一种微小间距LED芯片制造技术

本实用新型专利技术公开了一种微小间距LED芯片，包括衬底，设于衬底上的第一半导体层，设于第一半导体层上的有源层和第一电极，设于有源层上的第二半导体层，设于第二半导体层上的反射层，设于反射层上的扩散阻挡层，设于扩散阻挡层上的钝化层，设于钝化层上的第二电极，设于第二电极上的绝缘层，设于绝缘层上的种子层，设于种子层上的金属支持层，设于第一电极和第二电极上的焊料层，其中，第二电极贯穿所述钝化层并与扩散阻挡层导电连接。本实用新型专利技术通过焊料层可以直接固定芯片，将芯片与基板形成导电连接；进一步地，焊料层还能作为热传导，将芯片的热量传导到基板上，本实用新型专利技术的芯片不需要打线，有效地缩小了芯片之间的间距，提高显示屏的分辨率。

【技术实现步骤摘要】
一种微小间距LED芯片
本技术涉及发光二极管
，尤其涉及一种微小间距LED芯片。
技术介绍
LED(LightEmittingDiode，发光二极管)是一种利用载流子复合时释放能量形成发光的半导体器件，LED芯片具有耗电低、色度纯、寿命长、体积小、响应时间快、节能环保等诸多优势。现在LED显示屏对分辨率的要求越来越高，如何缩小LED封装器件的间距，已经成为LED显示屏领域的热点问题。传统的LED芯片主要通过锡膏焊和共晶焊的方式焊接在基板上。图1为正装LED芯片的焊接方式，正装LED芯片需要打线，占用空间大，不利于缩减LED芯片的封装间距。公告号为CN104733600B的专利公开了一种倒装LED芯片及其制备方法，在芯片的P电极和N电极上形成一层锡膏层，由该方法制得的倒装芯片可直接压焊在封装基板上，简化了封装工艺，降低生产成本。其中，所述锡膏层的材料为下列合金中的一种：Sn63合金、Sn62合金、Sn60合金。由于该锡膏层的材料主要为Sn合金，因此该倒装LED芯片在压焊时，容易因为温度过高而导致死灯。此外，上述专利采用植锡球法在未被金属阻挡层覆盖的P形焊接电极和N型焊接电极区域上形成一层锡膏层，该方法不能精准控制用于形成锡膏层的原料给量，控制锡膏层厚度，不能解决芯片在焊接过程中翘焊、虚焊、偏焊等不良情况，因此，上述专利需要在电极的边缘四周形成金属阻挡层，用于阻挡锡膏层，由于锡球对小间距的芯片造成挤压而发生短路。进一步地，焊接时，对零部件放置所施加的压力，容易造成芯片损伤。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于，提供一种微小间距LED芯片，可直接压焊在封装基板上，缩小焊接在封装基板上的芯片间距。为了解决上述技术问题，本技术提供了一种微小间距LED芯片，包括衬底，设于衬底上的第一半导体层，设于第一半导体层上的有源层和第一电极，设于有源层上的第二半导体层，设于第二半导体层上的反射层，设于反射层上的扩散阻挡层，设于扩散阻挡层上的钝化层，设于钝化层上第二电极，设于第二电极上的绝缘层，设于绝缘层上的种子层，设于种子层上的金属支持层，设于第一电极和第二电极上的焊料层，其中，第二电极贯穿所述钝化层并与扩散阻挡层导电连接。作为上述方案的改进，所述焊料层的融化温度为200-350℃。作为上述方案的改进，所述焊料层的厚度为1-50微米。作为上述方案的改进，所述焊料层的厚度为5-20微米。作为上述方案的改进，所述焊料层的厚度为10微米。作为上述方案的改进，所述焊料层的面积小于第一电极和/或第二电极的面积。作为上述方案的改进，其面积不大于1200平方微米。作为上述方案的改进，所述反射层为金属反射层。作为上述方案的改进，所述反射层由Ag制成。实施本技术，具有如下有益效果：1、本技术提供了一种微小间距LED芯片，包括衬底，设于衬底上的第一半导体层，设于第一半导体层上的有源层和第一电极，设于有源层上的第二半导体层，设于第二半导体层上的反射层，设于反射层上的扩散阻挡层，设于扩散阻挡层上的钝化层，设于钝化层上的第二电极，设于第二电极上的绝缘层，设于绝缘层上的种子层，设于种子层上的金属支持层，设于第一电极和第二电极上的焊料层，其中，第二电极贯穿所述钝化层并与扩散阻挡层导电连接。本技术通过焊料层可以直接固定芯片，防止芯片在基板上发生移位，此外，所述焊料层还能将芯片与基板形成导电连接；进一步地，焊料层还能作为热传导，将芯片的热量传导到基板上；与正装LED芯片相比，本技术的芯片不需要打线，有效地缩小了芯片之间的间距，提高显示屏的分辨率。2、在封装基板时，焊料层还充当焊料的作用，为了防止焊接温度过高而导致LED芯片死灯，焊料层要在较低温度下形成共晶相变，因此，焊料层的融化温度为200-350℃。附图说明图1是本技术微小间距LED芯片的结构示意图；图2是本技术微小间距LED芯片安装在基板上的示意图；图3是本技术微小间距LED芯片的制作流程图；图4是本技术发光结构的制作流程图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术作进一步地详细描述。参见图1，本技术提供的一种微小间距LED芯片，包括衬底10，设于衬底10上的第一半导体层21，设于第一半导体层21上的有源层22和第一电极31，设于有源层22上的第二半导体层23，设于第二半导体层23上的反射层41，设于反射层41上的扩散阻挡层42，设于扩散阻挡层42上的钝化层43，设于钝化层42上的第二电极32，设于第二电极32上的绝缘层44，设于绝缘层44上的种子层45，设于种子层45上的金属支持层46，设于第一电极31和第二电极32上的焊料层50，其中，第二电极42贯穿所述钝化层43并与扩散阻挡层42导电连接。衬底10的材料可以为蓝宝石、碳化硅或硅，也可以为其他半导体材料，本实施例中的衬底优选为蓝宝石衬底。本申请实施例提供的第一半导体层21和第二半导体层23均为氮化镓基半导体层，有源层22为氮化镓基有源层；此外，本申请实施例提供的第一半导体层21、第二半导体层23和有源层22的材质还可以为其他材质，对此本申请不做具体限制。其中，第一半导体层21可以为N型半导体层，则第二半导体层23为P型半导体层；或者，第一半导体层21为P型半导体层，而第二半导体层23为N型半导体层，对于第一半导体层21和第二半导体层23的导电类型，需要根据实际应用进行设计，对此本申请不做具体限制。需要说明的是，在本申请的其他实施例中，所述衬底10与所述第一半导体层21之间设有缓存冲层(图中未示出)。需要说明的是，本技术的LED芯片为倒装LED芯片，为了提到芯片的出光效果，使光线从衬底的背面出光，因此需要在第二半导体层23的表面设置一层反射层41。优选的，所述反射层40为金属反射层。更佳的，所述反射层40由Ag制成，但不限于此。需要说明的是，扩散阻挡层42用于防止反射层41中的金属离子扩散而形成漏电，影响LED芯片的性能。为了保护LED芯片，防止芯片发生短路，使第一电极31和第二电极32相互绝缘，本申请在所述扩散阻挡层42的表面形成所述钝化层42。其中，所述钝化层42由绝缘材料制成。具体的，所述钝化层42覆盖在扩散阻挡层42的表面以及覆盖在扩散阻挡层42、反射层41、第二半导体层23、有源层22和第一半导体层21的侧壁，从而将芯片的侧壁保护起来，防止芯片在基板上排列时发生碰撞而造成短路。所述绝缘层44用于将第一电极31和第二电极32上的焊料层绝缘起来。优选的，所述绝缘层44由氮化硅、氧化硅、氮氧化硅中的一种或几种形成的一层或多层介质膜沟槽。具体的，所述绝缘层44使扩散阻挡层42和金属支撑层46之间彼此绝缘。种子层45由Pd、Pt、Au、W、Ni、Ta、Co、Ti中的一种制成，其厚度范围为100nm-500nm。所述金属支撑层46的材料为Ni、Cu、Au、Mo、Mn、Sn中的一种，其厚度范围约为40μm-500μm。参见图2，本技术通过在第一电解31和第二电极32的表面形成焊料层50，使得焊料层50与芯片为整体结构，在封装基板时，通过所述焊料层50可以直接固定芯片，防止芯片在基板1上发生移位，此外，所述焊料层50还能将芯片与基板1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微小间距LED芯片，包括衬底，设于衬底上的第一半导体层，设于第一半导体层上的有源层和第一电极，设于有源层上的第二半导体层，设于第二半导体层上的反射层，设于反射层上的扩散阻挡层，设于扩散阻挡层上的钝化层，设于钝化层上的第二电极，设于第二电极上的绝缘层，设于绝缘层上的种子层，设于种子层上的金属支持层，设于第一电极和第二电极上的焊料层，其中，第二电极贯穿所述钝化层并与扩散阻挡层导电连接。

【技术特征摘要】
1.一种微小间距LED芯片，包括衬底，设于衬底上的第一半导体层，设于第一半导体层上的有源层和第一电极，设于有源层上的第二半导体层，设于第二半导体层上的反射层，设于反射层上的扩散阻挡层，设于扩散阻挡层上的钝化层，设于钝化层上的第二电极，设于第二电极上的绝缘层，设于绝缘层上的种子层，设于种子层上的金属支持层，设于第一电极和第二电极上的焊料层，其中，第二电极贯穿所述钝化层并与扩散阻挡层导电连接。2.如权利要求1所述的微小间距LED芯片，其特征在于，所述焊料层的融化温度为200-350℃。3.如权利要求1所述的微小间距LED芯片，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈凯，徐亮，赵兵，吴亦容，
申请(专利权)人：佛山市国星半导体技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44