基于陶瓷基板的发光器件及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种基于陶瓷基板的发光器件及其制造方法，发光器件包括至少一LED芯片和承载所述LED芯片的陶瓷基板，所述LED芯片下表面设有至少一芯片第一电极和芯片第二电极，所述芯片第一电极呈点阵状离散地分布在所述芯片第二电极之间，所述陶瓷基板上表面设有基板第一电极和基板第二电极，所述基板第一电极包括第一基座和至少一第一叉指，上表面与至少一所述芯片第一电极电连接；所述基板第二电极包括第二基座和至少一第二叉指，上表面与所述芯片第二电极电连接。本发明专利技术所述的发光器件降低了对LED芯片的工艺要求，使LED芯片上的离散的电极可以分布更加密集，提高了电流分布的均匀性从而提高了发光效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种固体发光器件及其制造方法，尤其是一种基于陶瓷基板的具有高发光效率的发光器件及其制造方法。
技术介绍
随着发光二极管(LED)的发光效率不断提高，LED无疑成为近几年来最受重视的光源之一。LED是一种具有节能和环保特性的照明光源，集高光效、低能耗、低维护成本等优良性能于一身。理论上预计，半导体LED照明灯具的发光效率可以达到甚至超过白炽灯的10倍，日光灯的2倍。目前LED技术发展的目标是高效率、全固态、环保型LED，推进LED在照明领域的应用。在LED器件的应用中，散热是影响LED性能和寿命的一个重要因素。为了提高LED器件的散热性能，目前大多数期器件采用倒装结构，将LED芯片的电极制作在同一面后，邦定在一基板上。为了将LED芯片的电极引出，采用电极再分布技术将LED芯片的电极引出。如图1所示，LED芯片包括外延层100，其上依次设有N型层101、发光层103和P型层104，在一穿过P型层和发光层的刻蚀孔中露出的设置有N欧姆接触层102，在P型层104上设置P欧姆接触层105。为了能够将N欧姆接触层102和P欧姆接触层105引出，采用电极再分布技术，在中间部分的P欧姆接触层105上设置一绝缘的介电层106将中间部分的P欧姆接触层105隔离，然后在介电层106上开通孔引出N欧姆接触层102。引出的N欧姆接触层102和P欧姆接触层105与LED芯片设置的N电极107和P电极108电连接，一般会将N电极和P电极设置成距离比较远的两大块。由于电极再分布方法通过制作一层绝缘的介电层将N电极下107下方的N欧姆接触层102屏蔽，这种方法的既增加了制作工艺难度，降低了产品的良率和可靠性，并且P欧姆接触层105只能通过边缘部分与P电极108导出，导致LED芯片电流局部不均勻，极大的降低了 LED芯片的发光效率。为了解决这个问题，美国专利US2007096130公开了一种具有良好的电流均勻性的LED芯片的结构。如图加和图2b所述，直接通过刻蚀孔将氮化镓N型层沈经N欧姆接触层50引至N金属电极层34。如图加所示，离散分布在P欧姆接触层34中的N欧姆接触层38通过LED芯片底面的叉指状结构的金属层将N欧姆接触层38引出，不但降低了工艺难度，而且提高了芯片的散热性能。但是这种在LED芯片上将分立的电极连接到LED芯片底面的金属电极层的方式要求布线加工精度很高，金属层线宽或者间距比较大，难以有效的增加与N欧姆接触层的接触面积，造成各N欧姆接触层连接点之间的电流差异很大，局部电流密度过高导致发光效率下降。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的是要提供一种基于陶瓷基板的、工艺简单而且发光效率高的发光器件。本专利技术的另外一个目的是要提供一种制作该发光器件的方法。为实现提供一种基于陶瓷基板的发光器件的目的，本专利技术采用的技术方案如下一种基于陶瓷基板的发光器件，包括至少一 LED芯片和承载所述LED芯片的陶瓷基板，所述LED芯片下表面设有至少一芯片第一电极和芯片第二电极，所述芯片第一电极呈点阵状离散地分布在所述芯片第二电极之间，并与所述芯片第二电极电气隔离；所述陶瓷基板上表面设有基板第一电极和基板第二电极，所述基板第一电极包括第一基座和至少一第一叉指，所述第一叉指设于所述第一基座一端并与所述第一基座电连接，其上表面与至少一所述芯片第一电极电连接；所述基板第二电极包括第二基座和至少一第二叉指，所述第二叉指设于所述第二基座一端并与所述第二基座电连接，其上表面与所述芯片第二电极电连接；所述第一叉指与所述第二叉指呈犬牙状交错设置。具体的，所述LED芯片自上而下设有外延层、N型氮化镓层、多量子阱层和P型氮化镓层，所述P型氮化镓层上设有至少一刻蚀孔，所述刻蚀孔穿过所述多量子阱层直至露出所述N型氮化镓层；在所述刻蚀孔中露出的N型氮化镓层上设有N欧姆接触层，所述P型氮化镓层上设有P欧姆接触层；所述N欧姆接触层和所述P欧姆接触层上分别设有所述芯片第一电极和所述芯片第二电极。进一步，所述第一叉指之间和第二叉指之间以及第一叉指和第二叉指之间的相对高度小于lum。优选的，所述第一叉指和第二叉指通过金属凸点分别与所述芯片第一电极和芯片第二电极电连接。进一步，所述LED芯片的上表面还设有一荧光粉层。进一步，所述第一基座和第二基座上还设有一反光层。进一步，所述基板采用AIN材料制作，其厚度为100 lOOOum。进一步，还包括一设于所述基板第一电极和基板第二电极之间并且与所述LED芯片并联的静电保护器件。优选的，所述静电保护器件为齐纳二极管或者两个反向设置的二极管。为了实现本专利技术所述的另外一个目的，本专利技术采用的技术方案如下一种发光器件的制作方法，包括以下步骤1)制作一上述的LED芯片；2)通过溅射或者蒸发的方法在陶瓷基板的上表面制作一金属层，然后在该金属层上进行光刻或者腐蚀，得到具有权利要求1中所述的基板第一电极轮廓的第一金属层和具有基板第二电极轮廓的的第二金属层；3)通过电镀或者化学镀的方法分别在所述第一金属层和第二金属层上制作一第三金属层和第四金属层后，对所述第三金属层和第四金属层进行研磨；4)通过电镀或者化学镀的方法分别在所述第三金属层和第四金属层上制作一第五金属层和第六金属层，完成所述基板第一电极和基板第二电极的制作；5)将所述LED芯片下表面的芯片第一电极和芯片第二电极分别邦定到所述陶瓷基板上表面的基板第一电极和基板第二电极。进一步，在步骤5)之前在所述陶瓷基板或者LED芯片上制作至少一金属凸点，所述芯片第一电极和芯片第二电极分别通过所述金属凸点与所述基板第一电极和基板第二电极邦定。进一步，所述步骤幻中通过研磨后基板第一电极的第一叉指之间和基板第二电极的第二叉指之间以及第一叉指和第二叉指之间的高度差小于1微米。相对于现有技术，本专利技术所述的技术方案通过在陶瓷基板上的金属层将LED芯片中离散分布的电极引出，降低了对LED芯片的加工工艺要求，使LED芯片上的离散的电极可以分布更加密集，提高了电流分布的均勻性从而提高了发光效率。为了充分地了解本专利技术的目的、特征和效果，以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明。附图说明图1是现有技术中采用电极再分布技术制作的发光器件的结构示意图；图加是现有技术中在LED芯片上引出电极的结构示意图；图2b是图加中4-4处的剖面视图；图3是本专利技术所述的发光器件的结构示意图；图3a是图3中A-A处的剖面视图；图4是发光器件的LED芯片的仰视图；图如是图4中B-B处剖面视图；图5是发光器件的陶瓷基板的结构示意图；图6是图5中C-C处的剖面示意图。图中100-LED芯片；101-外延层；102-N型氮化镓层；103-多量子阱层；104-P型氮化镓层；105-N欧姆接触层；106-P欧姆接触层；107-芯片第一电极；108-芯片第二电极；200-陶瓷基板；210-基板第一电极；211-第一基座；212-第一叉指；213-第一金属层；214-第三金属层；215-第五金属层；220-基板第二电极；221-第二基座；222-第二叉指；223-第二金属层；224-第四金属层；225-第六金属层；230-金属凸点；MO-通孔引线；250-正电极J60-负电极；270-反光层J80-静电保护器件；30本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周玉刚，姜志荣，赖燃兴，黄智聪，陈海英，曾照明，肖国伟，
申请(专利权)人：晶科电子广州有限公司，
类型：发明
国别省市：