倒装LED芯片制造技术

本发明专利技术公开了一种倒装LED芯片，包括：倒装LED芯片本体；以及间隔设置在所述倒装LED芯片本体正面上的奇数个条状通孔；其中，奇数个条状通孔中的一个条状通孔为中心条状通孔，其经过所述倒装LED芯片本体的中轴线，所述中心条状通孔包括第一插栓通孔、外扩孔结构和贯穿所述外扩孔结构并与所述第一插栓通孔连接的条状凹槽部，所述第一插栓通孔用于形成N电极结构，所述外扩孔结构包含顶针区域。本发明专利技术解决了由于顶针刺破所述倒装LED芯片中心条状通孔上的绝缘保护层而导致的倒装LED芯片出现漏电失效的问题。

Flip-chip LED

The invention discloses an inverted LED chip, which comprises: an inverted LED chip body; and odd number of strip through holes spaced on the front face of the inverted LED chip body; in which one of the odd number of strip through holes is a central strip through hole, which passes through the central axis of the inverted LED chip body, and the central strip through hole includes the first plug through hole and the external expansion hole. The structure and the strip groove connected with the first bolt through hole are penetrated through the external reaming structure, and the first bolt through hole is used to form a N electrode structure, and the external reaming structure includes a thimble area. The invention solves the problem of leakage failure of the flip-chip LED chip caused by the top needle breaking the insulating protective layer on the central strip through hole of the flip-chip.

【技术实现步骤摘要】
倒装LED芯片
本专利技术涉及LED芯片制造
，特别是涉及一种倒装LED芯片。
技术介绍
发光二极管(LightEmittingDiode,LED)是一种半导体固态发光器件，其利用半导体PN结电致发光原理制成。LED器件具有开启电压低、体积小、响应快、稳定性好、寿命长、无污染等良好光电性能，因此在室外室内照明、背光、显示、交通指示等领域具有越来越广泛的应用。一般来说LED芯片分为水平结构(正装芯片)和倒装结构(倒装芯片)两种类型；对于芯片，在使用过程中，顶针会顶在芯片的正中心区域(顶针区域，及其以芯片为中心，半径≤50微米的范围)，对于正装芯片，顶针是顶在正装芯片的背面，由于正装芯片的背面为衬底面，因此顶针不会刺伤正装芯片，正装芯片会不失效。对于倒装芯片，顶针会顶在倒装芯片的正面，由于倒装芯片的正面为带有工作结构的一面，顶针会刺伤倒装芯片的工作结构表面，使得倒装芯片失效。对于设有偶数个条状通孔(N型或P型电极)的倒装芯片，由于条状通孔避开了顶针位于的正中心区域，即顶针会顶在相邻的两个条状通孔之间，由此不会出现由于顶针会刺破位于倒装芯片正面的条状通孔的Mesa台面处的保护层，使得所述芯片失效的问题。然而，对于设有奇数个条状通孔的倒装芯片，其中的一个条状通孔会经过顶针位于的正中心区域，即顶针会顶在该条状通孔结构上，由此会出现由于顶针会刺破位于倒装芯片正面的该条状通孔的Mesa台面处的保护层，使得所述倒装芯片漏电失效的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种倒装LED芯片，将位于芯片中间区域的条状通孔上的经过顶针区域的部分设有直径大于顶针区域的直径的外扩孔结构，使得该外扩孔结构上的Mesa台面处于顶针区域之外，避免顶针刺伤Mesa台面处的绝缘保护层，从而实现避免倒装LED芯片漏电失效的目的。为了实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案实现：一种倒装LED芯片，包括：倒装LED芯片本体；以及间隔设置在所述倒装LED芯片本体正面上的奇数个条状通孔；其中，奇数个条状通孔中的一个条状通孔为中心条状通孔，其经过所述倒装LED芯片本体的中轴线，所述中心条状通孔包括第一插栓通孔、外扩孔结构和贯穿所述外扩孔结构并与所述第一插栓通孔连接的条状凹槽部，所述第一插栓通孔用于形成N电极结构，所述外扩孔结构包含顶针区域。进一步的，所述顶针区域是所述倒装LED芯片在封装工序中所使用的顶针所刺到的区域。进一步的，所述外扩孔结构为圆形或椭圆形，或者为圆形、椭圆形中的一种与其他形状的组合形状。进一步的，所述外扩孔结构为圆形时，其直径范围为100μm～200μm。进一步的，所述外扩孔结构的深度范围为0.1μm～10μm。进一步的，所述倒装LED芯片本体包括：衬底；依次形成于所述衬底上的N-GaN层、多量子阱层和P-GaN层；以及，依次形成于所述P-GaN层上的透明导电层、反射层、金属保护层和绝缘保护层；其中，所述奇数个条状通孔形成于所述绝缘保护层中。进一步的，所述倒装LED芯片本体正面包括第一区、第二区和绝缘区，所述绝缘区位于所述第一区和第二区之间，用以绝缘隔离所述第一区和第二区。所述条状凹槽部位于所述第一区内，所述外扩孔结构位于所述绝缘区内，所述第一插栓通孔位于所述第二区内。除了所述中心条状通孔的每个条状通孔包括一条状凹槽段和第一插栓通孔段，所述条状凹槽段连通所述第一插栓通孔段，所述条状凹槽段内部表面和所述第一插栓通孔段的侧壁表面覆盖有所述绝缘保护层；所述条状凹槽段位于所述第一区和绝缘区内，所述第一插栓通孔段位于所述第二区内。进一步的，还包括：间隔设置在所述第一区上且位于相邻的所述条状通孔之间的第二插栓通孔，所述第二插栓通孔的侧壁表面上形成有所述绝缘保护层；间隔设置在所述第二区内的若干个第三插栓通孔，每个所述第三插栓通孔的侧壁表面上形成有所述绝缘保护层。形成于所述第一区表面上的P电极结构层，所述P电极结构层填充所述第二插栓通孔形成P电极结构，且其与所述金属保护层电连接。形成于所述第二区表面上的N电极结构层，所述N电极结构层填充所述中心条状通孔的第一插栓通孔和除了中心条状通孔的其他条状通孔的第一插栓通孔段以及第三插栓通孔形成N电极结构，其与所述N电极层电连接。进一步的，所述绝缘保护层为SiO2、SiNx、SiO2、SiNx中的一种组成的单层结构，或者，所述绝缘保护层为SiO2、SiNx、SiO2、SiNx中的几种交替组成叠层结构。进一步的，所述金属保护层为Cr、Au、Pt、Ni、Ti、TiW合金中的一种组成的单层结构，或者，所述金属保护层为Cr、Au、Pt、Ni、Ti、TiW合金中的几种交替组成叠层结构；所述透明导电层的材料为ITO或者ZnO；所述反射层的材料为Ag或者Al。本专利技术具有以下技术效果：本专利技术的中心条状通孔的外扩结构包含顶针区域，即顶针区域的直径＜中心条状通孔上的外扩孔结构的直径，所述外扩孔结构的Mesa台面(第二Mesa台面)位于顶针区域外部，使得在使用所述倒装LED芯片时，顶针刺不到所述外扩孔结构的Mesa台面上的绝缘保护层，解决了由于顶针刺破所述倒装LED芯片中心条状通孔上的绝缘保护层而导致的倒装LED芯片出现漏电失效的问题。且本实施例中的倒装LED芯片设有奇数个条状通孔可以使倒装LED芯片电流分布更均匀，提高了出光效率。附图说明图1为本专利技术一实施例提供的一种倒装LED芯片的俯视图；图2为本专利技术一实施例提供的一种倒装LED芯片的形成方法的流程图；图3a～图3f分别为图2所示的形成方法的中的芯片沿A-A方向的剖面结构示意图。具体实施方式下面将结合示意图对本专利技术的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。如图1所示，本实施例提供的一种倒装LED芯片，包括：倒装LED芯片本体，间隔设置在所述倒装LED芯片本体正面(工作结构表面)上的奇数个条状通孔(CT)，其中，奇数个中的一个条状通孔位于所述倒装LED芯片本体的中心线上，且贯穿所述倒装LED芯片本体的中心，因此，定义该条状通孔为中心条状通孔800，该中心条状通孔800包括：外扩孔结构801、第一插栓通孔803和贯穿所述外扩孔结构801与所述第一插栓通孔803连接的条状凹槽部802，作为示例，所述条状凹槽部802的俯视形状为矩形，所述外扩孔结构801由矩形的中部向外扩充形成，所述外扩孔结构801呈圆形时，其与所述倒装LED芯片本体同中轴线设置。所述外扩孔结构801具有Mesa台面，所述Mesa台面上以及所述外扩孔结构801内表面和条状凹槽部802的内表面以及第一插栓通孔803的侧壁表面上覆盖有绝缘保护层。覆盖有绝缘保护层的圆形的所述外扩孔结构801的直径D3的范围为100μm～200μm，所述外扩孔结构801的深度范围为0.1μm～10μm，所述外扩孔结构801的直径D3大于顶针区域的直径，即所述外扩孔结构801包含顶针区域，使得外扩孔结构801的Mesa台面处于顶针区域之外，顶针刺不到所述Mesa台面，即避免了顶针刺伤Mesa台面处的绝缘保护层，从而实现避免倒装LED芯片漏电失效的目的。所述顶针即为用于封装芯片的固晶机的顶针本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种倒装LED芯片，其特征在于，包括：倒装LED芯片本体；以及间隔设置在所述倒装LED芯片本体正面上的奇数个条状通孔；其中，奇数个条状通孔中的一个条状通孔为中心条状通孔，其经过所述倒装LED芯片本体的中轴线，所述中心条状通孔包括第一插栓通孔、外扩孔结构和贯穿所述外扩孔结构并与所述第一插栓通孔连接的条状凹槽部，所述第一插栓通孔用于形成N电极结构，所述外扩孔结构包含顶针区域。

【技术特征摘要】
1.一种倒装LED芯片，其特征在于，包括：倒装LED芯片本体；以及间隔设置在所述倒装LED芯片本体正面上的奇数个条状通孔；其中，奇数个条状通孔中的一个条状通孔为中心条状通孔，其经过所述倒装LED芯片本体的中轴线，所述中心条状通孔包括第一插栓通孔、外扩孔结构和贯穿所述外扩孔结构并与所述第一插栓通孔连接的条状凹槽部，所述第一插栓通孔用于形成N电极结构，所述外扩孔结构包含顶针区域。2.如权利要求1所述的倒装LED芯片，其特征在于，所述顶针区域是所述倒装LED芯片在封装工序中所使用的顶针所刺到的区域。3.权利要求1所述的倒装LED芯片，其特征在于，所述外扩孔结构为圆形或椭圆形，或者为圆形、椭圆形中的一种与其他形状的组合形状。4.如权利要求1或2所述的倒装LED芯片，其特征在于，所述外扩孔结构为圆形时，其直径范围为100μm～200μm。5.如权利要求4所述的倒装LED芯片，其特征在于，所述外扩孔结构的深度范围为0.1μm～10μm。6.如权利要求5所述的倒装LED芯片，其特征在于，所述倒装LED芯片本体包括：衬底；依次形成于所述衬底上的N-GaN层、多量子阱层和P-GaN层；以及，依次形成于所述P-GaN层上的透明导电层、反射层、金属保护层和绝缘保护层；其中，所述奇数个条状通孔形成于所述绝缘保护层中。7.如权利要求5所述的倒装LED芯片，其特征在于，所述倒装LED芯片本体正面包括第一区、第二区和绝缘区，所述绝缘区位于所述第一区和第二区之间，用以绝缘隔离所述第一区和第二区；所述条状凹槽部位于所述第一区内，所述外扩孔结构位于所述绝缘区内，所述第一插栓通...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈铭，
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