一种带三角反射区的高压led芯片的制作方法

xiaoxiao2020-06-24  2

专利名称:一种带三角反射区的高压led芯片的制作方法
【专利摘要】本实用新型揭示了一种带三角反射区的高压LED芯片,包括衬底,及在衬底上由下及上依次设置的第一半导体层、发光层、第二半导体层,所述第二半导体层上沉积有透明导电层,所述芯片上刻蚀有隔离槽,所述隔离槽将芯片隔离形成至少两个芯片岛,所述隔离槽刻蚀至衬底,相邻所述芯片岛之间通过介质绝缘层绝缘,相邻所述芯片岛通过架设于隔离槽上的电桥连接,所述相邻的芯片岛之间还设置有反射岛,相邻芯片岛光能经过反射岛进行反射后射出。本实用新型突出效果为:藉由隔离槽中的反射岛将芯片侧面的出光发射至正面,避免光再次进入相邻芯片岛而损耗。
【专利说明】一种带三角反射区的高压LED芯片

【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种带三角反射区的高压LED芯片,属于照明设备【技术领域】。

【背景技术】
[0002]发光二极管作为一种半导体固态光源历经几十年的发展,在指示灯领域已经得到广泛的应用,同时,背光和照明领域也在近几年得到了很大的发展。目前,封装端都是以多颗发光二极管晶片通过金属导线实现串联或并联。这种连接方式费工时、成本高且可靠性不佳。
[0003]高压发光二极管芯片很好的解决了以上的不足。高压发光二极管指在芯片端通过金属薄膜将发光二极管芯片串联从而实现高电压。目前的制作方法是通过宽度15um+/-5um左右的隔离槽将单芯片进行电气隔离,再通过金属薄膜进行串联而实现。由于电子束蒸镀机要形成连续的金属薄膜对隔离槽的深宽比有要求,当隔离槽的深度为6um,宽度为1um时,电子束蒸发将不能稳定的形成连续金属薄膜,所以为了得到较高良率、且稳定的产品,普遍做法都是将隔离槽的宽度设计为1um以上,但较宽的隔离槽也意味着浪费了宝贵的发光面积。
[0004]为了增强发光效率,如专利申请201410031539.3中揭示的直接将隔离槽设置成弧形,具有一定的反射面,使得LED芯片射到隔离槽部分的光经过反射又返回到芯片内部并从正面射出,这种结构造成的光能损失远小于现有结构在沟槽内的损失,避免了由于芯片间距小而导致的光线无法从侧面逸出的情况。但这样虽然能达到反射的效果,减少光能损失,但整个工艺加工繁琐,同时,将已经出射到芯片外的光线再反射回芯片内部会加重芯片散热的负担,反射回去的光线再次出射时必然会有一些能量的损失。


【发明内容】

[0005]鉴于上述现有技术存在的缺陷,本实用新型的目的是提出一种带三角反射区的高压LED芯片。
[0006]本实用新型的目的,将通过以下技术方案得以实现:
[0007]一种带三角反射区的高压LED芯片,包括衬底,及在衬底上由下及上依次设置的第一半导体层、发光层、第二半导体层,所述第二半导体层上沉积有透明导电层,所述芯片上刻蚀有隔离槽,所述隔离槽将芯片隔离形成至少两个芯片岛,所述隔离槽刻蚀至衬底,相邻所述芯片岛之间通过介质绝缘层绝缘,相邻所述芯片岛通过架设于隔离槽上的电桥连接,所述相邻的芯片岛之间还设置有反射岛,相邻芯片岛光能经过反射岛进行反射后射出。
[0008]优选地,所述反射岛的截面呈三角,所述反射岛分别由第一半导体层、发光层、第二半导体层及透明导电层组成。
[0009]优选地,所述反射岛置于相邻芯片岛的隔离槽内,所述反射岛与两侧的芯片岛之间均设置有隔离槽。
[0010]优选地,所述隔离槽为设置有宽区隔离槽与窄区隔离槽,所述窄区隔离槽与宽区隔离槽的宽度比大于1:2,且所述窄区隔离槽宽度小于或等于5um,所述宽区隔离槽宽度大于5um,所述宽区隔离槽设置在芯片的电桥端,所述宽区隔离槽的长度与电桥宽度之比大于3:1。
[0011]优选地,相邻所述芯片岛之间的第一半导体层和第二半导体层上的介质绝缘层均刻蚀有电桥接触窗,所述电桥接触窗紧邻隔离槽宽区,所述电桥通过第一半导体层的电桥接触窗和第二半导体层的接触窗连接隔离槽两边的第一半导体层和第二半导体层。
[0012]优选地,所述芯片一端的芯片岛的透明导电层上刻蚀有第一电极接触窗口,所述芯片另一端的芯片岛的第一半导体层刻蚀有第二电极接触窗口,所述第一、第二电极接触窗口上分别沉积有第一电极和第二电极。
[0013]本实用新型突出效果为:在隔离槽中添加反射镜面,能使从隔离槽侧面出射的光在经过反射后反射到正面避免发生入射到相邻芯片岛而无法取出,实现工艺简单,且反射效果佳。
[0014]以下便结合实施例附图,对本实用新型的【具体实施方式】作进一步的详述,以使本实用新型技术方案更易于理解、掌握。

【附图说明】

[0015]图1是本实用新型结构示意图。
[0016]图2是本实用新型的俯视图。

【具体实施方式】
[0017]结合如图1-图2所示,本实用新型揭示了一种带三角反射区的高压LED芯片,包括衬底101,及在衬底101由下及上依次设置的第一半导体层601、发光层701、第二半导体层901。所述第二半导体层901上通过电子束蒸镀机沉积氧化铟锡为透明导电层801,并通过光刻工艺定义它的图形结构,通过选择性湿法刻蚀将多余部分去除。为改善第二半导体层901与透明导电层801之间的接触电阻,将芯片进行快速退火处理。
[0018]在第一半导体层601上使用等离子体刻蚀至衬底101,形成向下凹陷的隔离槽301,所述隔离槽301将芯片隔离形成至少两个芯片岛。相邻所述芯片岛之间通过介质绝缘层401连接。本实施例中分为了两个芯片岛,当然,也可以根据需要将芯片隔离成若干个芯片岛。所述介质绝缘层401是通过气相沉积设备沉积形成的二氧化硅薄膜。
[0019]为了提高发光效率,相邻的芯片岛之间还设置有反射岛111,所述反射岛111截面呈三角,且反射岛的反射面分别与两侧的芯片岛相对。当芯片岛处有光射出时经过反射岛111的反射面进行反射,使光能发射到芯片正面而不会再次进入相邻芯片岛。
[0020]所述隔离槽301包括宽区隔离槽303与窄区隔离槽302,所述宽区隔离槽303设置于芯片的电桥端,宽区的隔离槽作用是使用电子束蒸镀机在此区域能形成连续的金属薄膜电桥,窄区宽度在5um以下,宽区宽度在1um以上;宽区长度为电桥宽度的3倍以上。而窄区不需要架设电桥,故无需扩大隔离槽301的宽度,同时,为达到有效利用有限发光面积的目的,所述窄区隔离槽与宽区隔离槽的宽度比小于1:2。
[0021]具体的,相邻所述第一半导体层601和第二半导体层901上均刻蚀有绝缘层接触窗,所述介质绝缘层401分别沉积连接于相邻的第一半导体层601的绝缘层接触窗与第二半导体层901的绝缘层接触窗。所述第一半导体层601上还刻蚀有电桥接触窗,所述电桥接触窗紧邻绝缘接触窗刻蚀,所述高压LED芯片还包括电桥501,所述电桥501通过刻蚀连接相邻的第一半导体层601及透明导电层801,所述电桥501与第一半导体层601通过电桥接触窗连接,且架设于隔离槽的上方。
[0022]所述芯片一端的芯片岛的透明导电层801上刻蚀有第一电极接触窗口,所述芯片另一端的芯片岛的第一半导体层601刻蚀有第二电极接触窗口,所述第一、第二电极接触窗口上分别沉积有第一电极201和第二电极202。
[0023]本实用新型突出效果为:隔离槽的宽度降到5um以下,能稳定的形成连续金属薄膜,更有效的利用有限的发光面积提供更高的光效。
[0024]本实用新型尚有多种实施方式,凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案,均落在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种带三角反射区的高压LED芯片,包括衬底,及在衬底上由下及上依次设置的第一半导体层、发光层、第二半导体层,其特征在于:所述第二半导体层上沉积有透明导电层,所述芯片上刻蚀有隔离槽,所述隔离槽将芯片隔离形成至少两个芯片岛,所述隔离槽刻蚀至衬底,相邻所述芯片岛之间通过介质绝缘层绝缘,相邻所述芯片岛通过架设于隔离槽上的电桥连接,所述相邻的芯片岛之间还设置有反射岛,相邻芯片岛光能经过反射岛进行反射后射出。2.根据权利要求1所述的一种带三角反射区的高压LED芯片,其特征在于:所述反射岛的截面呈三角,所述反射岛分别由第一半导体层、发光层、第二半导体层及透明导电层组成。3.根据权利要求2所述的一种带三角反射区的高压LED芯片,其特征在于:所述反射岛置于相邻芯片岛的隔离槽内,所述反射岛与两侧的芯片岛之间均设置有隔离槽。4.根据权利要求1所述的一种带三角反射区的高压LED芯片,其特征在于:所述隔离槽为设置有宽区隔离槽与窄区隔离槽,所述窄区隔离槽与宽区隔离槽的宽度比大于1:2,且所述窄区隔离槽宽度小于或等于5um,所述宽区隔离槽宽度大于5um,所述宽区隔离槽设置在芯片的电桥端,所述宽区隔离槽的长度与电桥宽度之比大于3:1。5.根据权利要求4所述的一种带三角反射区的高压LED芯片,其特征在于:相邻所述芯片岛之间的第一半导体层和第二半导体层上的介质绝缘层均刻蚀有电桥接触窗,所述电桥接触窗紧邻隔离槽宽区,所述电桥通过第一半导体层的电桥接触窗和第二半导体层的接触窗连接隔离槽两边的第一半导体层和第二半导体层。6.根据权利要求5所述的一种带三角反射区的高压LED芯片,其特征在于:所述芯片一端的芯片岛的透明导电层上刻蚀有第一电极接触窗口,所述芯片另一端的芯片岛的第一半导体层刻蚀有第二电极接触窗口,所述第一、第二电极接触窗口上分别沉积有第一电极和第二电极。
【文档编号】H01L33-60GK204289528SQ201420715776
【发明者】翁启伟, 傅华, 张存磊, 王勇, 吴思, 王怀兵 [申请人]苏州新纳晶光电有限公司

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