发光二极管及发光装置的制作方法

本发明涉及发光二极管制造，特别涉及一种具有高高度一致性的发光二极管及发光装置。

背景技术：

1、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led芯片结构是将二极管结构倒置，从蓝宝石一侧射出光线，而电极一侧可固定在散热更好的基板上。

2、目前的倒装led芯片结构分为在芯片的外延结构一侧几乎整面地设置金属反射层或者绝缘反射层以使倒装芯片主要从衬底的上表面以及侧壁出光，其中金属反射层相较于绝缘反射层的电流扩展和散热效果更好，主要是运用于一些大尺寸大电流驱动的发光led芯片上。设置金属反射层类型的倒装led芯片的外延结构局部设置有导通孔（例如从p型层延伸至n型层），外延结构一侧的金属层和绝缘保护层的层数多且厚，导致外延结构一侧覆盖在焊盘电极导通孔上的表面高度一致性低，高低差异明显，高低差差异可以达到4微米以上。并且，不同电极性的金属层在纵向方向上存在部分区域的重叠。由此衍伸出一些问题，例如：在客户端固晶后，高度差异明显的焊盘电极区域空洞率高，进而导致推力降低和散热能力减弱，并且固晶过程中或者固晶后，在外力作用于芯片上，绝缘层因为脆性而容易破裂导致上下不同电极性的金属层之间连通而出现局部短路的现象。因此，如何改进led芯片结构的两个焊盘的表面平坦、厚度一致性，以及避免因为绝缘层破裂而导致上下不同电极性的金属层相互连通，已成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

3、另外一方面，由于金属反射层的金属活泼性，在芯片内部大面积设置金属反射层的情况下，由于水汽侵蚀会导致金属反射层的性能失效，尤其是大电流驱动的情况下，失效的速率会加快，因此由内至外的对金属反射层的保护至关重要。

技术实现思路

1、本发明提供一种发光二极管，其包括外延结构、导通孔、第一绝缘层、第一连接电极、第二连接电极、第二绝缘层、第一焊盘以及第二焊盘。

2、外延结构包括由下至上堆叠的第一半导体层、发光层以及第二半导体层。导通孔是从第二半导体层的局部上表面向下穿过发光层到第一半导体层。

3、第一绝缘层包括第一绝缘部和第二绝缘部。第一绝缘部位于部分第二半导体层上并延伸至导通孔的底部，第一绝缘部在导通孔的底部形成第一开口；第二绝缘部仅位于部分第二半导体层上，从发光二极管的上方朝向外延结构俯视，第一绝缘部围绕于第二绝缘部，并且第一绝缘部与第二绝缘部之间通过环形第二开口间隔开。

4、第一连接电极位于第一绝缘部上，并通过第一开口而电连接第一半导体层。第二连接电极包覆第二绝缘部的上表面以及第二绝缘部的侧壁，并通过第二开口而电连接第二半导体层。

5、第二绝缘层位于第一连接电极和第二连接电极上，并且具有第三开口和第四开口。第一焊盘通过第三开口而电连接第一连接电极。第二焊盘通过第四开口而电连接第二连接电极。

6、在一实施例中，所述第一焊盘与所述第二焊盘的边缘均位于所述第二绝缘层的上表面，从所述发光二极管的上方朝向所述外延结构俯视，所述第一焊盘的边缘与所述第三开口的边缘之间具有一第三距离，所述第三距离介于5微米~20微米，所述第二焊盘的边缘与所述第四开口的边缘之间具有一第四距离，所述第四距离介于5微米~20微米。

7、在一实施例中，所述第一焊盘的水平投影面积占所述第三开口的水平投影面积的比例大于100%小于等于110%；所述第二焊盘的水平投影面积占所述第四开口的水平投影面积的比例大于100%小于等于110%。

8、在一实施例中，所述第二绝缘部的水平投影面积大于等于所述第二连接电极的水平投影面积的50%，且小于所述第二连接电极的水平投影面积的100%。

9、在一实施例中，所述第二绝缘部的水平投影面积介于所述第一绝缘部的水平投影面积的30%~70%。

10、在一实施例中，所述第二焊盘的水平投影面积占所述第二连接电极的水平投影面积的比例大于等于90%且小于等于100%。

11、在一实施例中，从所述发光二极管的上方朝向所述外延结构俯视，所述第一绝缘部与所述第二绝缘部之间具有一第一距离，所述第一距离介于5微米~20微米。

12、在一实施例中，从所述发光二极管的上方朝向所述外延结构俯视，所述第二连接电极的边缘与所述第二焊盘的边缘之间具有一第二距离，所述第二距离介于15微米~50微米。

13、在一实施例中，从所述发光二极管的上方朝向所述外延结构俯视，所述第一连接电极与所述第二连接电极之间具有一第三距离，所述第三距离为10微米~30微米。

14、在一实施例中，所述第一绝缘部的厚度为0.8微米~1.5微米。

15、在一实施例中，从所述发光二极管的上方朝向所述外延结构俯视，所述导通孔位于所述第一焊盘与所述第二焊盘的外侧。

16、在一实施例中，所述发光二极管还包括反射层与阻挡层，所述反射层设置在所述第二半导体层上，所述阻挡层包覆所述反射层，所述第一绝缘部与所述第二绝缘部覆盖部分所述阻挡层，所述第二开口露出部分所述阻挡层，所述第二连接电极通过所述第二开口而电连接所述阻挡层。

17、在一实施例中，所述反射层的水平投影面积占所述第二半导体层的水平投影面积的比例至少为80%。

18、在一实施例中，所述发光二极管还包括透明导电层，位于所述第二半导体层与所述反射层之间。

19、在一实施例中，从所述发光二极管的上方朝向所述外延结构俯视，所述第二绝缘部具有多个凸出部，各所述凸出部是朝向所述第一焊盘凸出延伸，相邻二个所述凸出部之间设置有至少一个所述导通孔。

20、在一实施例中，所述第二绝缘部与所述第二连接电极的形状相同。

21、在一实施例中，所述第一连接电极还包括靠近所述发光二极管边缘的延展电极。

22、在一实施例中，所述第二连接电极是完全包覆所述第二绝缘部。

23、本发明还提供一种发光装置，其采用如上任意所述的发光二极管。进一步的，发光装置可以是用于车辆或背光或普通照明上的发光装置。

24、本发明的一个优势在于提供一种发光二极管，其通过第一绝缘部和第二绝缘部的设置，使得第一连接电极与第二连接电极的上表面等高，得到高度一致性相对高的发光二极管，同时将第一焊盘和第二焊盘的局部边缘形成在第二绝缘层上，第一焊盘和第二焊盘将第二绝缘层的开口完全包覆住，进而保证第一焊盘与第二焊盘的上表面的大部分面积的高度位置尽量相同的同时，避免水汽侵入，降低内部的金属层（例如第一连接电极或者第二连接电极的金属铝或者更下面的大面积的金属反射层如铝或者银）被侵蚀或者短路现象发生的风险，提高可靠性。

25、本发明的另一个优势在于提供一种发光二极管，其通过第一连接电极与第二焊盘的水平投影不重叠，以及第二连接电极与第一焊盘的水平投影不重叠的方式，避免在外力作用下，使得第一绝缘层或第二绝缘层破裂，导致上下不同电极性的金属层相互连通而出现的局部短路问题。

26、本发明的另一个优势在于提供一种发光二极管，其通过第三开口的面积大于等于第一焊盘的面积的80%，第四开口的面积大于等于第二焊盘的面积的80%的设置，提升发光二极管整体的散热能力。

27、本发明的其它特征和有益效果将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他有益效果可通过在说明书、权利要求书等内容中所特别指出的结构来实现和获得。