集成式LED器件及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种集成式LED器件及其制造方法，所述集成式LED器件包括：若干LED芯片，所述LED芯片包括N型半导体层、多量子阱发光层、P型半导体层、以及N电极和P电极，所述N电极与N型半导体层电性连接，P电极与P型半导体层电性连接；图形化基板，用于承载所述LED芯片，所述图形化基板包括若干第一互联区及第二互联区，所述LED芯片上的N电极和P电极分别与图形化基板上的第一互联区和第二互联区电性连接。本发明专利技术将LED芯片与图形化基板电性连接，其结构及制造工艺简单，提高了器件的可靠性，可实现大功率高电流。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体芯片领域，尤其涉及一种集成式LED器件及其制造方法。
技术介绍
发光二极管（Light-EmittingDiode，LED）是一种能发光的半导体电子元件。这种电子元件早在1962年出现，早期只能发出低光度的红光，之后发展出其他单色光的版本，时至今日能发出的光已遍及可见光、红外线及紫外线，光度也提高到相当的光度。由于其具有节能、环保、安全、寿命长、低功耗、低热、高亮度、防水、微型、防震、易调光、光束集中、维护简便等特点，可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明等领域。集成式LED器件为将多颗LED芯片串联或并联后形成的器件，以满足高电压低电流工作的需求，目前的集成式LED器件，主要工艺步骤包括：1.在LED芯片上沉积较大厚度的掩模层(如厚度大于1微米的SiO2、Si3N4等)；2.使用ICP(感应等离子耦合刻蚀设备)对外延层进行ICP刻蚀、或者使用KOH溶液或用H2SO4:H3PO4=3:1的溶液对外延层进行腐蚀，使多颗LED芯片之间实现隔离沟槽；3.沉积绝缘包覆膜层（氧化物、或氮化物、或氮氧化物）填充沟槽或者包覆沟槽底部和侧壁；4.将多颗LED芯片的电极通过半导体工艺实现金属互联。然而上述方法制备的集成式LED器件具有以下不足：沟槽较深（通常为4-7μm），刻蚀时间长，成本高；为了保证有效的电气绝缘，必须沉积较厚的绝缘包覆膜层，因包覆不完整或者膜层致密性差，会造成的ESD和IR良率低，同时厚度大的绝缘包覆膜层沉积时间长成本高；不同LED芯片之间存在沟槽，沟槽较深，沟槽侧壁角度较陡，金属蒸发在LED芯片表面生长平整均一，但侧壁沉积厚度较薄，成为电性连接薄弱点。因此，针对上述问题，有必要提供一种集成式LED器件及其制造方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种集成式LED器件及其制造方法，其能够提高高压LED器件的稳定性。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供的技术方案如下：一种集成式LED器件，所述集成式LED器件包括：若干LED芯片，所述LED芯片包括N型半导体层、多量子阱发光层、P型半导体层、以及N电极和P电极，所述N电极与N型半导体层电性连接，P电极与P型半导体层电性连接；图形化基板，用于承载所述LED芯片，所述图形化基板包括若干第一互联区及第二互联区，所述LED芯片上的N电极和P电极分别与图形化基板上的第一互联区和第二互联区电性连接。作为本专利技术的进一步改进，所述LED芯片在图形化基板上串联、并联或混联设置。作为本专利技术的进一步改进，所述第一互联区上设有若干第一过孔，第二互联区上设有若干第二过孔，图形化基板上第一互联区及第二互联区的两面分别贯穿第一过孔及第二过孔电性连接。作为本专利技术的进一步改进，所述N电极与第一互联区、P电极与第二互联区通过In焊料、Au-Sn焊料、锡焊料、ACF异性导电胶中的一种或多种进行键合。作为本专利技术的进一步改进，所述LED芯片的侧面至少一侧为激光划刻的斜面。本专利技术另一实施例提供的技术方案如下：一种集成式LED器件的制造方法，所述制造方法包括：提供一衬底，并在衬底上外延生长N型半导体层、多量子阱发光层、P型半导体层；刻蚀部分外延层至N型半导体层形成N台阶；在P型半导体层上形成P电极，在N台阶上形成N电极；对LED芯片之间进行激光划刻；提供图形化基板，所述图形化基板包括若干第一互联区及第二互联区；将划刻好的LED晶圆与图形化基板倒装键合，使LED芯片上的N电极和P电极分别与图形化基板上的第一互联区和第二互联区电性连接；剥离衬底，得到集成式LED器件。作为本专利技术的进一步改进，对LED芯片之间进行激光划刻至少划刻至部分衬底。作为本专利技术的进一步改进，所述图形化基板中，第一互联区上设有若干第一过孔，第二互联区上设有若干第二过孔，图形化基板上第一互联区及第二互联区的两面分别贯穿第一过孔及第二过孔电性连接。作为本专利技术的进一步改进，所述N电极与第一互联区、P电极与第二互联区通过In焊料、Au-Sn焊料、锡焊料、ACF异性导电胶中的一种或多种进行键合。作为本专利技术的进一步改进，所述LED芯片在图形化基板上串联、并联或混联设置。本专利技术的有益效果是：将LED芯片与图形化基板电性连接，其结构及制造工艺简单，LED芯片与现有传统低压LED芯片相同；图形化基板电气连接良好、可靠性高，提高了器件的可靠性；通过图形化基板上互联区的串联、并联及混联结构，可实现大功率高电流。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术第一实施方式中集成式LED器件的剖视结构示意图；图2为本专利技术第一实施方式中LED芯片的剖视结构示意图；图3为本专利技术第一实施方式中图形化基板的俯视结构示意图；图4为本专利技术第一实施方式中图形化基板的剖视结构示意图；图5a~5h为本专利技术第二实施方式中集成式LED器件的制造方法工艺步骤图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术中的技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。参图1所示，本专利技术第一实施方式中的集成式LED器件，包括图形化LED芯片10及用于承载LED芯片10的图形化基板20，以下对LED芯片10及图形化基板20作详细说明。参图1并结合图2所示，本实施方式中的LED芯片10依次包括：N型半导体层11，N型半导体层可以是N型GaN等，N型半导体层上形成有N型台面101；多量子阱发光层12，发光层可以是GaN、InGaN等；P型半导体层13，P型半导体层可以是P型GaN等；位于N型台面101上且与N型半导体层11电性连接的N电极14、以及位于P型半导体层13上且与P型半导体层13电性连接的P电极15。应当理解的是，本专利技术中的LED芯片不限于上述实施方式中的LED芯片，在其他实施方式中LED芯片也可以包括电流阻挡层、透明导电层等，此处不再一一举例进行说明。参图1并结合图3、图4所示，本实施方式中的图形化基板20位于LED芯片10下方，用于承载LED芯片，图形化基板20包括若干第一互联区21及第二互联区22，第一互联区21和第二互联区22可以为金属线路等，金属线路在基板上通过蒸发工艺生长，以实现电信号的传输。LED芯片上的N电极14和P电极15分别与图形化基板上的第一互联区21和第二互联区22电性连接。第一互联区21上设有若干第一过孔211，第二互联区22上设有若干第二过孔221，图形化基板20上第一互联区21及第二互联区22的两面分别贯穿第一过孔211及第二过孔221以将图形化基板20的两面电性连接。LED芯片10上的N电极14与图形化基板20上的第一互联区21通过第一焊接部31固定键合，LED芯片10上的P电极15与图形化基板20上的第二互联区22通过第二焊接部32固定键合，第一焊接部31和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成式LED器件，其特征在于，所述集成式LED器件包括：若干LED芯片，所述LED芯片包括N型半导体层、多量子阱发光层、P型半导体层、以及N电极和P电极，所述N电极与N型半导体层电性连接，P电极与P型半导体层电性连接；图形化基板，用于承载所述LED芯片，所述图形化基板包括若干第一互联区及第二互联区，所述LED芯片上的N电极和P电极分别与图形化基板上的第一互联区和第二互联区电性连接。

【技术特征摘要】
1.一种集成式LED器件，其特征在于，所述集成式LED器件包括：若干LED芯片，所述LED芯片包括N型半导体层、多量子阱发光层、P型半导体层、以及N电极和P电极，所述N电极与N型半导体层电性连接，P电极与P型半导体层电性连接；图形化基板，用于承载所述LED芯片，所述图形化基板包括若干第一互联区及第二互联区，所述LED芯片上的N电极和P电极分别与图形化基板上的第一互联区和第二互联区电性连接。2.根据权利要求1所述的集成式LED器件，其特征在于，所述LED芯片在图形化基板上串联、并联或混联设置。3.根据权利要求1所述的集成式LED器件，其特征在于，所述第一互联区上设有若干第一过孔，第二互联区上设有若干第二过孔，图形化基板上第一互联区及第二互联区的两面分别贯穿第一过孔及第二过孔电性连接。4.根据权利要求4所述的集成式LED器件，其特征在于，所述N电极与第一互联区、P电极与第二互联区通过In焊料、Au-Sn焊料、锡焊料、ACF异性导电胶中的一种或多种进行键合。5.根据权利要求1所述的集成式LED器件，其特征在于，所述LED芯片的侧面至少一侧为激光划刻的斜面。6.一种集成式LED器件的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：提供一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，陈立人，李庆，
申请(专利权)人：聚灿光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32