一种高压LED芯片结构及其制作方法技术

本申请提供一种高压LED芯片结构及其制作方法，所述高压LED芯片结构，包括多个相互绝缘的LED芯粒，以及电性连接LED芯粒，实现多个LED芯粒串联的连接部，其中，连接部包括连接电极和过渡电极，在第一方向上，连接电极的宽度大于第一扩展电极的宽度，而过渡电极的宽度由连接电极向第一扩展电极的方向逐渐减小。也即通过设置过渡电极，使得连接电极和第一扩展电极之间的宽度变化逐渐变小，而非突然发生变化，从而避免热量在宽度突变的位置发生积聚，造成高压LED芯片结构在使用过程中热量积聚发生烧毁的问题。

A high voltage LED chip structure and its fabrication method

【技术实现步骤摘要】
一种高压LED芯片结构及其制作方法
本专利技术涉及半导体器件制作
，尤其涉及一种高压LED芯片结构及其制作方法。
技术介绍
发光二极管(LED)的发光原理是利用电子在n型半导体与p型半导体间移动的能量差，以光的形式释放能量，这样的发光原理有别于白炽灯发热的发光原理，因此发光二极管被称为冷光源。此外，发光二极管具有耐久性高、寿命长、轻巧、耗电量低等优点，因此现今的照明市场对于发光二极管寄予厚望，将其视为新一代照明工具。然而，目前LED芯片尚存在着发光效率低的问题。因此提高发光二极管发光效率成为现今最大的课题。基于应用需求，针对提高LED芯片发光效率的技术被提出，例如采用透明衬底、表面粗化，CBL(电流阻挡层)、金属反射镜、倒装芯片、倒梯形芯片结构等技术。为降低LED封装应用成本，近年来，HV(高压芯片)应运而生，特别是在球泡灯领域得到广泛应用，由于HV(高压芯片)是在芯片制造段将多颗芯片集成，因此可以降低封装的打线成本及应用端的Driver(驱动)成本，进而降低整个LED成本。但是，高压LED芯片在实际使用中，容易出现烧毁失效的现象。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种高压LED芯片结构及其制作方法，以解决现有技术中高压LED芯片在实际使用中，容易出现烧毁失效的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高压LED芯片结构，包括：衬底；位于所述衬底上的多个相互绝缘的LED芯粒；每个所述LED芯粒背离所述衬底的表面均包括第一扩展电极和第二扩展电极；位于相邻两个LED芯粒之间，且电性连接相邻两个LED芯粒的第一扩展电极和第二扩展电极，实现相邻两个LED芯粒串联的连接部；所述连接部包括：与所述第二扩展电极电性连接的连接电极，在第一方向上，所述连接电极的宽度大于所述第一扩展电极的宽度，所述第一方向与第二方向垂直，所述第二方向为相邻两个LED芯粒的中心连线的方向；位于所述连接电极和所述第一扩展电极之间的过渡电极；其中，所述过渡电极在所述第一方向上的宽度，沿所述连接电极指向所述第一扩展电极的方向逐渐减小。优选地，所述过渡电极在所述第一方向上的宽度，沿所述连接电极指向所述第一扩展电极的方向线性递减。优选地，所述过渡电极的侧壁与所述第二方向的夹角范围为5°-70°，包括端点值。优选地，所述过渡电极在所述第一方向上的宽度，沿所述连接电极指向所述第一扩展电极的方向非线性减小。优选地，所述LED芯片包括位于衬底上沿背离所述衬底的方向依次设置的第一半导体层、量子阱发光层和第二半导体层；其中，所述第一扩展电极位于所述第一半导体层表面；且，所述过渡电极中至少部分位于所述第一半导体层表面上，与所述第一半导体层表面直接接触。优选地，所述过渡电极中位于所述第一半导体层表面的面积与所述过渡电极的总面积之比的范围为0.2-1.0，包括端点值。优选地，串联的多个LED芯粒的两个最外LED芯粒上，其中一个LED芯粒上设置有第一电极，另一个LED芯粒上设置有第二电极。一种高压LED芯片结构制作方法，用于形成上面任意一项所述的高压LED芯片结构，所述制作方法包括：提供衬底；在所述衬底上形成多个LED外延结构，所述LED外延结构包括第一半导体层、量子阱发光层和第二半导体层；去掉部分区域的所述第二半导体层、所述量子阱发光层，暴露出所述第一半导体层；在LED外延结构上形成原胞隔离槽，所述原胞隔离槽暴露出所述衬底；形成桥接绝缘隔离层，所述桥接绝缘隔离层覆盖部分所述第二半导体层、暴露的衬底以及所述第一半导体层的部分；形成第一扩展电极、第二扩展电极和连接部，其中，所述第一扩展电极位于所述第一半导体层表面，所述第二扩展电极位于所述第二半导体上方，所述连接部包括连接电极和过渡电极，其中，所述连接电极位于所述桥接绝缘隔离层的表面。优选地，在形成所述第二扩展电极之前，还包括形成透明导电层，所述透明导电层覆盖部分所述桥接绝缘隔离层。优选地，在形成第一扩展电极、第二扩展电极和连接部的同时，还包括：形成第一电极和第二电极。经由上述的技术方案可知，本专利技术提供的高压LED芯片结构，包括多个相互绝缘的LED芯粒，以及电性连接LED芯粒，实现多个LED芯粒串联的连接部，其中，连接部包括连接电极和过渡电极，在第一方向上，连接电极的宽度大于第一扩展电极的宽度，而过渡电极的宽度由连接电极向第一扩展电极的方向逐渐减小。也即通过设置过渡电极，使得连接电极和第一扩展电极之间的宽度变化逐渐变小，而非突然发生变化，从而避免热量在宽度突变的位置发生积聚，造成高压LED芯片结构在使用过程中热量积聚发生烧毁的问题。另外，本专利技术提供的高压LED芯片结构中，过渡电极中的部分或者全部设置在第一半导体层表面上，这样过渡电极与第一半导体层直接接触，便于电子向下扩展到量子阱发光层进行复合发光，提高散热。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为现有技术提供的9V(三颗串联)HVLED芯片结构的剖面结构示意图；图2为图1所示HVLED芯片结构的俯视结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种高压LED芯片结构的俯视结构示意图；图4为图3所示高压LED芯片结构沿AA线的剖面结构示意图；图5-图7为本专利技术实施例中提供的过渡电极的形状示意图；图8为本专利技术实施例提供的一种高压LED芯片结构的制作方法流程图；图9-图19为本专利技术实施例提供的一种高压LED芯片结构的制作方法流程对应的工艺步骤图。具体实施方式正如
技术介绍
部分所述，现有技术中的高压LED芯片在使用过程中，容易出现烧毁失效的现象。专利技术人发现，出现上述现象的原因在于，请参见图1和图2，图1为现有技术提供的9V(三颗串联)HVLED芯片结构的剖面结构示意图；图2为图1所示HVLED芯片结构的俯视结构示意图；从图1和图2中可以看出，HVLED芯片结构包括：衬底01、位于衬底01上的相互独立的多个LED外延结构02，其中外延结构包括N型半导体层、发光层和P型半导体层，图1中并没有显示出；HVLED芯片还包括位于相邻两个LED外延结构02之间的绝缘连接层03、透明导电层04、桥接电极05以及LED电极06。通过图2的俯视结构可以看出，由于高压LED芯片通常由多颗原胞芯片集成在一起，通过连接区将各个原胞芯片串联在一起，由于高压芯片承受电压较高，产生电流较大，从而发热量较高，由于热量无法有效散去，导致容易烧毁而失效，请参见图2，专利技术人发现，尤其在原胞连接处更加容易出现烧毁失效的问题。专利技术人经过研究发现，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压LED芯片结构，其特征在于，包括：/n衬底；/n位于所述衬底上的多个相互绝缘的LED芯粒；/n每个所述LED芯粒背离所述衬底的表面均包括第一扩展电极和第二扩展电极；/n位于相邻两个LED芯粒之间，且电性连接相邻两个LED芯粒的第一扩展电极和第二扩展电极，实现相邻两个LED芯粒串联的连接部；/n所述连接部包括：/n与所述第二扩展电极电性连接的连接电极，在第一方向上，所述连接电极的宽度大于所述第一扩展电极的宽度，所述第一方向与第二方向垂直，所述第二方向为相邻两个LED芯粒的中心连线的方向；/n位于所述连接电极和所述第一扩展电极之间的过渡电极；/n其中，所述过渡电极在所述第一方向上的宽度，沿所述连接电极指向所述第一扩展电极的方向逐渐减小。/n

【技术特征摘要】
1.一种高压LED芯片结构，其特征在于，包括：
衬底；
位于所述衬底上的多个相互绝缘的LED芯粒；
每个所述LED芯粒背离所述衬底的表面均包括第一扩展电极和第二扩展电极；
位于相邻两个LED芯粒之间，且电性连接相邻两个LED芯粒的第一扩展电极和第二扩展电极，实现相邻两个LED芯粒串联的连接部；
所述连接部包括：
与所述第二扩展电极电性连接的连接电极，在第一方向上，所述连接电极的宽度大于所述第一扩展电极的宽度，所述第一方向与第二方向垂直，所述第二方向为相邻两个LED芯粒的中心连线的方向；
位于所述连接电极和所述第一扩展电极之间的过渡电极；
其中，所述过渡电极在所述第一方向上的宽度，沿所述连接电极指向所述第一扩展电极的方向逐渐减小。


2.根据权利要求1所述的高压LED芯片结构，其特征在于，所述过渡电极在所述第一方向上的宽度，沿所述连接电极指向所述第一扩展电极的方向线性递减。


3.根据权利要求2所述的高压LED芯片结构，其特征在于，所述过渡电极的侧壁与所述第二方向的夹角范围为5°-70°，包括端点值。


4.根据权利要求1所述的高压LED芯片结构，其特征在于，所述过渡电极在所述第一方向上的宽度，沿所述连接电极指向所述第一扩展电极的方向非线性减小。


5.根据权利要求1所述的高压LED芯片结构，其特征在于，所述LED芯片包括位于衬底上沿背离所述衬底的方向依次设置的第一半导体层、量子阱发光层和第二半导体层；
其中，所述第一扩展电极位于所述第一半导体层表面；
且，所述过渡电极中至少部分位于所述第一半导体层表面上，与所述第一半导体层表面直接接...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘英策，刘伟，邬新根，周弘毅，黄瑄，
申请(专利权)人：厦门乾照光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35