一种柔性LED芯片及其制作方法、封装方法技术

本申请提供一种柔性LED芯片及其制作方法、封装方法，在柔性衬底上形成第一型半导体层、多量子阱层和第二型半导体层。由于柔性衬底相对于蓝宝石衬底和硅衬底等硬质衬底，其厚度更薄，使得LED芯片的厚度更薄，散热更快。而通过在柔性衬底上形成两个过孔，在过孔中形成第一电极和第二电极，使得第一电极和第二电极裸露在柔性衬底的同一个表面，从而能够采用CSP工艺进行封装，使得封装后的LED芯片的厚度更薄，且封装工艺简单。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性LED芯片及其制作方法、封装方法
本专利技术涉及半导体芯片制作
，尤其涉及一种柔性LED芯片及其制作方法、封装方法。
技术介绍
LED被称为第四代照明光源或绿色光源，具有节能、环保、寿命长、体积小等特点，广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域。根据使用功能的不同，可以将其划分为信息显示、信号灯、车用灯具、液晶屏背光源、通用照明五大类。随着LED芯片制作技术的不断提升，现有技术中LED芯片的可靠性和光电转换效率已经有较大提升，但是现有技术中通常在高温环境下，采用外延生长的方式在晶格较为匹配的衬底上依次生长缓冲层、N型层、多量子阱层(MQW)、P型层和欧姆接触层，晶格较为匹配的衬底一般为蓝宝石衬底或硅衬底，但是由于蓝宝石衬底和硅衬底需要为后续外延生长的LED外延结构层提供支撑，通常蓝宝石衬底和硅衬底的厚度较大，这就造成了LED芯片的厚度较大，出现散热慢或封装工艺繁琐的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种柔性LED芯片及其制作方法、封装方法，以解决现有技术中采用在蓝宝石衬底或硅衬底上外延生长各层结构的LED芯片存在厚度较大，导致的散热慢或封装工艺繁琐的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种柔性LED芯片制作方法，包括：提供柔性衬底，所述柔性衬底包括相对设置的第一表面和第二表面；在所述柔性衬底上形成第一过孔和第二过孔；在所述柔性衬底的所述第一表面形成第一电极和第二电极，所述第一电极填充所述第一过孔，并延伸至所述柔性衬底的第二表面，所述第二电极填充所述第二过孔，并延伸至所述柔性衬底的第二表面；在所述柔性衬底上所述第二电极之外的区域依次形成第一型半导体层、多量子阱层和第二型半导体层；在所述第二电极和所述第一型半导体层、所述多量子阱层之间的区域沉积钝化层，所述钝化层背离所述柔性衬底的表面至少高于所述多量子阱层和所述第二型半导体层的交界面；溅射欧姆接触层，所述欧姆接触层连接所述第二电极和所述第二型半导体层；快速热退火。本专利技术还提供一种柔性LED芯片，采用上面所述的制作方法制作形成，所述柔性LED芯片包括：柔性衬底，所述柔性衬底包括相对设置的第一表面和第二表面；位于所述柔性衬底第一表面的第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极均通过所述柔性衬底上的过孔延伸至所述柔性衬底的第二表面；位于所述柔性衬底第二表面上，沿背离所述柔性衬底方向上依次设置的第一型半导体层、多量子阱层和第二型半导体层，其中，所述第一型半导体层与所述第一电极欧姆接触；钝化层，所述钝化层隔绝所述第二电极和所述第一型半导体层、所述多量子阱层；欧姆接触层，所述欧姆接触层覆盖所述钝化层、所述第二电极和所述第二型半导体层，并使所述第二电极和所述第二型半导体层欧姆接触。本专利技术还提供一种柔性LED芯片封装方法，包括：提供电路基板和柔性LED芯片，其中，所述柔性LED芯片为上面所述的柔性LED芯片；将所述柔性LED芯片的第一电极和第二电极采用芯片级封装工艺封装在所述电路基板上。经由上述的技术方案可知，本专利技术提供的柔性LED芯片制作方法，在柔性衬底上形成第一型半导体层、多量子阱层和第二型半导体层。由于柔性衬底相对于蓝宝石衬底和硅衬底等硬质衬底，其厚度更薄，使得LED芯片的厚度更薄，散热更快。而通过在柔性衬底上形成两个过孔，在过孔中形成第一电极和第二电极，使得第一电极和第二电极裸露在柔性衬底的同一个表面，从而能够采用CSP(ChipScalePackage，芯片级封装)工艺进行封装，使得封装后的LED芯片的厚度更薄，且封装工艺简单。本专利技术还提供一种上述制作方法得到的柔性LED芯片，由于衬底为柔性衬底，所述柔性衬底厚度可以很薄，因此，柔性LED芯片相对于现有技术中的蓝宝石衬底或硅衬底的LED芯片厚度更薄，散热较快。而且第一电极和第二电极位于柔性衬底的一个表面，能够直接采用CSP封装工艺进行封装，使得LED芯片的封装更加简单。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的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种柔性LED芯片的制作方法流程图；图2-图4为本专利技术实施例提供的在柔性衬底上制作第一电极和第二电极的流程示意图；图5为本专利技术实施例提供的溅射工艺形成第一型半导体层、多量子阱层和第二型半导体层的方法流程图；图6-图7为本专利技术实施例提供的溅射工艺形成第一型半导体层、多量子阱层和第二型半导体层的流程示意图；图8-图10为本专利技术实施例提供的制作溅射靶材工艺流程图；图11、图12为形成钝化层的两种结构示意图；图13为本专利技术实施例提供的柔性LED芯片的完整结构示意图；图14为本专利技术实施例提供的键合工艺形成第一型半导体层、多量子阱层和第二型半导体层的方法流程图；图15-图18为本专利技术实施例提供的键合工艺形成第一型半导体层、多量子阱层和第二型半导体层的流程示意图。具体实施方式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，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供一种柔性LED芯片制作方法，请参见图1所示，所述柔性LED芯片制作方法包括：S101：提供柔性衬底，所述柔性衬底包括相对设置的第一表面和第二表面；本实施例中不限定所述柔性衬底的材质，现有技术中的柔性材质均可以应用在本专利技术中的LED芯片中。可选的，所述柔性衬底为塑料材质，且表面具有一定的平整度。S102：在所述柔性衬底上形成第一过孔和第二过孔；请参见图2，在柔性衬底3形成第一过孔31和第二过孔32，本实施例中不限定形成过孔的具体工艺，可选的，采用刻蚀工艺形成或者直接打孔形成第一过孔31和第二过孔32。S103：在所述柔性衬底的所述第一表面形成第一电极和第二电极，所述第一电极填充所述第一过孔，并延伸至所述柔性衬底的第二表面，所述第二电极填充所述第二过孔，并延伸至所述柔性衬底的第二表面；请参见图3在柔性衬底3的第一表面上第一过孔31和第二过孔32之间的区域形成光刻胶图案，也即第二光刻胶41。请参见图4，采用蒸镀工艺蒸镀电极材料，形成第一电极51和第二电极52，其中，所述第二光刻胶41隔离所述第一电极51和所述第二电极52；去除所述第二光刻胶41，即可得到第一电极和第二电极。S104：在所述柔性衬底上所述第二电极之外的区域依次形成第一型半导体层、多量子阱层和第二型半导体层；需要说明的是，本实施例中不限定在柔性衬底上形成第一型半导体层、多量子阱层和第二型半导体层的具体工艺，可选的，本专利技术中的一个实施例中采用溅射工艺形成，如图5所示，在所述柔性衬底上所述第二电极之外的区域依次形成第一型半导体层、多量子阱层和第二型半导体层，具体包括：S1141：采用第一光刻胶遮挡所述柔性衬底第二表面的所述第二电极区域；请参见图6，在柔性衬底的第二表面上的第二电极区域形成第一光刻胶42，用于对第二电极52区域进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性LED芯片制作方法，其特征在于，包括：提供柔性衬底，所述柔性衬底包括相对设置的第一表面和第二表面；在所述柔性衬底上形成第一过孔和第二过孔；在所述柔性衬底的所述第一表面形成第一电极和第二电极，所述第一电极填充所述第一过孔，并延伸至所述柔性衬底的第二表面，所述第二电极填充所述第二过孔，并延伸至所述柔性衬底的第二表面；在所述柔性衬底上所述第二电极之外的区域依次形成第一型半导体层、多量子阱层和第二型半导体层；在所述第二电极和所述第一型半导体层、所述多量子阱层之间的区域沉积钝化层，所述钝化层背离所述柔性衬底的表面至少高于所述多量子阱层和所述第二型半导体层的交界面；溅射欧姆接触层，所述欧姆接触层连接所述第二电极和所述第二型半导体层；快速热退火。

【技术特征摘要】
1.一种柔性LED芯片制作方法，其特征在于，包括：提供柔性衬底，所述柔性衬底包括相对设置的第一表面和第二表面；在所述柔性衬底上形成第一过孔和第二过孔；在所述柔性衬底的所述第一表面形成第一电极和第二电极，所述第一电极填充所述第一过孔，并延伸至所述柔性衬底的第二表面，所述第二电极填充所述第二过孔，并延伸至所述柔性衬底的第二表面；在所述柔性衬底上所述第二电极之外的区域依次形成第一型半导体层、多量子阱层和第二型半导体层；在所述第二电极和所述第一型半导体层、所述多量子阱层之间的区域沉积钝化层，所述钝化层背离所述柔性衬底的表面至少高于所述多量子阱层和所述第二型半导体层的交界面；溅射欧姆接触层，所述欧姆接触层连接所述第二电极和所述第二型半导体层；快速热退火。2.根据权利要求1所述的柔性LED芯片制作方法，其特征在于，所述在所述柔性衬底上所述第二电极之外的区域依次形成第一型半导体层、多量子阱层和第二型半导体层，具体包括：采用第一光刻胶遮挡所述柔性衬底第二表面的所述第二电极区域；采用溅射工艺在所述柔性衬底上未被遮挡区域依次溅射形成第一型半导体层、多量子阱层和第二型半导体层；去除所述第一光刻胶。3.根据权利要求2所述的柔性LED芯片制作方法，其特征在于，所述采用溅射工艺，在所述柔性衬底上未被遮挡区域依次溅射形成第一型半导体层、多量子阱层和第二型半导体层，具体包括：提供第一型半导体层靶材、第二半导体层靶材、势垒层靶材、势阱层靶材；在溅射腔体内安装所述第一型半导体层靶材；在所述柔性衬底上未被遮挡区域溅射形成第一型半导体层；在所述溅射腔体内交替安装所述势垒层靶材和所述势阱层靶材；在所述第一型半导体层上交替形成多个势垒层和多个势阱层，组成多量子阱层；在所述溅射腔内安装所述第二型半导体层靶材；在所述多量子阱层上形成第二型半导体层。4.根据权利要求3所述的柔性LED芯片制作方法，其特征在于，所述提供第一型半导体层靶材、第二半导体层靶材、势垒层靶材、势阱层靶材，具体包括：提供四片半导体衬底，包括第一型掺杂半导体衬底、第二型掺杂半导体衬底、第一半导体衬底和第二半导体衬底；在四片所述半导体衬底上均生长蚀刻截止层；在所述第一型掺杂半导体衬底的蚀刻截止层上形成第一型半导体材料、在所述第二型掺杂半导体衬底的蚀刻截止层上形成第二型半导体材料、在所述第一半导体衬底上的蚀刻截止层上形成势垒层材料、在所述第二半导体衬底上的蚀刻截止层上形成势阱层材料形成组合片；将四个组合片分别套上靶材套环；去除四个组合片上的半导体衬底和蚀刻截止层，形成第一型半导体层靶材、第二半导体层靶材、势垒层靶材、势阱层靶材。5.根据权利要求4所述的柔性LED芯片制作方法，其特征在于，所述第一型掺杂半导体衬底、所述第二型掺杂半导体衬底、所述第一半导体衬底和所述第二半导体衬底的衬底材质相同，为GaN、GaAs或AlGaN。6.根据权利要求1所述的柔性LED芯片制作方法，其特征在于，所述在所述柔性衬底上所述第二电极之外的区域依次形成第一型半导体层、多量子阱层和第二型半导体...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾钊，赵炆兼，马祥柱，张国庆，陈凯轩，
申请(专利权)人：扬州乾照光电有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32