一种倒装LED芯片制造技术

本实用新型专利技术涉及一种倒装LED芯片，包括蓝宝石衬底、n型GaN层、量子阱MWQ层、p型GaN层、Si基板、焊接层、反射层、过渡层和欧姆电极，所述n型GaN层、MWQ层和p型GaN层分别依次设置于蓝宝石衬底上，所述焊接层包括第一焊接层和第二焊接层，所述欧姆电极包括n型电极和p型电极，所述n型GaN层远离蓝宝石衬底的一面包括第一表面和第二表面，所述量子阱MWQ层和p型GaN层依次设置于第一表面上，所述p型电极设置于p型GaN层上并通过第一焊接层与Si基板连接，所述n型电极设置于第二表面上并通过第二焊接层与Si基板连接。本实用新型专利技术的倒装LED芯片具有可以提高出光效率、光利用效率和LED输出功率的有益效果。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及发光二极管
，特别涉及一种倒装LED芯片。
技术介绍
LED芯片是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。也称为LED发光二极管、LED芯片二极管、LED发光芯片，是LED灯的核心组件，也就是指的P-N结。其主要功能是:把电能转化为光能，芯片的主要材料为单晶硅。半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个P-N结。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。而光的波长也就是光的颜色，是由形成P-N结的材料决定的。倒装芯片封装技术为I960年IBM公司所开发，为降低成本，提高速度，提高组件可靠性，FC使用在第I层芯片与载板接合封装，封装方式为芯片正面朝下向基板，无需引线键合，形成最短电路，降低电阻；采用金属球连接，缩小了封装尺寸，改善电性表现，解决了BGA为增加引脚数而需扩大体积的困扰。然而现有技术中的倒装LED芯片普遍存在出光效率低的问题。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是:提供一种出光效率高的倒装LED芯片。为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为:一种倒装LED芯片，包括蓝宝石衬底、η型GaN层、量子阱MWQ层、ρ型GaN层、Si基板、焊接层、反射层、过渡层和欧姆电极，所述η型GaN层、量子阱MWQ层和ρ型GaN层分别依次设置于蓝宝石衬底上，所述焊接层包括第一焊接层和第二焊接层，所述欧姆电极包括η型电极和ρ型电极，所述η型GaN层远离蓝宝石衬底的一面包括第一表面和第二表面，所述量子讲MWQ层和P型GaN层依次设置于第一表面上，所述ρ型电极设置于P型GaN层上并通过第一焊接层与Si基板连接，所述η型电极设置于第二表面上并通过第二焊接层与Si基板连接，所述蓝宝石衬底远离η型GaN层的一面具有粗化结构，所述Si基板与第一焊接层、第二焊接层之间分别设有反射层，所述过渡层设置于反射层与第一焊接层之间。进一步的，所述反射层的材质为Ag或Al，所述过渡层为AlN过渡层。进一步的，所述粗化结构为表面具有倒梯形、倒锥形或倒三角形的凸起。进一步的，所述蓝宝石衬底与η型GaN层之间设有缓冲层。进一步的，所述倒装LED芯片的长宽比为1:2-3。 进一步的，所述量子阱MWQ层与P型GaN层之间设有隔离层，所述隔离层为S12*Ti3O5交替形成的叠层，所述叠层的数目为2-18。本技术的有益效果在于:(I)利用蓝宝石衬底、η型GaN层、量子阱MWQ层、ρ型GaN层、Si基板、焊接层、反射层、过渡层的复合取光结构，该结构可以改变光线传播方向，使大于入射临界角而在芯片内部发生全反射的光线逸出芯片表面，使原本不能逸出芯片表面的有源层发出的光子逸出芯片表面，从而提尚芯片出光效率；(2)设有粗化结构的蓝宝石作衬底，可大大提高出光效率，防止由于半导体和空气的折射率差异较大而引起的全反射严重的问题。【附图说明】图1为本技术实施例的倒装LED芯片的结构图。标号说明:1、蓝宝石衬底；11、粗化结构；2、η型GaN层；3、量子阱MWQ层；4、ρ型GaN层；5、Si基板；61、第一焊接层；62、第二焊接层；7、反射层；8、过渡层；91、ρ型电极；92、η型电极；101、缓冲层;102、隔尚层。【具体实施方式】为详细说明本技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。本技术最关键的构思在于:通过蓝宝石衬底、η型GaN层、量子阱MWQ层、ρ型GaN层、Si基板、焊接层、反射层、过渡层的复合取光结构的设计，从而提高芯片出光效率。请参照图1，本技术的倒装LED芯片，包括蓝宝石衬底1、η型GaN层2、量子阱MWQ层3、ρ型GaN层4、Si基板5、焊接层、反射层7、过渡层8和欧姆电极，所述η型GaN层2、量子阱MWQ层3和ρ型GaN层4分别依次设置于蓝宝石衬底I上，所述焊接层包括第一焊接层61和第二焊接层62，所述欧姆电极包括η型电极92和ρ型电极91，所述η型GaN层2远离蓝宝石衬底的一面包括第一表面和第二表面，所述量子阱MWQ层3和ρ型GaN层4依次设置于第一表面上，所述P型电极91设置于ρ型GaN层4上并通过第一焊接层61与Si基板5连接，所述η型电极92设置于第二表面上并通过第二焊接层62与Si基板5连接，所述蓝宝石衬底I远离η型GaN层2的一面具有粗化结构11，所述Si基板5与第一焊接层61、第二焊接层62之间分别设有反射层7，所述过渡层8设置于反射层7与第一焊接层61之间。从上述描述可知，本技术的有益效果在于:(I)利用蓝宝石衬底、η型GaN层、量子阱MWQ层、ρ型GaN层、Si基板、焊接层、反射层、过渡层的复合取光结构，该结构可以改变光线传播方向，使大于入射临界角而在芯片内部发生全反射的光线逸出芯片表面，使原本不能逸出芯片表面的有源层发出的光子逸出芯片表面，从而提尚芯片出光效率；(2)设有粗化结构的蓝宝石作衬底，可大大提高出光效率，防止由于半导体和空气的折射率差异较大而引起的全反射严重的问题。进一步的，所述反射层7的材质为Ag或Al，所述过渡层8为AlN过渡层。由上述描述可知，本实施例的反射层的反光效果更好，可进一步提高光的利用效率；过渡层能及时将半导体产生的热量扩散，延长的芯片的使用寿命。进一步的，所述粗化结构11为表面具有倒梯形、倒锥形或倒三角形的凸起。由上述描述可知，粗化结构可以选择简单的倒梯形、倒锥形或倒三角形的凸起结构，粗化结构可一定程度提高LED的输出功率。进一步的，所述蓝宝石衬底I与η型GaN层2之间设有缓冲层101。由上述描述可知，缓冲层可以缓解衬底上外延GaN材料的应力，从而提高发光效率。进一步的，所述倒装LED芯片的长宽比为1:2-3。进一步的，所述量子阱MWQ层3与ρ型GaN层4之间设有隔离层102，所述隔离层为S1jP Ti 305交替形成的叠层，所述叠层的数目为2-18。由上述描述可知，隔离层的设置可以进一步提高出光效率。请参照图1，本技术的实施例一为:本实施例的倒装LED芯片，包括蓝宝石衬底1、η型GaN层2、量子阱MWQ层3、ρ型GaN层4、Si基板5、焊接层、反射层7、过渡层8和欧姆电极，所述η型GaN层2、量子阱MWQ层3和ρ型GaN层4分别依次设置于蓝宝石衬底I上，所述焊接层包括第一焊接层61和第二焊接层62，所述欧姆电极包括η型电极92和ρ型电极91，所述η型GaN层2远离蓝宝石衬底的一面包括第一表面和第二表面，所述量子讲MWQ层3和ρ型GaN层4依次设置于第一表面上，所述P型电极91设置于ρ型GaN层4上并通过第一焊接层61与Si基板5连接，所述η型电极92设置于第二表面上并通过第二焊接层62与Si基板5连接，所述蓝宝石衬底I远离η型GaN层2的一面具有粗化结构11，所述Si基板5与第一焊接层61、第二焊接层62之间分别设有反射层7，所述过渡层8设置于反射层7与第一焊接层61之间。所述反射层7的材质为Ag或Al，所述过渡层8为AlN过渡层。所述粗化结构11为表面具有倒梯形、倒锥形或倒三角本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种倒装LED芯片，其特征在于，包括蓝宝石衬底、n型GaN层、量子阱MWQ层、p型GaN层、Si基板、焊接层、反射层、过渡层和欧姆电极，所述n型GaN层、量子阱MWQ层和p型GaN层分别依次设置于蓝宝石衬底上，所述焊接层包括第一焊接层和第二焊接层，所述欧姆电极包括n型电极和p型电极，所述n型GaN层远离蓝宝石衬底的一面包括第一表面和第二表面，所述量子阱MWQ层和p型GaN层依次设置于第一表面上，所述p型电极设置于p型GaN层上并通过第一焊接层与Si基板连接，所述n型电极设置于第二表面上并通过第二焊接层与Si基板连接，所述蓝宝石衬底远离n型GaN层的一面具有粗化结构，所述Si基板与第一焊接层、第二焊接层之间分别设有反射层，所述过渡层设置于反射层与第一焊接层之间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘兴华，
申请(专利权)人：厦门市晶田电子有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35