刻工艺对所述多晶硅层90的光刻图形部分进行蚀刻，最终剩余的多晶 硅形成所述电阻区7及由所述多晶硅环I 9、多晶硅环I15构成的所述静电保 护二极管区，由多晶硅形成的所述电阻区7的阻值一般为20 40Q/口，如果 需要100Q的电阻，则所述电阻区7的长宽比一般为2.5: 1 5: 1，此步骤 最后形成的断面图如图17所示；
(e) 形成导热绝缘层II:在扩散炉管内在900°C 1100°C高温下采用湿 氧法将砷离子或磷离子驱入所述多晶硅区I15内，驱入同时热氧化生长出厚 度为2000埃的第二氧化层，所述第二氧化层的厚度范围可控制在1000 8000 埃，使得所述第二氧化层与所述阻挡层结合在一起形成所述导热绝缘层1142 并将所述多晶硅区I9、所述多晶硅区II5包覆在内部；当然，也可以采用低 压化学气相沉积法沉积厚度为6000 15000埃的第二氧化层，使得所述第二 氧化层与所述阻挡层结合在一起形成所述导热绝缘层I142并将所述电阻区7
及所述静电保护二极管区包覆在内部，此步骤最后形成的断面图如图18所
(f) 形成接触孔在光刻机上利用接触孔光刻版进行光刻，再用干法 或湿法蚀刻工艺对所述导热绝缘层I142进行蚀刻，形成位于中心圈及最外圈 的所述多晶硅环I15内的接触孔51及位于所述电阻区7的两端头的接触孔 71，此步骤最后形成的断面图如图19所示；
(g) 形成金属层以溅射或蒸镀的方法沉积厚度为20000埃的金属层， 所述金属层的厚度范围可控制在5000 40000埃，然后在光刻机上利用金属 光刻掩模版进行光刻，再用半导体工艺常用的干法蚀刻工艺对金属层进行蚀 刻，当然，也可以采用湿法蚀刻对金属层进行蚀刻，蚀刻后剩余的金属层与 所述电阻区7、所述静电保护二极管区共同构成静电保护电路，此步骤最后形成的断面图如图20所示；
(g')形成散热层先将所述硅衬底2的背面用研磨的方法减薄，将所
述硅衬底2的厚度由400 650微米减薄至200 250微米，以提高散热能力， 再用金属溅射或蒸镀的方法沉积一层铝金属层或包含钛、镍、银材料的多层 金属层于所述硅衬底2的背面，形成所述散热层21，此步骤最后形成的断面 图如图21所示；
(h) LED裸芯片封装对于每个所述LED裸芯片1，植金球栓于两个 分离的所述金属层6上，再通过超声键合将各所述LED裸芯片1倒装在金球 栓上，当然金球栓也可以釆用铜球栓或锡球代替，当采用锡球时，需通过回 流焊将各所述LED裸芯片1倒装在锡球上，此步骤最后形成的断面图如图3 所示。
实施例二-
如图5 图8所示，本实施例与实施例一的区别在于本实施例的带静
电保护功能的LED芯片中所述LED裸芯片1为单电极芯片，所述LED裸芯 片1包括砷化镓(GaAs)衬底IO和N型外延层11、 P型外延层12，当然， 所述衬底10也可以为碳化硅(SiC)等其他材料的衬底，各所述LED裸芯片 1正装在各所述金属层6上并通过所述金属层6相连接组成全串联的LED电 路，所述衬底10用银浆或锡粘合在所述金属层6上，所述LED裸芯片1的 电极接点通过一根金属线焊接在相邻的一个所述金属层6上。所述硅衬底2 的正面向内扩散有一层N+扩散层3，所述N+扩散层3上生长有所述导热绝 缘层141。所述静电保护二极管区有两个，每个所述静电保护二极管区包括 两个所述多晶硅环I9、三个多晶硅环I15，即每个所述静电保护二极管区形 成了极性为N+PN+PN+的稳压二极管组，两个所述稳压二极管组分别接于由 所述电阻区7形成的延时泄放电阻的两侧的正负极之间，其耐高压性能更好。
本实施例的带静电保护功能的LED芯片的制造方法在步骤(a)之前还 包括以下步骤(aO)形成N+扩散层在高温扩散炉管内在900°C 1000°C
14下对所述硅衬底2的正面掺杂N型杂质磷，形成内阻为10 40Q/口的所述 N+扩散层3，当然，也可以用离子注入法将杂质磷离子或砷离子注入所述硅 衬底2中，再在高温下驱入所述硅衬底2; 相应的步骤(a)如下
(a)形成导热绝缘层I :将所述硅衬底2在氧化炉管内在900°C 1100 'C高温下采用湿氧法热氧化生长出厚度为5000埃的二氧化硅层，即形成所述 导热绝缘层I41，所述二氧化硅层的厚度范围可控制在3000 8000埃，所述 二氧化硅层的厚度随耐压要求的提高而增加，厚度一般是按照每100V耐压 需要1500埃的所述二氧化硅层进行控制；同理，所述导热绝缘层I41也可 以由二氧化硅层与氮化硅层组合构成，其厚度范围可参照实施例一进行控制； 相应的步骤(h)如下
(h)LED裸芯片封装将各所述LED裸芯片1的所述衬底IO用银浆或 锡粘合在所述金属层6上，再根据串并联的需要将连接所述LED裸芯片1的 电极接点通过一根金属线焊接在相邻的一个所述金属层6上。
本实施例其余特征同实施例一。
实施例三
如图9 图12所示，本实施例与实施例二的不同之处在于所述LED 裸芯片1为双电极芯片，所述衬底10为氧化铝(蓝宝石，A1203)衬底，所 述P型外延层12、所述N型外延层11通过两根金属线分别焊接在相邻的两 个分离的所述金属层6上。所述电阻区7有两个，两个所述电阻区7的一端 分别与所述阳极接点80、所述阴极接点81相欧姆连接，两个所述电阻区7 的另一端之间接入串联的所述LED裸芯片1，每个所述静电保护二极管区形 成了极性为N+PN+PN+的稳压二极管组，两个所述稳压二极管组并联接于由 两个所述电阻区7形成的延时导通电阻的两侧的正负极之间，其对所述LED 芯片具有延时导通作用，故耐高压性能更好。两个所述静电保护二极管区的 位于中心圈的所述多晶硅环I15通过金属线82、 83分别与所述阴极接点81及其对应的所述电阻区7的另一端相欧姆连接，即通过打线将两个位于中心 圈的所述多晶硅环I15对应的所述金属层6与一个所述电阻区7的两端相对 应的所述金属层6相短路连接，而使得位于最外圈的所述多晶硅环I15对应 的所述金属层6呈完整的环状。
本实施例的带静电保护功能的LED芯片的制造方法的步骤(h)如下 (h) LED裸芯片封装将所述LED裸芯片1的所述衬底10用银浆或锡 粘合在所述金属层6上，再将所述P型外延层12、所述N型外延层11通过 两根金属线分别焊接在相邻的两个分离的所述金属层6上。
本实施例其余特征同实施例二 。
本实用新型可广泛应用于LED芯片领域。
1权利要求1、一种带静电保护功能的LED芯片，包括至少一个LED裸芯片(1)和硅衬底(2)，所述LED裸芯片(1)包括衬底(10)和N型外延层(11)、P型外延层(12)，其特征在于所述硅衬底(2)上生成有导热绝缘层I(41)，所述导热绝缘层I(41)上生成有导热绝缘层II(42)，所述导热绝缘层II(42)上沉积有金属层(6)，各所述LED裸芯片(1)正装或倒装在所述金属层(6)上，所述导热绝缘层I(41)与所述导热绝缘层II(42)之间设有至少一个由掺杂的多晶硅构成的静电保护二极管区，所述静电保护二极管区包括多晶硅环I(9)、多晶硅环II(5)，所述多晶硅环II(5)位于中心圈及最外圈并与所述多晶硅环I(9)互相间隔嵌套设置，位于中心圈及最外圈的所述多晶硅环II(5)分别与两个分离的所述金属层(6)相欧姆连接并由该两个分离的所述金属层(6)分别引出阳极接点(80)和阴极接点(81)，所述LED裸芯片(1)、所述静电保护二极管区通过所述金属层(6)相连接构成静电保护电路。
2、 根据权利要求1所述的带静电保护功能的LED芯片，其特征在于所述 导热绝缘层I (41)与所述导热绝缘层II (42)之间还设有由掺杂的多晶 硅构成的电阻区(7)，所述电阻区(7)的一端与所述阳极接点(80)或 所述阴极接点(81)相欧姆连接，所述电阻区(7)的另一端与一个所述 LED裸芯片(1)所在的所述金属层(6)相欧姆连接，所述LED裸芯片(1)、所述电阻区(7)及所述静电保护二极管区通过所述金属层(6)相 连接构成静电保护电路。
3、 根据权利要求1所述的带静电保护功能的LED芯片，其特征在于所述 LED裸芯片(1)为双电极芯片，各所述LED裸芯片(1)对应的所述P 型外延层(12)、所述N型外延层(11)分别通过焊球倒装焊接在两个分 离的所述金属层(6)上，所述焊球为金球栓或铜球栓或锡球。
4、 根据权利要求1所述的带静电保护功能的LED芯片，其特征在于所述LED裸芯片(1)为单电极芯片，所述衬底(10)为砷化镓或碳化硅衬底，所述衬底(10)用银浆或锡粘合在所述金属层(6)上，所述LED裸芯片(1)的电极接点通过一根金属线焊接在相邻的一个所述金属层(6)上。
5、 根据权利要求1所述的带静电保护功能的LED芯片，其特征在于所述LED裸芯片(1)为双电极芯片，所述衬底(10)为氧化铝衬底，所述衬底(10)用银浆或锡粘合在所述金属层(6)上，所述P型外延层(12)、所述N型外延层(11)通过两根金属线分别焊接在相邻的两个分离的所述金属层(6)上。
6、 根据权利要求1所述的带静电保护功能的LED芯片，其特征在于所述硅衬底(2)的正面向内扩散有一层N+扩散层(3)，所述N+扩散层(3)上生长有所述导热绝缘层I (41)。
7、 根据权利要求1所述的带静电保护功能的LED芯片，其特征在于所述硅衬底(2)的背面还有由一层或多层金属构成的散热层(21)。
8、 根据权利要求1至7任意一项所述的带静电保护功能的LED芯片，其特征在于各所述LED裸芯片(1)之间串联或并联或串并联组合连接。
9、 根据权利要求1至7任意一项所述的带静电保护功能的LED芯片，其特征在于所述导热绝缘层I (41)由氮化硅层或二氧化硅层或氮化硅层与二氧化硅层组合构成，所述导热绝缘层II (42)由二氧化硅层构成。
10、 根据权利要求1至7任意一项所述的带静电保护功能的LED芯片，其特征在于所述金属层(6)的外表面为反光面，所述硅衬底(2)为P型或N型，所述金属层(6)为铝或铜或硅铝合金。
专利摘要本实用新型公开了一种耐高压静电性能好的带静电保护功能的LED芯片。本实用新型包括LED裸芯片和硅衬底，硅衬底上依次生成有导热绝缘层I(41)、导热绝缘层II(42)，导热绝缘层II(42)上沉积有金属层(6)，各LED裸芯片正装或倒装在金属层(6)上，导热绝缘层I(41)与导热绝缘层II(42)之间设有由掺杂的多晶硅构成静电保护二极管区，静电保护二极管区包括多晶硅环I(9)、多晶硅环II(5)，多晶硅环II(5)位于中心圈及最外圈并与多晶硅环I(9)互相间隔嵌套设置，LED裸芯片、静电保护二极管区通过金属层(6)相连接构成静电保护电路。本实用新型可广泛应用于LED芯片领域。
文档编号H01L25/00GK201266609SQ200820189450
公开日2009年7月1日 申请日期2008年9月1日 优先权日2008年9月1日
发明者吴俊纬 申请人:广州南科集成电子有限公司