一种LED芯片倒装的LED光源及其制造方法技术

一种LED芯片倒装的LED光源及其制造方法。本发明专利技术提供了一种LED芯片倒装的LED光源，包括LED芯片与基板，所述LED芯片包括依次叠加的透明衬底、N-型覆层、活性层、P-型覆层、透明导电薄膜层；于该N-型覆层外露的区域设有N-型电极极板，该N-型电极极板上设有金属凸点；所述透明导电薄膜层上设有P-型电极极板，该P-型电极极板上设有金属凸点；所述基板为透明的基板，在该基板上设有金属凸台及用于连接外部电路的正、负电极；该N-型电极极板上的金属凸点及该P-型电极极板上的金属凸点分别与该基板上的金属凸台对应连接，所述基板上还设有封装胶，该封装胶将所述LED芯片覆盖。本发明专利技术提高芯片的出光效率，简化芯片结构，降低芯片的制备工艺复杂度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及LED
，具体的说是一种LED芯片倒装的LED光源及其制造方法。
技术介绍
氮化镓基LED芯片已广泛应用于许多照明、指示、显示和背光源等领域。对使用蓝宝石衬底制备的LED芯片，由于蓝宝石是不导电绝缘体，使得LED芯片的正负电极必须制备在芯片的同一侧。请参阅图1，传统正装LED芯片结构是在蓝宝石衬底110上生长氮化镓基含量子阱140的半导体材料。通过刻蚀使N-型氮化镓层130形成外露的区域。然后，在P-型氮化镓层150上形成透明导电薄膜160作为电流扩展层和透光层。氮化镓基LED芯片，其透明导电薄膜160采用Ni/Au材料。再通过在外露的N-型氮化镓层130和透明导电薄膜160的表面分别设置键合电极200和190，所述键合电极200和190分别与透明导电薄膜160和N-型氮化镓层130形成低电阻欧姆接触。芯片通电后，量子阱140发出的光需要通过P-型氮化镓层150和透明导电薄膜160 (图中箭头所示的方向为LED芯片的出光方向)。虽然，透明导电薄膜160可以与P-型氮化镓层150形成低阻欧姆接触，但是，LED芯片的透光性会随着透明导电薄膜160厚度的增加而急剧下降，从而严重影响LED芯片的出光率。所以，为增加LED芯片的出光率，透明导电薄膜160的厚度不宜太厚。但是，在另一方面透明导电薄膜160的导电性(或电流扩展性)又会随着透明导电薄膜160厚度的减少而急剧下降，继而会影响LED芯片的出光均匀性和LED芯片的工作寿命。所以，两者之间相互矛盾，难以兼顾。倒装的LED芯片可以有效地缓解上述正装LED芯片的局限性。请参阅图2，倒装的LED芯片与正装的LED芯片相比，其出光方向(图中箭头所示的方向为LED芯片的出光方向)在透明衬底3的一侧，可以有效避免出光方向被透明导电薄膜33吸收的问题。量子阱31发出的光也有一部分朝向与出光方向相反的方向传播，虽然，有部分光被透明导电薄膜33反射回到出光方向，但由于经退火合金后的Ni/Au材质的透明导电薄膜33对于波长为470 520nm的光的反射率一般只有31%，所以大部分光都经透明导电薄膜33沿着出光方向的反方向损失掉。而对于波长470 520nm的光，Ag和Al材质的薄膜分别有将近95%和84%的光反射率，但它们不能直接与P-型氮化镓层32形成低阻欧姆接触。针对这一问题，业界提出了一改进方案，首先在透明导电薄膜33上制备Ni基薄膜35，再在其上制备高反射率的Ag薄膜或Al薄膜36 ;或者，首先在透明导电薄膜33上制备NiO/Au基多层薄膜35，然后，再在其上制备高反射率的Ag薄膜或Al薄膜36。对采用Ni基薄膜加高反射率的Ag薄膜或Al薄膜的结构，由于反向出光被Ni基薄膜二次吸收只剩下大约30-40%反射，所以Ag薄膜或Al薄膜的反射效果并不明显。对采用NiO/Au基多层薄膜加高反射率的Ag薄膜或Al薄膜的结构，也同样由于NiO/Au基多层薄膜的低透光率而将大部分反射光吸收掉，使其反光效果的提高同样也不明显。
技术实现思路
本专利技术的其中一目的在于提供了一种LED芯片倒装的LED光源。本专利技术的另一目的在于提供一种LED芯片倒装的LED光源制造方法。为了达到上述目的，本专利技术采用了如下的技术方案:一种LED芯片倒装的LED光源，包括LED芯片与基板，所述LED芯片包括依次叠加的透明衬底、N-型覆层、活性层、P-型覆层、透明导电薄膜层；于该N-型覆层外露的区域设有N-型电极极板，该N-型电极极板上设有金属凸点；所述透明导电薄膜层上设有P-型电极极板，该P-型电极极板上设有金属凸点；所述基板为透明的基板，在该基板上设有金属凸台及用于连接外部电路的正、负电极；该N-型电极极板上的金属凸点及该P-型电极极板上的金属凸点分别与该基板上的金属凸台对应连接，所述基板上还设有封装胶，该封装胶将所述LED芯片覆盖。作为本专利技术的优选技术方案:所述透明衬底与该N-型覆层之间设有缓冲层。作为本专利技术的优选技术方案:所述透明衬底为蓝宝石、金刚砂、硅或砷化镓材料的透明衬底。作为本专利技术的优选技术方案:所述活性层为单层或MQW层结构。作为本专利技术的优选技术方案:所述透明导电薄膜层为单层或多层结构，厚度介于Inm-1OOOnm之间，该透明导电薄膜层采用透明导电氧化物或透明导电氮化物材料。作为本专利技术的优选技术方案:所述N-型覆层与该N-型电极极板及该透明导电薄膜层与该P-型电极极板之间分别设有欧姆接触层。作为本专利技术的优选技术方案:所述基板为蓝宝石、透明陶瓷、透明玻璃或透明塑胶材质。作为本专利技术的优选技术方案:所述基板上设有一个或多个LED芯片，所述封装胶呈一整体包覆所有LED芯片或间隔的一封装胶单独包覆一 LED芯片。一种LED芯片倒装的LED光源制造方法，包括以下步骤:a、提供一透明衬底，在该透明衬底上依次生长N-型覆层、活性层、P-型覆层；b、对生成的N-型覆层、活性层及P-型覆层进行蚀刻，使N-型覆层形成外露的区域；C、在P-型覆层的表面制备一与其形成欧姆接触的透明导电薄膜层；d、在N-型覆层外露的区域及透明导电薄膜层的表面分别制备N-型电极极板与P-型电极极板，并在N-型电极极板与P-型电极极板上分别设置用于倒装焊键合的金属凸点。e、提供一透明的基板，在该基板上设置金属凸台及用于连接外部电路的正、负电极；f、将N-型电极极板上的金属凸点及P-型电极极板上的金属凸点分别与基板上的金属凸台对应进行共晶连接；g、在基板上设置封装胶封装该LED芯片。作为本专利技术的优选技术方案:所述a步骤中，该透明衬底与该N-型覆层之间生长有一缓冲层。作为本专利技术的优选技术方案:所述c步骤后还包括一步骤，在N-型覆层外露的区域及透明导电薄膜层的表面分别设置一欧姆接触层。与现有技术相比，本专利技术中的LED光源采用倒装LED芯片及透明的基板，这样LED芯片发出光线可以从芯片顶部、底部及四周全面出光，提高芯片的出光效率，而且LED芯片内取消了反射层，简化芯片结构，降低芯片的制备工艺复杂度，使批量生产的芯片的一致性更有保障。附图说明图1为已知技术中LED芯片正装的LED光源结构示意图。图2为已知技术中LED芯片倒装的LED光源结构示意图。图3为本专利技术中LED光源结构示意图。图4为本专利技术中基板上倒装多个LED芯片并涂覆封装胶后的其中一结构示意图。图5为本专利技术中基板上倒装多个LED芯片并涂覆封装胶后的另一结构示意图。具体实施例方式请参阅图3，图中所述的LED光源包括LED芯片与基板19 ;所述LED芯片包括至上而下依次叠加的透明衬底11、N-型覆层13、活性层14、P-型覆层15、透明导电薄膜层16。其中，该活性层14为单层或MQW层结构。于该N-型覆层13外露的区域设有N-型电极极板111，该N-型电极极板111上设有金属凸点16 ;所述透明导电薄膜层16上设有P-型电极极板112，该P-型电极极板112上设有金属凸点17。所述基板19为透明的基板，在该基板19上设有金属凸台18及用于连接外部电路的正、负电极(图未不)；该N-型电极极板111上的金属凸点16及该P-型电极极板112上的金属凸点17分别与该基板19上的金属凸台18对应连接。所述基板19上还设有封装胶51 (请参阅图4)，该封装胶51将所述LED芯片覆盖。较本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED芯片倒装的LED光源，包括LED芯片与基板，其特征在于：所述LED芯片包括依次叠加的透明衬底、N?型覆层、活性层、P?型覆层、透明导电薄膜层；于该N?型覆层外露的区域设有N?型电极极板，该N?型电极极板上设有金属凸点；所述透明导电薄膜层上设有P?型电极极板，该P?型电极极板上设有金属凸点；所述基板为透明的基板，在该基板上设有金属凸台及用于连接外部电路的正、负电极；该N?型电极极板上的金属凸点及该P?型电极极板上的金属凸点分别与该基板上的金属凸台对应连接，所述基板上还设有封装胶，该封装胶将所述LED芯片覆盖。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王冬雷，
申请(专利权)人：芜湖德豪润达光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：