一种倒装LED芯片结构集成多晶硅二极管的LED芯片的制作方法

本实用新型涉及led，具体是一种倒装led芯片结构集成多晶硅二极管的led芯片。

背景技术：

抗静电冲击能力是其中一个重要指标，现有led芯片典型的抗静电冲击能力正反向差异很大，比较好的led芯片二极管正向抗静电冲击可以达到3000v以上，而二极管方向的抗静电冲击能力小于2000v，正反向差异达到三分之一以上。在实际应用中，常常因为反向抗静电能力不够而失效。

现有技术是在led封装环节，将保护二极管和led芯片封装在同一个框架内，工艺流程繁琐，价格高，电极连接通过焊线实现，可靠性差。

技术实现要素：

为解决上述现有技术的缺陷，本实用新型提供一种倒装led芯片结构集成多晶硅二极管的led芯片，本实用新型采用多晶硅二极管作为保护器件，在芯片制造阶段，将多晶硅二极管集成在led芯片上，减少封装阶段的物料和工艺流程，降低成本。

为实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案：一种倒装led芯片结构集成多晶硅二极管的led芯片，包括有源介质，所述有源介质的外层设有内绝缘层和设于所述内绝缘层外侧的外绝缘层，所述内绝缘层和所述外绝缘层之间设有多晶硅二极管。

进一步地，所述多晶硅二极管包括一p型多晶硅和一n型多晶硅，所述p型多晶硅和所述n型多晶硅同一层设置且相互之间连接。

进一步地，所述内绝缘层的一端设有一突出部，所述突出部向所述有源介质内部伸入，所述内绝缘层的外侧设有一负极金属层，所述负极金属层上设有一凸块，所述凸块伸入到所述突出部内与所述有源介质的内层接触。

进一步地，所述负极金属层的另一侧与所述p型多晶硅接触。

进一步地，所述外绝缘层上贯穿设有负极焊盘，所述负极焊盘的内侧面与所述p型多晶硅接触，外侧面外突于所述外绝缘层。

进一步地，所述内绝缘层的另一端贯穿设有正极金属层，所述正极金属层的内侧面与所述有源介质的外层相接触，外侧面与所述n型多晶硅相接触。

进一步地，所述外绝缘层上贯穿设有正极焊盘，所述正极焊盘的内侧面与所述n型多晶硅接触，外侧面外突于所述外绝缘层。

进一步地，所述有源介质介质包括依次设置的氮化镓外延p型层、氮化镓外延发光层、氮化镓外延n型层，所述氮化镓外延p型层为外层，所述氮化镓外延n型层为内层。

进一步地，所述氮化镓外延n型层上设有蓝宝石衬底。

综上所述，本实用新型取得了以下技术效果：

本实用新型在led芯片内部多晶硅二极管，替代传统应用中通过封装技术集成的保护二极管，保护led芯片主芯片反方向不会被高压静电打坏而失效。

附图说明

图1是现有技术结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的led结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例：

如图2所示，一种倒装led芯片结构集成多晶硅二极管的led芯片，包括有源介质，有源介质的外层设有内绝缘层5和设于内绝缘层5外侧的外绝缘层12，内绝缘层5和外绝缘层12之间设有多晶硅二极管，多晶硅二极管作为保护层。其中，有源介质介质包括依次设置的氮化镓外延p型层4、氮化镓外延发光层3、氮化镓外延n型层2，氮化镓外延p型层4为外层，氮化镓外延n型层2为内层，氮化镓外延n型层2上设有蓝宝石衬底。

多晶硅二极管包括一p型多晶硅8和一n型多晶硅9，p型多晶硅8和n型多晶硅9同一层设置且相互之间连接。具体的，在内绝缘层5的一半边铺设一层p型多晶硅8，在另一半边铺设一层n型多晶硅9，作为保护结构，也作为导电结构，能够保护芯片不会被高压静电打坏而失效，也能够连接内部的金属层和外部的焊盘。

进一步地，内绝缘层5的一端设有一突出部51，突出部51向有源介质内部伸入，内绝缘层5的外侧设有一负极金属层6，负极金属层6上设有一凸块61，凸块61伸入到突出部51内与有源介质的内层接触，形成负极的电连接。具体的，突出部51与内绝缘层5一体式延伸设置，加强稳定性。具体的，凸块61与负极金属层6一体式延伸设置，加强稳定性。

负极金属层6的另一侧与p型多晶硅8接触。外绝缘层12上贯穿设有负极焊盘10，负极焊盘10的内侧面与p型多晶硅8接触，外侧面外突于外绝缘层12，以此结构作为led的负极。

进一步地，内绝缘层5的另一端贯穿设有正极金属层7，正极金属层7的内侧面与有源介质的外层相接触，外侧面与n型多晶硅9相接触。外绝缘层12上贯穿设有正极焊盘11，正极焊盘11的内侧面与n型多晶硅9接触，外侧面外突于外绝缘层12，以此结构作为led的正极。

相比较于图1中现有技术的结构，图1中是在内绝缘层5上直接设置负极焊盘10和正极焊盘11，其没有保护结构，容易被击穿而失效。

本实用新型以多晶硅二极管作为反向抗静电冲击保护结构，集成在led芯片内部，加工工艺和led芯片制备工艺兼容，可以提高led芯片反向抗静电冲击能力，提高后，led芯片反向抗静电能力与正向抗静电能力相当，不会因为反向抗静电冲击能力薄弱而造成静电打坏失效。

以上所述仅是对本实用新型的较佳实施方式而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。

技术特征：

1.一种倒装led芯片结构集成多晶硅二极管的led芯片，其特征在于：包括有源介质，所述有源介质的外层设有内绝缘层(5)和设于所述内绝缘层(5)外侧的外绝缘层(12)，所述内绝缘层(5)和所述外绝缘层(12)之间设有多晶硅二极管。

2.根据权利要求1所述的一种倒装led芯片结构集成多晶硅二极管的led芯片，其特征在于：所述多晶硅二极管包括一p型多晶硅(8)和一n型多晶硅(9)，所述p型多晶硅(8)和所述n型多晶硅(9)同一层设置且相互之间连接。

3.根据权利要求2所述的一种倒装led芯片结构集成多晶硅二极管的led芯片，其特征在于：所述内绝缘层(5)的一端设有一突出部(51)，所述突出部(51)向所述有源介质内部伸入，所述内绝缘层(5)的外侧设有一负极金属层(6)，所述负极金属层(6)上设有一凸块(61)，所述凸块(61)伸入到所述突出部(51)内与所述有源介质的内层接触。

4.根据权利要求3所述的一种倒装led芯片结构集成多晶硅二极管的led芯片，其特征在于：所述负极金属层(6)的另一侧与所述p型多晶硅(8)接触。

5.根据权利要求4所述的一种倒装led芯片结构集成多晶硅二极管的led芯片，其特征在于：所述外绝缘层(12)上贯穿设有负极焊盘(10)，所述负极焊盘(10)的内侧面与所述p型多晶硅(8)接触，外侧面外突于所述外绝缘层(12)。

6.根据权利要求5所述的一种倒装led芯片结构集成多晶硅二极管的led芯片，其特征在于：所述内绝缘层(5)的另一端贯穿设有正极金属层(7)，所述正极金属层(7)的内侧面与所述有源介质的外层相接触，外侧面与所述n型多晶硅(9)相接触。

7.根据权利要求6所述的一种倒装led芯片结构集成多晶硅二极管的led芯片，其特征在于：所述外绝缘层(12)上贯穿设有正极焊盘(11)，所述正极焊盘(11)的内侧面与所述n型多晶硅(9)接触，外侧面外突于所述外绝缘层(12)。

8.根据权利要求7所述的一种倒装led芯片结构集成多晶硅二极管的led芯片，其特征在于：所述有源介质介质包括依次设置的氮化镓外延p型层(4)、氮化镓外延发光层(3)、氮化镓外延n型层(2)，所述氮化镓外延p型层(4)为外层，所述氮化镓外延n型层(2)为内层。

9.根据权利要求8所述的一种倒装led芯片结构集成多晶硅二极管的led芯片，其特征在于：所述氮化镓外延n型层(2)上设有蓝宝石衬底。

技术总结
本实用新型公开了一种倒装LED芯片结构集成多晶硅二极管的LED芯片，包括有源介质，所述有源介质的外层设有内绝缘层和设于所述内绝缘层外侧的外绝缘层，所述内绝缘层和所述外绝缘层之间设有多晶硅二极管。所述多晶硅二极管包括一P型多晶硅和一N型多晶硅，所述P型多晶硅和所述N型多晶硅同一层设置且相互之间连接。本实用新型采用多晶硅二极管作为保护器件，在芯片制造阶段，将多晶硅二极管集成在LED芯片上，减少封装阶段的物料和工艺流程，降低成本。

技术研发人员：孙山峰
受保护的技术使用者：无锡新仕嘉半导体科技有限公司
技术研发日：2020.12.28
技术公布日：2021.07.20