LED芯片、LED芯片封装结构及制作方法技术

本发明专利技术提出一种LED芯片，包括：外延片，所述外延片上具有第一电极区域和第二电极区域，所述第一电极区域内设有第一正极和第一负极，所述第二电极区域内设有第二正极和第二负极；所述外延片上设有用于电隔离的沟槽，所述第一正极和第二负极位于所述沟槽的一侧，所述第一负极和第二正极位于所述沟槽的另一侧；共晶层，所述共晶层包括第一共晶层和第二共晶层，所述第一共晶层设置于第一电极区域并覆盖第一正极和第一负极，所述第二共晶层设置于第二电极区域并覆盖第二正极和第二负极。该LED芯片可以直接采用交流电驱动，相比直流LED芯片，无需直流驱动电源，提高了电功转换效率，而且散热效果更好，增加了LED芯片的使用寿命和可靠性。

LED chip, LED chip packaging structure and manufacturing method

The invention provides a LED chip, including: epitaxial wafer, with the first electrode area and second electrode area of the epitaxial wafer, wherein the first electrode area is provided with a first anode and the first anode, the second electrode area with second positive and second negative; the extension sheet is provided with grooves for electrical isolation the one side of the first positive and second negative in the trench, the first electrode and second cathode located on the opposite side of the trench; eutectic layer, the eutectic layer includes a first layer and a second eutectic eutectic layer, the first layer is arranged on the first electrode area and cover the first electrode and the first anode, the second eutectic layer is arranged on the second electrode area and covers second positive and second negative. The LED chip can be directly used AC drive, compared to DC LED chip without DC drive power, improve the power conversion efficiency, and better heat dissipation, increase the service life and reliability of LED chip.

【技术实现步骤摘要】
LED芯片、LED芯片封装结构及制作方法
本专利技术涉及LED发光器件
，特别涉及一种LED芯片、LED芯片封装结构及制作方法。
技术介绍
蓝光LED（发光二极管）芯片大多都是以蓝宝石为衬底的，典型的结构包括以下部分：⑴在蓝宝石基底材料上沉积外延层，该外延层从下到上依次为缓冲层、N型GaN层、发光层、P型GaN层；⑵在P型GaN层形成P电极，在芯片表面局部位置从P型GaN层刻蚀至N型GaN层，并在此区域上制作形成N电极。此常规水平结构的LED芯片含有一个正极和一个负极金属接触层，直流电从正极通入后能够正常发光。而用LED做成的器件通常都会包含一个驱动电源，用于把交流电转换为可用的直流电。日常生活照明环境下使用的都是220V交流电，而常规的LED芯片只能用直流电驱动，所以LED芯片在后期封装形成器件时需要增加一个直流驱动电源，这样就能把日常的交流电经过整流作用转换为LED所用的直流电。但是直流驱动电源本身的体积偏大，在LED器件的在形成中占有过大的体积。而且驱动电源在能量转换时本身会消耗部分电功率，消耗的电功率又会产生大量的热，增加器件的散热负担，最终影响LED器件的发光效率；同时驱动电源寿命普遍比LED芯片低很多，导致的结果是LED器件中芯片未坏，而驱动电源先损坏，所以整个器件的使用寿命会大大降低。在其它场景中，譬如汽车发电机发电时产生的是交流电，它也会经过整流器将电流转换为直流电，然后供给汽车指示灯以及仪表灯使用，此过程中的整流器也会消耗功率，占用空间。直流电驱动的芯片在长时间点亮后，由于负电极区域会发生电流拥堵效应，发生电流拥堵时，电流经过扩散聚集在负极区域。而负极区域只有一个，因此负电极区域会产生大量的热，芯片过热就会老化，影响芯片的性能。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种LED芯片，该LED芯片可以直接采用交流电驱动，相比直流LED芯片，无需直流驱动电源，提高了电功转换效率，而且散热效果更好，增加了LED芯片的使用寿命和可靠性。为解决上述问题，本专利技术提出一种LED芯片，包括：外延片，所述外延片上具有第一电极区域和第二电极区域，所述第一电极区域内设有第一正极和第一负极，所述第二电极区域内设有第二正极和第二负极；所述外延片上设有用于电隔离的沟槽，所述第一正极和第二负极位于所述沟槽的一侧，所述第一负极和第二正极位于所述沟槽的另一侧；共晶层，所述共晶层包括第一共晶层和第二共晶层，所述第一共晶层设置于第一电极区域并覆盖第一正极和第一负极，所述第二共晶层设置于第二电极区域并覆盖第二正极和第二负极。本专利技术还提出一种LED芯片封装结构，包括：基板，所述基板上设置有电极；如上所述的LED芯片，所述LED芯片倒置在所述基板上，所述第一共晶层和第二共晶层与所述基板上的电极对应连接。基于上述实施例的LED芯片的结构，本专利技术另一方面实施例提出一种LED芯片的制作方法，包括：形成外延片，所述外延片包括衬底和在衬底上依次形成的缓冲层、N型半导体层、发光层和P型半导体层；在外延片上形成刻蚀至衬底的沟槽，并在沟槽内填充绝缘材料，所述沟槽将外延片分割为两部分，沟槽的两侧分别设置第一电极区域和第二电极区域；在外延片上的第一电极区域和第二电极区域分别形成负电极孔，所述负电极孔刻蚀至N型半导体层；在P型半导体层上形成导电层；在第一电极区域和第二电极区域的导电层上分别形成第一正极和第二正极，在第一电极区域和第二电极区域的负电极孔中分别形成第二负极和第二正极；在负电极孔的侧壁与第一负极和第二负极之间形成绝缘层；形成共晶层，所述共晶层包括第一共晶层和第二共晶层，所述第一共晶层形成在第一电极区域并覆盖第一正极和第一负极，所述第二共晶层形成在第二电极区域并覆盖第二正极和第二负极。根据本专利技术实施例的LED芯片，交流电会选择从LED芯片的第一电极区域或第二电极区域的正极流入，从另外一个电极区域的负极流出，因此可以直接采用交流电驱动，相比直流LED芯片，无需直流驱动电源，提高了电功转换效率；其次，本专利技术实施例的LED芯片在电极区域设置了共晶层，提高了LED芯片的散热效果；同时，LED芯片的两侧各设有一个负电极，在交流电的周期中，芯片两侧的电流方向交替变化，负电极区域的电流拥堵效应就被分散在了LED芯片的两侧，整个LED芯片发热均匀，增加了LED芯片的使用寿命和可靠性。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为根据本专利技术的一个实施例的LED芯片的结构示意图；图2为根据本专利技术的一个实施例的LED芯片的俯视图；图3-图10为根据本专利技术的一个实施例的LED芯片制作过程的结构示意图；图11为根据本专利技术的一个实施例的LED芯片封装结构的结构示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本专利技术的不同结构。为了简化本专利技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本专利技术。此外，本专利技术可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本专利技术提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。参照下面的描述和附图，将清楚本专利技术的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本专利技术的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本专利技术的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本专利技术的实施例的范围不受此限制。相反，本专利技术的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。下面参照附图描述根据本专利技术实施例提出的LED芯片、LED芯片封装结构及LED芯片的制备方法。首先，对本专利技术实施例的LED芯片进行说明，本专利技术实施例的LED芯片特别适用于倒装LED芯片结构。如图1、图2和图10所示，本专利技术实施例的LED芯片100，包括外延片10，所述外延片10上具有第一电极区域110和第二电极区域120，所述第一电极区域内设有第一正极111和第一负极112，所述第二电极区域120内设有第二正极121和第二负极122；所述外延片10上设有用于电隔离的沟槽101，所述第一正极111和第二负极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED芯片，其特征在于，包括：外延片，所述外延片上具有第一电极区域和第二电极区域，所述第一电极区域内设有第一正极和第一负极，所述第二电极区域内设有第二正极和第二负极；所述外延片上设有用于电隔离的沟槽，所述第一正极和第二负极位于所述沟槽的一侧，所述第一负极和第二正极位于所述沟槽的另一侧；共晶层，所述共晶层包括第一共晶层和第二共晶层，所述第一共晶层设置于第一电极区域并覆盖第一正极和第一负极，所述第二共晶层设置于第二电极区域并覆盖第二正极和第二负极。

【技术特征摘要】
1.一种LED芯片，其特征在于，包括：外延片，所述外延片上具有第一电极区域和第二电极区域，所述第一电极区域内设有第一正极和第一负极，所述第二电极区域内设有第二正极和第二负极；所述外延片上设有用于电隔离的沟槽，所述第一正极和第二负极位于所述沟槽的一侧，所述第一负极和第二正极位于所述沟槽的另一侧；共晶层，所述共晶层包括第一共晶层和第二共晶层，所述第一共晶层设置于第一电极区域并覆盖第一正极和第一负极，所述第二共晶层设置于第二电极区域并覆盖第二正极和第二负极。2.如权利要求1所述的LED芯片，其特征在于，还包括导电层；所述外延片包括衬底、位于衬底之上的缓冲层、N型半导体层、发光层和P型半导体层，所述导电层设于P型半导体层之上，所述第一正极和第二正极设置在导电层上并与导电层电连接；所述第一电极区域和第二电极区域上设有延伸至N型半导体层的负电极孔，所述第一负极和第二负极设置在负电极孔中并与N型半导体层电连接，所述负电极孔的侧壁与第一负极和第二负极之间设有绝缘层。3.如权利要求2所述的LED芯片，其特征在于，所述沟槽的深度延伸至衬底。4.如权利要求1所述的LED芯片，其特征在于，所述沟槽内填充有绝缘材料。5.如权利要求2所述的LED芯片，其特征在于，所述导电层上还依次设有反射层、保护层，所述共晶层位于保护层之上。6.如权利要求1所述的LED芯片，其特征在于，所述共晶层覆盖外延片表面的面积占外延片表面总面积的50%-70%。7.如权利要求1所述的L...

【专利技术属性】
技术研发人员：张杰，彭遥，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44