[发明专利]一种LED芯片倒装的LED光源及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及LED技术领域，具体的说是一种LED芯片倒装的LED光源及其制造方法。

背景技术

氮化镓基LED芯片已广泛应用于许多照明、指示、显示和背光源等领域。对使用蓝宝石衬底制备的LED芯片，由于蓝宝石是不导电绝缘体，使得LED芯片的正负电极必须制备在芯片的同一侧。请参阅图1，传统正装LED芯片结构是在蓝宝石衬底110上生长氮化镓基含量子阱140的半导体材料。通过刻蚀使N-型氮化镓层130形成外露的区域。然后，在P-型氮化镓层150上形成透明导电薄膜160作为电流扩展层和透光层。

氮化镓基LED芯片，其透明导电薄膜160采用Ni/Au材料。再通过在外露的N-型氮化镓层130和透明导电薄膜160的表面分别设置键合电极200和190，所述键合电极200和190分别与透明导电薄膜160和N-型氮化镓层130形成低电阻欧姆接触。

芯片通电后，量子阱140发出的光需要通过P-型氮化镓层150和透明导电薄膜160(图中箭头所示的方向为LED芯片的出光方向)。虽然，透明导电薄膜160可以与P-型氮化镓层150形成低阻欧姆接触，但是，LED芯片的透光性会随着透明导电薄膜160厚度的增加而急剧下降，从而严重影响LED芯片的出光率。

所以，为增加LED芯片的出光率，透明导电薄膜160的厚度不宜太厚。但是，在另一方面透明导电薄膜160的导电性(或电流扩展性)又会随着透明导电薄膜160厚度的减少而急剧下降，继而会影响LED芯片的出光均匀性和LED芯片的工作寿命。所以，两者之间相互矛盾，难以兼顾。

倒装的LED芯片可以有效地缓解上述正装LED芯片的局限性。请参阅图2，倒装的LED芯片与正装的LED芯片相比，其出光方向(图中箭头所示的方向为LED芯片的出光方向)在透明衬底3的一侧，可以有效避免出光方向被透明导电薄膜33吸收的问题。

量子阱31发出的光也有一部分朝向与出光方向相反的方向传播，虽然，有部分光被透明导电薄膜33反射回到出光方向，但由于经退火合金后的Ni/Au材质的透明导电薄膜33对于波长为470～520nm的光的反射率一般只有31％，所以大部分光都经透明导电薄膜33沿着出光方向的反方向损失掉。

而对于波长470～520nm的光，Ag和Al材质的薄膜分别有将近95％和84％的光反射率，但它们不能直接与P-型氮化镓层32形成低阻欧姆接触。

针对这一问题，业界提出了一改进方案，首先在透明导电薄膜33上制备Ni基薄膜35，再在其上制备高反射率的Ag薄膜或Al薄膜36；或者，首先在透明导电薄膜33上制备NiO/Au基多层薄膜35，然后，再在其上制备高反射率的Ag薄膜或Al薄膜36。

对采用Ni基薄膜加高反射率的Ag薄膜或Al薄膜的结构，由于反向出光被Ni基薄膜二次吸收只剩下大约30-40％反射，所以Ag薄膜或Al薄膜的反射效果并不明显。对采用NiO/Au基多层薄膜加高反射率的Ag薄膜或Al薄膜的结构，也同样由于NiO/Au基多层薄膜的低透光率而将大部分反射光吸收掉，使其反光效果的提高同样也不明显。

发明内容

本发明的其中一目的在于提供了一种LED芯片倒装的LED光源。

本发明的另一目的在于提供一种LED芯片倒装的LED光源制造方法。

为了达到上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种LED芯片倒装的LED光源，包括LED芯片与基板，所述LED芯片包括依次叠加的透明衬底、N-型覆层、活性层、P-型覆层、透明导电薄膜层；于该N-型覆层外露的区域设有N-型电极极板，该N-型电极极板上设有金属凸点；所述透明导电薄膜层上设有P-型电极极板，该P-型电极极板上设有金属凸点；

所述基板为透明的基板，在该基板上设有金属凸台及用于连接外部电路的正、负电极；该N-型电极极板上的金属凸点及该P-型电极极板上的金属凸点分别与该基板上的金属凸台对应连接，所述基板上还设有封装胶，该封装胶将所述LED芯片覆盖。

作为本发明的优选技术方案：所述透明衬底与该N-型覆层之间设有缓冲层。

作为本发明的优选技术方案：所述透明衬底为蓝宝石、金刚砂、硅或砷化镓材料的透明衬底。

作为本发明的优选技术方案：所述活性层为单层或MQW层结构。

作为本发明的优选技术方案：所述透明导电薄膜层为单层或多层结构，厚度介于1nm-1000nm之间，该透明导电薄膜层采用透明导电氧化物或透明导电氮化物材料。