[实用新型]具有静电损伤保护功能的发光二极管器件

说明书

技术领域

本实用新型属于发光器件的制造领域，涉及一种具有静电损伤保护功能的发光器件及其制造方法。

背景技术

随着LED光效的不断提高，在某些领域，如液晶背光、汽车照明光源等，已逐渐显露出LED代替荧光灯、白炽灯的趋势。在通用照明领域，大功率LED也同样具有取代传统光源的巨大潜力。但是，随着LED芯片单位面积功率的增大和芯片集成度的提高，散热问题和静电防护问题逐渐成为影响LED稳定性的重要因素。

其中，提高静电防护能力是提高LED稳定性的重要要求。目前，一般采用给LED并联一个反向二极管或双向二极管来提高LED的防静电能力。对于正装芯片或垂直结构芯片，一般采用将一个防静电二极管和一个LED封装在一起的方法，但该方法增加了生产成本，且因连接金线的增加而影响了产品的稳定性。

倒装芯片一般采用硅片来作为倒装基板。硅电路集成工艺成熟，容易通过掺杂等工艺低成本的在硅内部制作防静电二极管。请参阅图1A，中国实用新型专利CN100386891C公开了一种高抗静电高效发光二极管，其包含利用一导电型半导体材料制作的基板10及发光二极管芯片20，基板10上制作有集成的双向稳压二极管11，发光二极管芯片20主要包含一透明蓝宝石衬底21及在此衬底上的GaN结构层22和P电极23、N电极24，将发光二极管芯片20倒装在该基板10上。由于基板10上集成了抗静电保护双向稳压二极管11，有效增强了发光二极管抗静电放电能力，可实现大功率输出，降低成本，提高器件可靠性等作用。请参阅图1B，其为图1所示结构的等效电路图。该发光二极管结构虽然具有较好的ESD保护功能，但仍然存在缺陷。请参阅图1C，其是图1所示的结构串联模组芯片的等效电路图。由于n-Si具有较好的导电性，在同一硅片基板上采用这种方法实现串联模组芯片时，会存在所有ESD保护二极管的n极通过硅基板共地的问题。当串联芯片多于一定数量，所需驱动电压大于单个抗静电二极管的反向击穿电压时，串联负端的抗静电二极管31可能会反向击穿，并将电压钳制在其击穿电压，影响了模组芯片的正常驱动。因此这种倒装结构并不适合用来制造模组芯片。

另外，美国实用新型专利US6547249B2中公开了在同一蓝宝石衬底上，制作两个反向并联LED，两个二极管之间就可以相互起到静电保护的作用。采用并联单个反向二极管的方法，增加少量制造成本的前提下，提高了LED的抗静电放电能力，但这种结构在样品测试上却存在一定问题。LED反向漏电流是反映LED性能的一个重要方面，如果不对反向漏电测试来甄别反向漏电较大的不良品，不良品可能在长期使用中可靠性出现问题。反向漏电流的测试电压一般比正向开启电压要高。如氮化稼基LED，一般在LED两端施加5V的反向电压测试其反向电流。对于与LED反向并联的二极管，施加的5V电压则为正向电压。一般氮化镓基LED的工作电压小于3.5V，那么测试时，反向二极管必定处于正向导通状态，因此无法对LED的反向漏电流进行测试。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种具有良好的抗ESD功能，且能进行反向电压测试的LED发光二极管。

一种具有静电损伤保护功能的发光二极管器件，包括发光二极管芯片和倒装基板。该发光二极管芯片包括一发光区和一静电防护区，其中，该发光区包括一发光二极管，该静电防护区包括至少两个静电防护二极管，该发光二极管和静电防护二极管通过隔离槽相互隔离。该倒装基板包括一表面绝缘的基底，及覆盖在基底表面上的金属线层。该发光二极管芯片倒装在该倒装基板上，通过该倒装基板上的金属线层，该静电防护二极管串接然后与该发光二极管反向并联。

相对于现有技术，本实用新型的发光二极管器件不仅具有良好的抗静电能力，可于产品生产流程及终端应用生命周期内减少LED受环境或电路静电损坏的几率；可方便的与现有工艺技术进行集成且不会增加较多制造成本；还可按照常规监控LED反向漏电情况，筛选掉有潜在问题的产品，提高产品的质量可靠性。

为了能更清晰的理解本实用新型，以下将结合附图说明阐述本实用新型的具体实施方式。

附图说明

图1A是现有技术发光二极管器件的结构示意图。

图1B是图1所示结构的等效电路图。

图1C是图1所示的结构串联模组芯片的等效电路图。

图2是本实用新型具有静电损伤保护功能的发光二极管器件的实施例一的剖面结构示意图。

图3是图2所示发光二极管芯片100的仰视图。

图4是图2所示倒装基板200的俯视图。

图5是图2所示结构的等效电路图。