防短接LED芯片结构制造技术

本申请涉及LED芯片技术领域，尤其涉及一种防短接LED芯片结构，包括衬底，衬底上由下向上依次形成有N型半导体层、发光层以及P型半导体层，所述P型半导体层的边缘向下凹陷形成MESA台阶，MESA台阶的底面为N型半导体层的上表面，所述P型半导体层上形成有ITO层，所述ITO层上形成有P电极层，所述P电极层与所述ITO层之间形成有CBL电流阻挡带，所述N型半导体层的上表面对应MESA台阶的底面形成有N电极层，所述P电极层的两侧面对齐N型半导体层的两侧面。本申请由于P电极层的两侧面对齐N型半导体层的两侧面，在焊线工艺时焊接在P电极层上的铜球不会越过MESA台阶与N型半导体层接触，造成正负极短接，导致短路漏电。

【技术实现步骤摘要】
防短接LED芯片结构
本申请涉及LED芯片
，尤其涉及一种防短接LED芯片结构。
技术介绍
LED芯片由于能耗低，体积小，寿命长，稳定性好，响应快，发光波长稳定等好的光电性能，目前已经在照明、家电、显示屏、指示灯等领域有很好的应用。现有LED封装产品越来越小，从而要求芯片尺寸也相应变小。然而，在实际生产过程中发现，小尺寸芯片存在焊线过程发现频繁的PN连接异常，导致芯片正负极短路，从而引起漏电熄灯等异常。
技术实现思路
为了解决现有小尺寸芯片在焊线过程中易发生正负极短路的问题，本申请提供一种防短接LED芯片结构。本申请为解决其技术问题所采用的技术方案：防短接LED芯片结构，包括衬底，衬底上由下向上依次形成有N型半导体层、发光层以及P型半导体层，所述P型半导体层的边缘向下凹陷形成MESA台阶，MESA台阶的底面为N型半导体层的上表面，所述P型半导体层上形成有ITO层，所述ITO层上形成有P电极层，所述P电极层与所述ITO层之间形成有CBL电流阻挡带，所述N型半导体层的上表面对应MESA台阶的底面形成有N电极层，所述P电极层的两侧面对齐N型半导体层的两侧面。如上所述的防短接LED芯片结构，所述P型半导体层与所述ITO层之间设有台阶。如上所述的防短接LED芯片结构，所述P电极层形成于所述ITO层的一角，且P电极层的两侧面分别与ITO层的两侧面平齐。如上所述的防短接LED芯片结构，所述P电极层的两侧面均为平直面，两平直面之间连接有为圆弧面，所述CBL电流阻挡带的形状与该圆弧面对应。如上所述的防短接LED芯片结构，形成MESA台阶后漏出的N型半导体层的上表面为扇形面，所述N电极层的形状对应于扇形面，且N电极层小于该扇形面。如上所述的防短接LED芯片结构，所述P型半导体层为P-GaN层，所述N型半导体层为N-GaN层。与现有技术相比，本申请的有益效果在于，由于P电极层的两侧面对齐N型半导体层的两侧面，在焊线工艺时焊接在P电极层上的铜球不会越过MESA台阶与N型半导体层接触，造成正负极短接，导致短路漏电。【附图说明】为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是现有LED芯片铜球焊接的状态图；图2是本申请的LED芯片的结构示意图；图3是图2的俯视图；图4是本申请的LED芯片的剖视图。【具体实施方式】下面将结合附图及具体实施例对本申请作进一步说明。请参看附图2至附图4，一种防短接LED芯片结构，包括衬底1，衬底1上由下向上依次形成有N型半导体层2、发光层3以及P型半导体层4，P型半导体层4的边缘向下凹陷形成MESA台阶，即PN结台阶，MESA台阶的底面为N型半导体层2的上表面，所述P型半导体层4上形成有ITO层5，即电流扩展层，所述ITO层5上形成有P电极层6，所述P电极层6与所述ITO层5之间形成有CBL电流阻挡带，本实施例中，CBL电流阻挡带偏向于芯片的边缘，CBL电流阻挡带其两端与P型半导体层的两侧面对齐，实际上阻挡带为一圆弧环。所述N型半导体层2的上表面对应MESA台阶的底面形成有N电极层7。具体地，衬底可以是蓝宝石、Si(硅)、SiC(碳化硅)、GaN(氮化镓)、ZnO(氧化锌)等，在本实施方式中，衬底的材料优选为高透光蓝宝石Al2O3衬底，通过在衬底上外延生长形成N型半导体层、发光层以及P型半导体层。P型半导体层为正极层P-GaN，N型半导体层为负极层N-GaN，发光层为MWQ量子阱，P型半导体层与P电极层一同构成芯片的正极区域，N型半导体层与N电极层一同构成芯片的负极区域，而形成的MESA台阶上面为正极层P-GaN，中间为MQW量子阱，台阶下面为负极层N-GaN，P型半导体层、发光层以及N型半导体层组成芯片的外延层，可通过气相沉积、蒸镀等任意一种现有公知方法在衬底制作成形外延层。本实施例中，P电极层6的两侧面对齐N型半导体层2的两侧面。由于P电极层的两侧面对齐N型半导体层的两侧面，在焊线工艺时焊接在P电极层上的铜球不会越过MESA台阶与N型半导体层接触，造成正负极短接，导致短路。由于芯片层与层之间的厚度非常小，都是纳米级，如按照现有的设计结构，请参看附图1，左边会形成台阶，铜球焊接在P电极层上时实际上会和下面的N-GaN层接触，正负极结合造成芯片短路漏电。进一步地，作为本方案的优选实施方式而非限定，所述P型半导体层4与所述ITO层5之间设有台阶。进一步保证铜球不会越过MESA台阶与N型半导体层接触，造成正负极短接，导致短路。进一步地，作为本方案的优选实施方式而非限定，所述P电极层6形成于所述ITO层5的一角，且P电极层6的两侧面分别与ITO层5的两侧面平齐，形成MESA台阶后漏出的N型半导体层2的上表面为扇形面，所述N电极层7的形状对应于扇形面，且N电极层7小于该扇形面。优选地，N电极层位于P电极层于芯片的对角线上。P电极层尽可能远离N电极层设置在芯片边缘位置，避免P电极层与N电极层接触，同时P电极层焊线时球不会偏搭到MESA线以外的N-GaN层，造成芯片短路漏电。进一步地，作为本方案的优选实施方式而非限定，所述P电极层6的两侧面均为平直面，两平直面之间连接有为圆弧面，所述CBL电流阻挡带的形状与该圆弧面对应。进一步保证铜球不会越过MESA台阶与N型半导体层接触，造成正负极短接，导致短路。本申请的LED芯片的成型工艺：通过在衬底上外延生长形成N型半导体层、发光层和P型半导体层，组成外延层，在外延层上利用紫外光和光罩板做出芯片的图形，然后通过第一道光刻(用plasma轰击)刻蚀出MESA台阶，使负极后续电极区域漏出(不需要刻蚀芯片一圈漏出N-GaN，只需负极电极区漏出即可)，然后在刻蚀MESA台阶的外延层上利用二氧化硅气象沉积技术刻蚀CBL电流阻挡带，在沉积好CBL电流阻挡带的外延层上蒸镀ITO层(为保证芯片性能，ITO层的图形在与N电极交接的地方稍微小于P-GaN层一点，其他除P电极层的区域全部蒸镀ITO)，在蒸镀好ITO层的外延层上蒸镀P电极层，在MESA台阶的位置蒸镀N电极层。以上所述仅为本申请的较佳实施例，并非用来限定本申请实施的范围，其他凡其原理和基本结构与本申请相同或近似的，均在本申请的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.防短接LED芯片结构，包括衬底(1)，衬底(1)上由下向上依次形成有N型半导体层(2)、发光层(3)以及P型半导体层(4)，其特征在于：所述P型半导体层(4)的边缘向下凹陷形成MESA台阶，MESA台阶的底面为N型半导体层(2)的上表面，所述P型半导体层(4)上形成有ITO层(5)，所述ITO层(5)上形成有P电极层(6)，所述P电极层(6)与所述ITO层(5)之间形成有CBL电流阻挡带，所述N型半导体层(2)的上表面对应MESA台阶的底面形成有N电极层(7)，所述P电极层(6)的两侧面对齐N型半导体层(2)的两侧面。/n

【技术特征摘要】
1.防短接LED芯片结构，包括衬底(1)，衬底(1)上由下向上依次形成有N型半导体层(2)、发光层(3)以及P型半导体层(4)，其特征在于：所述P型半导体层(4)的边缘向下凹陷形成MESA台阶，MESA台阶的底面为N型半导体层(2)的上表面，所述P型半导体层(4)上形成有ITO层(5)，所述ITO层(5)上形成有P电极层(6)，所述P电极层(6)与所述ITO层(5)之间形成有CBL电流阻挡带，所述N型半导体层(2)的上表面对应MESA台阶的底面形成有N电极层(7)，所述P电极层(6)的两侧面对齐N型半导体层(2)的两侧面。


2.根据权利要求1所述的防短接LED芯片结构，其特征在于：所述P型半导体层(4)与所述ITO层(5)之间设有台阶。


3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘小辉，陈成，陈练兵，罗龙梅，
申请(专利权)人：吉安市木林森照明器件有限公司，
类型：新型
国别省市：江西;36