[实用新型]一种高压交流LED晶片模块

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及一种LED晶片模块，尤其涉及一种高压交流LED晶片模块。

【背景技术】

众所周知，由直流驱动的LED产品存在不少弊端。它们需要与整流器一并使用，其寿命只有2万小时，但直流电驱动的LED产品的寿命却长达5-10万小时。因此，直流驱动的LED产品“一生”便需要多次更换整流器，若应用于固定照明装置上必定造成不便。与之相反，交流LED是一类集成了各种处理技术的LED产品，它包括多种器件或内核，无需额外的变压器、整流器或驱动电路，交流电网的交流电就可以直接对其进行驱动。这使得AC LED产品无需整流器就可以直接应用于家居及办公室交流电器插头(100-110伏特/220-230伏特)，不仅降低LED产品成本，也避免了电源变换过程中电能的损失。AC LED是双向导通模式，因而避免了静电放电问题。AC LED可匹配110V至220V的高压交流电，因此，AC LED可以应用于一般照明、广告牌、路灯和家用电器。

韩国首尔半导体很早就开始从事AC LED的研发和推广工作。近几年，众多台湾厂商也已经在该领域投入大量的人力物力，为AC LED的研发和推广再添一把火。为实现差异化，台湾公司正在开发一种高压LED，它在结构上与AC LED类似，但集成了一个整流器。该产品采用单芯片设计，通过配置可降低驱动电流且可将发光芯片进行更广泛的分布以获得更高的发光效率。单片结构还把电光转换效率提高了10％，另外，也减少了所需的线绑定、简化了封装、降低了整体成本。此外，为了满足需求，高压交流LED可以定制芯片尺寸和或内核数量，而其大批量制造流程也与标准直流驱动的LED兼容。

器件内核之间的绝缘性一般要求器件内核之间的隔离区将半导体层完全隔离开来，隔离区必须深至衬底处，但是由于衬底上的半导体层一般都在5um左右，使得器件内核之间的隔离区制作比较困难，目前制作工艺主要是用干法刻蚀，但是这种方法成本太高，对光刻胶的选择性要求也很高，不宜批量化生产，同时也存在使用寿命短，出光效率较低的技术难题。

【实用新型内容】

本实用新型要解决的技术问题是提供一种高压交流LED晶片模块，该LED晶片模块具有出光效率高及使用寿命长的特点。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种高压交流LED晶片模块，包括衬底，形成于衬底正面的半导体层，所述半导体层包括依次形成于衬底正面的缓冲层、N型半导体层、发光层以及P型半导体层，其特征在于，所述半导体层形成有隔离区，所述半导体层由隔离区隔开形成多颗LED晶粒，所述LED晶粒的半导体层呈倒梯台形状，半导体层的侧面与衬底的正面形成的夹角为50°～70°，LED晶粒之间通过导电线路连接形成串联或/和并联的LED晶片模块。

本实用新型与现有技术相比的有益效果是：由于本实用新型在半导体层由X轴隔离区和Y轴隔离区隔开形成多颗LED晶粒，LED晶粒之间通过导电线路连接形成串联或/和并联的LED晶片模块，其中LED晶粒的半导体层成倒梯台形状，这样设置可以增大半导体层的侧面发光面积，半导体层侧面发出的光也可以通过衬底正面将光反射出去，这样可以减少光损耗及避免光在半导体层内发生全反射，提高LED晶片的出光效率；同时，也避免了光能转化为热能，大大提高LED晶片模块的使用寿命，而且相对传统干法刻蚀制作工艺，成本大大降低，宜于批量化生产。

优选地，所述半导体层的侧面与衬底的正面形成的夹角为55°～65°，这种结构是光在LED晶片模块内导出的较佳角度范围，该角度范围可以大大提高LED晶片模块的出光效率，同时延长LED晶片的使用寿命。

优选地，所述半导体层的侧面与衬底的正面形成的夹角为60°，这种结构是光在LED晶片模块内导出的最佳角度，该角度可以大大提高LED晶片模块的出光效率，同时延长LED晶片的使用寿命。

【附图说明】

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型LED晶片模块的立体结构示意图。

图2为本实用新型LED晶片模块的导电线路连接结构示意图。

图3为本实用新型LED晶片模块的另一导电线路连接结构示意图。

图4为本实用新型在衬底上形成半导体层的结构示意图。

图5为图4所示在半导体层上形成保护层及经过图形曝光工艺的示意图。

图6为图5通过刻蚀保护层后的结构示意图。

图7为图6所示浸泡酸性混合溶液后的结构示意图。

图8为图7所示去除保护层后的结构示意图。