发光二极管芯片制造技术

一种发光二极管芯片，包括：操作衬底；第一导电层；管芯，包括第一半导体层和第二半导体层；与第一导电层电连接的第一电极层；连接层与第二半导体层电连接，与第一导电层之间设置有第一隔离层；第二电极层通过第一插塞与连接层电连接。本发明专利技术技术方案通过设置在操作衬底的底面上设置第一电极层和第二电极层，且第一电极层与第一导电层电连接，并且第一电极层与第一半导体层电连接，第二电极层通过第一插塞和连接层与第二半导体层电连接。本发明专利技术技术方案在形成发光二极管管芯之后，即可形成第一电极层和第二电极层，无需经过封装端的划片工艺、封装工艺等，简化了工艺步骤，降低了工艺成本，有利于“免封装”技术的实现。

LED chip

A light emitting diode chip includes: substrate; a first conductive layer; the die includes a first semiconductor layer and a second semiconductor layer; and a first conductive layer is electrically connected to the first electrode layer; connection layer is connected to the second semiconductor layer, and a first conductive layer is arranged between the first insulating layer; a second electrode layer through the first the plug and the connection layer is electrically connected. The technical scheme of the invention in operation by setting the substrate on the bottom surface of the first electrode layer and the second electrode layer and the first electrode layer and the first conductive layer is electrically connected, and the first electrode layer and the first semiconductor layer is electrically connected to the second electrode layer through the first plug and the connection layer and the second semiconductor layer is electrically connected. The technical scheme of the invention, after forming the LED core, can be formed in the first and second electrode layers, without end dicing process, package packaging process, simplifies the process steps, to reduce the cost of the process, is beneficial to the realization of free package technology.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体照明领域，特别涉及一种发光二极管芯片。
技术介绍
发光二极管(LED)是响应电流而被激发从而产生各种颜色的光的半导体器件。其中，以氮化镓(GaN)为代表的III-V族化合物半导体由于具有带隙宽、发光效率高、电子饱和漂移速度高、化学性质稳定等特点，在高亮度蓝光发光二极管、蓝光激光器等光电子器件领域有着巨大的应用潜力，引起了人们的广泛关注。从结构角度区分，发光二极管可以分为正装结构、倒装结构以及垂直结构。其中，垂直结构的发光二极管具有散热效率高、承载电流大、发光强度高、耗电量小、寿命长等优点。所以垂直结构的发光二极管作为一种大功率发光二极管的解决方案，受到业界越来越多的关注和研究。垂直结构的发光二极管芯片的两个电极分别位于发光二极管外延层的两侧；通过图形化的电极，使得电流几乎垂直流过发光二极管的外延层，横向流动的电流较少，可以有效的减弱电流拥堵问题，有利于发光效率的提高。但是现有技术中的发光二极管芯片存在工艺复杂，成本高昂的问题。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种发光二极管芯片，以简化工艺、降低成本。为解决上述问题，本专利技术提供一种发光二极管芯片，包括：操作衬底，包括功能面、与所述功能面相对的底面以及位于所述功能面与所述底面之间的侧面；位于所述操作衬底功能面上的第一导电层；位于所述第一导电层上的管芯，包括第一半导体层和第二半导体层，所述第一半导体层和所述第二半导体层导电类型不同，所述第一半导体层与所述第一导电层电连接；位于所述操作衬底底面的第一电极层，与所述第一导电层电连接；与所述第二半导体层电连接的连接层，所述连接层位于所述第一导电层侧面，且与所述第一导电层之间设置有第一隔离层；位于所述操作衬底底面的第二电极层，所述第二电极层通过贯穿所述操作衬底的第一插塞与所述连接层电连接。可选的，所述第二半导体层位于所述第一半导体层远离所述操作衬底的一侧；所述第一隔离层还位于所述管芯侧壁。可选的，所述操作衬底为绝缘衬底；所述第一导电层覆盖部分所述操作衬底的功能面，且与所述管芯的第一半导体层相接触；所述第一电极层通过贯穿所述操作衬底的第二插塞与所述第一导电层电连接；所述连接层覆盖所述第一隔离层且与所述第二半导体层相接触，所述连接层还覆盖所述第一导电层露出的功能面。可选的，所述第二插塞的数量为一个或多个。可选的，所述操作衬底为导电衬底；所述第一导电层覆盖部分所述操作衬底的功能面；所述第一电极层与所述操作衬底相接触；所述连接层覆盖所述第一隔离层且与第二半导体层的表面相接触，所述连接层还位于所述第一导电层露出的功能面上；所述第一隔离层还设置于所述操作衬底和所述连接层之间；所述第一插塞还贯穿所述操作衬底上的第一隔离层与所述连接层相接触；所述发光二极管芯片还包括：位于所述第一插塞和所述操作衬底之间以及所述第二电极层与所述操作衬底之间的第二隔离层。可选的，所述第二半导体层位于所述第一半导体层和所述操作衬底之间；所述第一导电层通过贯穿所述第二半导体层的第三插塞与第一导电层相接触；所述发光二极管芯片还包括：位于所述第二半导体层和所述第一导电层之间的第二导电层，所述第二导电层与所述第二半导体层相接触；第三隔离层，位于所述第二导电层和所述第一导电层之间并位于所述第三插塞侧壁上；所述连接层与第二导电层相接触。可选的，所述操作衬底为绝缘衬底；所述第一导电层覆盖部分所述操作衬底的功能面，且与所述管芯的第一半导体层相连接；所述第一电极层通过贯穿所述操作衬底的第二插塞与所述第一导电层电连接；所述连接层覆盖所述第一隔离层和所述第一导电层露出的功能面。可选的，所述操作衬底为导电衬底；所述第一导电层覆盖部分所述操作衬底的功能面；所述第一电极层与所述操作衬底的底面相接触；所述连接层覆盖所述第一隔离层且与所述第二导电层的表面相接触，所述连接层还位于所述第一导电层露出的功能面上；所述第一隔离层还设置于所述连接层和所述操作衬底之间；所述第一插塞还贯穿所述操作衬底上的第一隔离层与所述连接层相接触；所述发光二极管芯片还包括：位于所述第一插塞和所述操作衬底之间以及所述第二电极层与所述操作衬底的第二隔离层，所述第二隔离层还位于所述第二电极层与所述操作衬底之间。可选的，所述第二隔离层完全覆盖所述底面；所述第一电极层通过贯穿所述第二隔离层的第四插塞与所述操作衬底的底面相连。可选的，所述第四插塞的数量为一个或多个。可选的，所述操作衬底为导电衬底，所述操作衬底的材料为：Si、锗、碳化硅、铜、钨、钼、钨铜合金或钼铜合金。可选的，所述操作衬底为绝缘衬底，所述操作衬底的材料为氧化钛、氧化硅、聚合物、玻璃、氮化铝、氧化铝、氧化锆、氮化硅、YAG系列陶瓷、氧化硼、氮化硼或氧化钹。可选地，所述连接层、所述第一电极层和第二电极层的材料包括：Cr、Pt、Au、TiW、Ti、Ni、Cu、Ag、Al、W、氧化锌或ITO中的一种或多种。可选的，所述第一插塞的数量为一个或多个。可选的，所述发光二极管为GaN基的发光二极管，所以所述管芯包括p型GaN层、n型GaN层以及位于所述p型GaN层和n型GaN层之间的量子阱层；所述第一半导体层为p型GaN层，所述第二半导体层为n型GaN层；或者所述第一半导体层为n型GaN层，所述第二半导体层为p型GaN层。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：本专利技术技术方案通过设置在所述操作衬底的底面上设置第一电极层和第二电极层，且所述第一电极层与第一导电层电连接，并且所述第一电极层与所述第一半导体层电连接，所述第二电极层通过所述第一插塞和所述连接层与所述第二半导体层电连接。本专利技术技术方案在形成所述发光二极管管芯之后，即可形成所述第一电极层和所述第二电极层，无需经过封装端的划片工艺、封装工艺等，简化了工艺步骤，降低了工艺成本，有利于“免封装”技术的实现。此外，本专利技术发光二极芯片可以直接使用，通过配合荧光粉工艺，可以实现不同颜色需求。本专利技术的可选方案中，所述第一电极层可以通过所述第一电极层可以通过导电衬底与所述第一导电层实现电连接，或者通过多个第二插塞与所述第一导电层实现电连接；所述第二电极层可以通过多个第一插塞与所述连接层实现电连接，有利于减小所述第一电极层和第二电极层的电阻，有利于增强所述第一电极层和第二电极层对大电流的承载能力，有利于提高所述发光二极管芯片性能的提高。附图说明图1和图2是一种发光二极管芯片制造过程各个步骤对应的结构示意图；图3是本专利技术发光二极管芯片第一实施例的剖面结构示意图；图4是本专利技术发光二极管芯片第二实施例的结构示意图；图5是本专利技术发光二极管芯片第三实施例的结构示意图；图6是本专利技术发光二极管芯片第四实施例的结构示意图；图7是本专利技术发光二极管芯片第五实施例的结构示意图；图8是本专利技术发光二极管芯片第六实施例的结构示意图；图9是本专利技术发光二极管芯片第七实施例的结构示意图。具体实施方式由
技术介绍
可知，现有技术中发光二极管芯片存在工艺复杂、成本高昂的问题。现结合一种发光二极管芯片分析其工艺复杂、成本高昂问题的原因：参考图1和图2，示出了一种发光二极管芯片制造过程各个步骤对应的结构示意图。所述发光二极管芯片制造过程包括：首先，参考图1，在制造端，在基片10表面形成多个管芯11；相邻管芯11之间设置有划片道12。参考图2，在封本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光二极管芯片，其特征在于，包括：操作衬底，包括功能面、与所述功能面相对的底面以及位于所述功能面与所述底面之间的侧面；位于所述操作衬底功能面上的第一导电层；位于所述第一导电层上的管芯，包括第一半导体层和第二半导体层，所述第一半导体层和所述第二半导体层导电类型不同，所述第一半导体层与所述第一导电层电连接；位于所述操作衬底底面的第一电极层，与所述第一导电层电连接；与所述第二半导体层电连接的连接层，所述连接层位于所述第一导电层侧面，且与所述第一导电层之间设置有第一隔离层；位于所述操作衬底底面的第二电极层，所述第二电极层通过贯穿所述操作衬底的第一插塞与所述连接层电连接。

【技术特征摘要】
1.一种发光二极管芯片，其特征在于，包括：操作衬底，包括功能面、与所述功能面相对的底面以及位于所述功能面与所述底面之间的侧面；位于所述操作衬底功能面上的第一导电层；位于所述第一导电层上的管芯，包括第一半导体层和第二半导体层，所述第一半导体层和所述第二半导体层导电类型不同，所述第一半导体层与所述第一导电层电连接；位于所述操作衬底底面的第一电极层，与所述第一导电层电连接；与所述第二半导体层电连接的连接层，所述连接层位于所述第一导电层侧面，且与所述第一导电层之间设置有第一隔离层；位于所述操作衬底底面的第二电极层，所述第二电极层通过贯穿所述操作衬底的第一插塞与所述连接层电连接。2.如权利要求1所述的发光二极管芯片，其特征在于，所述第二半导体层位于所述第一半导体层远离所述操作衬底的一侧；所述第一隔离层还位于所述管芯侧壁。3.如权利要求2所述的发光二极管芯片，其特征在于，所述操作衬底为绝缘衬底；所述第一导电层覆盖部分所述操作衬底的功能面，且与所述管芯的第一半导体层相接触；所述第一电极层通过贯穿所述操作衬底的第二插塞与所述第一导电层电连接；所述连接层覆盖所述第一隔离层且与所述第二半导体层相接触，所述连接层还覆盖所述第一导电层露出的功能面。4.如权利要求3所述的发光二极管芯片，其特征在于，所述第二插塞的数量为一个或多个。5.如权利要求2所述的发光二极管芯片，其特征在于，所述操作衬底为导电衬底；所述第一导电层覆盖部分所述操作衬底的功能面；所述第一电极层与所述操作衬底相接触；所述连接层覆盖所述第一隔离层且与第二半导体层的表面相接触，所述连接层还位于所述第一导电层露出的功能面上；所述第一隔离层还设置于所述操作衬底和所述连接层之间；所述第一插塞还贯穿所述操作衬底上的第一隔离层与所述连接层相接触；所述发光二极管芯片还包括：位于所述第一插塞和所述操作衬底之间以及所述第二电极层与所述操作衬底之间的第二隔离层。6.如权利要求1所述的发光二极管芯片，其特征在于，所述第二半导体层位于所述第一半导体层和所述操作衬底之间；所述第一导电层通过贯穿所述第二半导体层的第三插塞与第一导电层相接触；所述发光二极管芯片还包括：位于所述第二半导体层和所述第一导电层之间的第二导电层，所述第二导电层与所述第二半导体层相接触；第三隔离层，位于所述第二导电层和所述第一导电层之间并位于所述第三插塞侧壁上；所述连接层与第二导电层相接触。7...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐慧文，于正国，李起鸣，
申请(专利权)人：映瑞光电科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31