一种倒装LED芯片及其制作方法技术

本发明专利技术提供了一种倒装LED芯片及其制作方法。该方法通过将传统细长型倒装LED芯片设计优化为宽短型结构，并采用细长条形的P/N电极焊盘布局，控制两电极焊盘间距为50–250微米。具体工艺包括在图形化衬底上生长LED外延结构，形成MESA确定芯片尺寸，依次制备透明导电层、介质反射层和金属反射层叠层，提高出光效率；然后沉积双层绝缘钝化层并开窗，制作两级金属电极以形成P/N焊盘。经上述设计，芯片受力分布更均匀，大幅降低固晶封装过程中因应力集中导致的断晶风险，同时适中的焊盘间距避免了连锡短路，显著提升了LED芯片的可靠性和产品良率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体发光器件，尤其涉及一种倒装led芯片及其制作方法。

技术介绍

1、随着显示和照明技术的不断进步，侧入式背光源对高效率、紧凑尺寸的光源需求越来越高。倒装led芯片作为一种创新的发光二极管封装形式，在背光领域展现出显著优势。与传统的正装led芯片相比，倒装led取消了金线键合，光从芯片底部直接出射并由反射层向上折射，因而具有更高的光提取效率和更均匀的光分布，同时还简化了封装工艺并增强了散热性能，从而延长器件的使用寿命。然而，目前现有技术中倒装led芯片的设计大多沿用正装芯片的结构思路，使芯片形状呈细长型(高长宽比，例如1:2以上)。例如，常规倒装led芯片的尺寸约为220×1145μm，芯片呈狭长条状。在器件固晶和后续封装过程中，如此细长的芯片结构在外力作用下容易产生应力集中，特别是在芯片中部焊盘间距较大的区域，极易引发晶片的断裂(断晶)问题。断晶不仅会导致芯片失效、产品良率下降，还严重影响led模组的可靠性和使用寿命。此外，为了降低断裂风险，减小p/n焊盘间的距离是直观的思路，但焊盘间距过小又会在回流焊时产生连锡短路的隐患。

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【技术保护点】

1.一种倒装LED芯片的制作方法，包括如下步骤：在衬底上外延生长包括N型半导体层、量子阱层和P型半导体层的LED结构；进行刻蚀形成MESA以暴露所述N型半导体层并确定芯片尺寸；在所述P型半导体层表面制备透明导电层以形成P电极接触；在所述透明导电层上沉积介质反射层并开孔，再沉积金属反射层通过所述开孔与所述透明导电层电连接以形成反射电极；沉积绝缘钝化层并开通孔以分别暴露出所述P型半导体层的电极连接区和所述N型半导体层的电极连接区；沉积第一金属电极层，通过所述通孔分别与所述P型半导体层和所述N型半导体层电连接；再沉积第二绝缘钝化层并开窗形成焊盘窗口；以及沉积第二金属电极层于所述焊盘窗口中形成P...

【技术特征摘要】

1.一种倒装led芯片的制作方法，包括如下步骤：在衬底上外延生长包括n型半导体层、量子阱层和p型半导体层的led结构；进行刻蚀形成mesa以暴露所述n型半导体层并确定芯片尺寸；在所述p型半导体层表面制备透明导电层以形成p电极接触；在所述透明导电层上沉积介质反射层并开孔，再沉积金属反射层通过所述开孔与所述透明导电层电连接以形成反射电极；沉积绝缘钝化层并开通孔以分别暴露出所述p型半导体层的电极连接区和所述n型半导体层的电极连接区；沉积第一金属电极层，通过所述通孔分别与所述p型半导体层和所述n型半导体层电连接；再沉积第二绝缘钝化层并开窗形成焊盘窗口；以及沉积第二金属电极层于所述焊盘窗口中形成p电极焊盘和n电极焊盘；其特征在于：所述led芯片设计为宽短型结构，所述p电极焊盘和n电极焊盘设计为细长条形且平行设置，二者间距为50–250μm，从而使芯片受力分布更加均匀，降低倒装芯片在固晶过程中的断晶风险。

2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：通过所述mesa刻蚀步骤将芯片形状制作为宽短型，芯片的长边与短边尺寸比小于1：2，以将传统细长型芯片的尺寸调整为宽短型，提高芯片结构的抗弯折强度。

3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：在形成所述第二金属电极层时，将所述p电极焊盘和n电极焊盘图形化为细长矩形或条形电极，其长度方向沿所述芯片的长边延伸，以增加焊盘覆盖面积且避免因焊盘过宽导致的受力集中。

4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：在形成所述第二金属电极层时，控制所述p电极焊盘与n电极焊盘之间的间隔距离为50–250μm，以在保证焊盘间不发生连锡短路的同时，减小芯片中央区域的无支撑跨度，降低断裂风险。

5.一种倒装led芯片，包括衬底、设置在所述衬底上的led外延结构(含n型半导体层、量子阱层和p型半导体层)、位于所述p型半导体层上的透明导电层、设置在所述透明导电层上的反射层、覆盖所述反射层和所述n型半导体层边缘的绝缘钝化层，以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄文光，曹玉飞，赵方方，张振，孙恒阳，郇洁，冯小楠，
申请(专利权)人：聚灿光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：