[发明专利]整面压合式倒装LED及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于光电子技术，具体为LED制造与封装领域。

背景技术

当前倒装LED制作过程为：1，制作出LED台阶；2，制作电极；3，在基板上制作与芯片上电极图形对应的金属电极图形；4，在基板上制作金属球；5，通过覆晶机将芯片与基本图形对应，然后压合。其芯片与基板连接是通过几颗金球进行连接，导热面积小。由于负电极直接蚀刻到n型区，n电极区域是不发光的，此种覆晶技术由于需要金球进行负电极的连接，金球将占据大量负电极的位置，减小了发光面积，降低了出光效率。倒装所用设备价格昂贵，倒装成本高。倒装过程中需要制作透明导电层，制作金球等一系列复杂的工艺，并且如果想要达到更高的出光效果，还需要制作反射镜。倒装工艺复杂，成本高，并且金球的连接方式限制了它的散热能力，减少了芯片的发光面积。

本发明所欲解决之问题为先前倒装LED之技术由数颗金球来连接芯片和基板，有金属球连接散热能力有限的问题及负电极面积过大，减少了很多有效发光面积等缺点。

发明内容

本发明之目的系为了开发出一种新型的制程技术，有别于目前市场上的产品，由于市面上之产品多位金球式覆晶，LED芯片与基板接触面积很小，而本发明之目的可以达到LED芯片整面与基板都可以接触，来增加散热的面积。除此之外本发明还希望可以减小负电极面积，提高发光效率。

整面压合式倒装LED，其特征在于：从下至上依次包括：LED芯片n型层106，LED芯片多量子井发光层105，LED芯片p型层104，LED芯片p型层104的上方为正电极，且在LED芯片多量子井发光层105的一侧制备有负电极，正电极上覆盖有绝缘层，该绝缘层覆盖除了负电极123和正电极113的一小部分整个结构，留出正电极通孔，负电极通孔或者正负电极裸露出来一部分；在绝缘层上面有一层金属层，且金属层中间留出一条绝缘通道，使整个金属层分为两个区域，一个区域连接负电极，一个区域连接正电极，即LED的负电极与正电极连接到同一个金属层平面上。

所述的整面压合式倒装覆晶LED的制备方法，其特征在于：

(A)制作成只有LED芯片n型层106，LED芯片多量子井发光层105，LED芯片p型层104的结构；

(B)在(A)结构上，制作正负电极；

(C)在(B)结构上制备绝缘层，分别在正负电极腐蚀出正电极通孔，负电极通孔，或者使正负电极裸露出来一部分；

(D)在(C)结构上制作一层金属层，使成为两部分互相绝缘，两部分分别与正、负电极相联，金属层在同一平面内，将原来不在同一平面的正负电极连接到同一平面。

(E)制作与(D)结构中压合金属层图案相对应的基板金属图形，然后与基板进行对准压合动作，使压合层金属与基板金属图形相互对应，或者将LED芯片与基板金属图形对应放置用共晶的方式实现LED芯片与基板的连接。

本案是一个针对倒装LED中芯片与基板的连接方式藉由面-面键合型倒装LED结构的发光二极管。其特征是在于一般的连接方式是用金球连接基板与LED芯片，一般的倒装LED芯片需要制作ITO层和金属球以及金属反射层。而本案所揭示之倒装LED，其只要特点是在利用金属相联连的方式，把本来没有在一个平面的负电极和正电极连接在同一个平面，从而完成不需要金球连接而进行压合的动作，实现几乎整面的芯片与基板的接触，因此不同于一般的倒装LED。

因本案的倒装LED的结构须经由特殊的设计，使水平式LED的负电极与正电极可以连接到同一个平面上。假如使用传统倒装LED，若不使用金球直接压合，负电极将无法与基板电极相连。本案的倒装LED须有一层绝缘层，绝缘层覆盖芯片大部分的区域，只有在正电极与负电极的极小的一块区域不覆盖，再在绝缘层上面制作一层金属层，并且中间留出一条绝缘通道，使整个金属层分为两个区域，一个区域连接负电极，一个区域连接正电极。同时基板金属层制作与之相对应的区域。以上之说明对于本案之构思更加易于了解。