[发明专利]一种可直接连接在交流电上的LED芯片组制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光二极管芯片的制作方法，尤其是涉及一种可直接连接在交流电上的LED芯片组制作方法。

背景技术

发光二极管芯片，是led灯的核心组件，也就是指的P-N结。其主要功能是：把电能转化为光能，芯片的主要材料为单晶硅。半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个P-N结。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。而光的波长也就是光的颜色，是由形成P-N结的材料决定的。 

发光二极管芯片的P-N结具有单向导电性：即正向导通，反向不导通。对红黄光发光二极管，其正向导通电压在2伏左右，而对蓝绿光二极管，正向导通电压在3.0伏左右。当二极管的正向电压高于导通电压后，流过二极管的电流将随着外加电压的增加而迅速增加；当流过二极管的电流过大时，由于二极管本身产生的热量过大而可能被烧毁。目前，一般1瓦蓝光二极管的工作电流在350毫安左右，相应的工作电压远小于4伏。显然，一般二极管由于其单向导通性和较低的工作电压限制。由此可见，所有的发光二极管芯片使用都需要额外设置的整流电路和外加电阻配合使用，因而会增加了灯具生产成本以及电路连接的复杂性。

此外，现有LED芯片是无法与交流电直接连接使用的，需要增加额外设施。

发明内容

本发明设计了一种可直接连接在交流电上的LED芯片组制作方法，其解决的技术问题是（1）现有LED芯片组无法直接与交流电直接使用；（2）现有发光二极管芯片需要与专门的整流电路和外加电阻配合使用，会增加了灯具生产成本以及电路连接的复杂性。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案： 

一种可直接连接在交流电上的LED芯片组制作方法，发光二极管芯片从下至上依次为衬底（1）、缓冲层（2）、N型层（3）、N型分别限制层（4）、有源区层（5）、P型分别限制层（6）、P型层（7）以及P型欧姆接触层（8），包括以下制作步骤：

步骤1：在P型欧姆接触层（8）表面上方形成P型金属欧姆接触层（9）；

步骤2：将发光二极管芯片分割出多个独立单元，其中在发光二极管芯片两个端部的单元成为半导体电阻形成区；

步骤3：将其余多个独立单元形成多个发光二极管形成区；

步骤4：通过绝缘介质膜（13）将在发光二极管芯片上形成第一半导体电阻（R1）、第二半导体电阻（R2）和多个发光二极管（L1、L2、L3）;

步骤5：将第一半导体电阻（R1）、多个发光二极管以及第二半导体电阻（R2）的各个电极通过金属合金层（16）进行串联连接，即生成一枚集成电阻发光二极管芯片；

步骤6：使用步骤5中生成的两枚集成电阻发光二极管芯片，将两枚集成电阻发光二极管芯片并联在交流电正负极，一枚集成电阻发光二极管芯片的第一半导体电阻（R1）和另一枚集成电阻发光二极管芯片的第二半导体电阻（R2）的连接端与交流电正极或负极直接连接，根据二极管正向导通原理两枚集成电阻发光二极管芯片在交流电作用下交替发光。

进一步，步骤1通过蒸镀或溅射工艺，在P型欧姆接触层（8）表面形成一层或多层P型金属欧姆接触层（9）。

进一步，步骤2中包括以下具体分步骤：

步骤21：在P型金属欧姆接触层（9）表面上方形成第一光刻胶层（10）；

步骤22：去除部分第一光刻胶层（10），保留的多块第一光刻胶层（10）用于制作半导体电阻形成区或发光二极管形成区；

步骤23：将暴露的P型材料、有源区以及部分N型材料进行去除；

步骤24：去除剩下所有的第一光刻胶层（10）；

步骤25：对步骤24所得到的发光二极管芯片表面上方形成第二光刻胶层（11）；

步骤26：将半导体电阻形成区独立单元上方的第二光刻胶层（11）进行部分去除，形成缺口；

步骤27：对步骤26中缺口下方的P型金属欧姆接触层（9）进行完整去除，形成P型金属欧姆接触层第一隔离缺口（17）和P型金属欧姆接触层第二隔离缺口（18）；

步骤28：去除所有剩余的第二光刻胶层（11）。

进一步，步骤3中包括以下具体分步骤：

步骤31：在步骤28中得到的发光二极管芯片表面上方形成第三光刻胶层（12）；