LED芯片的制作方法

本实用新型涉及半导体光电芯片技术领域，特别是涉及一种LED芯片。

背景技术：

LED作为一种新型固体光源，具有寿命长、亮度高、体积小、节能环保的特点，目前已广泛应用于景观装饰照明、背光源、大屏幕显示、交通信号、汽车等各类运输工具照明、军用照明及旅游、轻工产品等特殊照明领域。将继续带动信息显示、汽车产业、家电产业、建筑行业、轻工行业的产品升级。

目前，传统的LED芯片图形大多数都是指叉型设计，这种指叉型设计的芯片在某一处发生坏死现象时，会导致整颗芯片无法正常使用。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述问题，提供一种LED芯片，所述LED芯片在某一处发生坏死现象时，整颗芯片仍可以正常工作，可靠性高。

一种LED芯片，包括衬底以及设置于所述衬底上的发光半导体单元，所述发光半导体单元包括N型半导体层、发光层、P型半导体层、多条P型电极线以及多条N型电极线，所述P型电极线连接于所述P型半导体层，所述N型电极线连接于所述N型半导体层，所述P型电极线的数量大于等于所述N型电极线的数量，相邻两条所述N型电极线至少间隔两条所述P型电极线或两条所述P型电极线的分支，且所述N型电极线与所述P型电极线或所述P型电极线的分支呈指叉型设置。

在其中一个实施例中，所述N型电极线的数量与所述P型电极线的数量相等且一一对应，每条所述N型电极线的一端分散形成n条分支，每条所述P型电极线的一端分散形成n+1条分支，n为大于0的整数，每条所述P型电极线与对应的所述N型电极线呈指叉型设置。

在其中一个实施例中，所述P型电极线的数量为2条。

在其中一个实施例中，所述n等于1。

在其中一个实施例中，所述P型电极线的2条分支形成“C”形状，所述N型电极线呈部分“C”形状且设置于所述P型电极线的2条分支形成的“C”形状之间。

在其中一个实施例中，所述LED芯片包括多个相互串联的发光半导体单元，相邻的所述发光半导体单元的N型电极线和P型电极线连接，多个所述发光半导体单元的P型电极线数量均相等。

在其中一个实施例中，所述发光半导体单元包括第一发光半导体单元和第二发光半导体单元，所述第一发光半导体单元的N型电极线与所述第二发光半导体单元的P型电极线连接。

在其中一个实施例中，所述第一发光半导体单元包括P型焊盘，所述P型电极线与所述P型焊盘连接，所述第二发光半导体单元包括N型焊盘，所述N型电极线与所述N型焊盘连接。

在其中一个实施例中，所述发光半导体单元还包括第三发光半导体单元，所述第三发光半导体单元的P型电极线与所述第一发光半导体单元的N型电极线连接，所述第三发光半导体单元的N型电极线与所述第二发光半导体单元的P型电极线连接。

在其中一个实施例中，所述第三发光半导体单元的数量为多个，相邻的所述第三发光半导体单元的N型电极线和P型电极线连接。

本实用新型的LED芯片中，发光半导体单元上的多条P型电极线和多条N型电极线构成了多个电流回路，所以，LED芯片在某一处发生坏死现象导致该电流回路故障时，其余电流回路仍可以正常工作，进而保证LED芯片仍可以正常工作，使LED芯片的可靠性高。

附图说明

图1为LED芯片的第一实施方式的截面图；

图2为LED芯片的第一实施方式的俯视图；

图3为LED芯片的第二实施方式的俯视图；

图4为LED芯片的第三实施方式的截面图；

图5为LED芯片的第三实施方式的俯视图；

图6为LED芯片的第四实施方式的截面图；

图7为LED芯片的第四实施方式的俯视图；

图8为LED芯片的第四实施方式的电流分布图；

图9为传统LED芯片的电流分布图。

图中：10、衬底；20、发光半导体单元；20a、第一发光半导体单元；20b、第二发光半导体单元；20c、第三发光半导体单元；201、N型半导体层；202、发光层；203、P型半导体层；204、电流阻挡层；205、透明导电层；206、P型电极线；207、N型电极线；208、P型焊盘；209、N型焊盘；30、导线连接层；40、保护层。

具体实施方式

以下将结合附图说明对本实用新型提供的LED芯片作进一步说明。

如图1和图2所示，为本实用新型第一实施方式的LED芯片，该LED芯片的电压为3V。

所述LED芯片包括衬底10以及设置于所述衬底10上的发光半导体单元20，所述发光半导体单元20包括N型半导体层201、发光层202、P型半导体层203、多条P型电极线206以及多条N型电极线207，所述P型电极线206连接于所述P型半导体层203，所述N型电极线207连接于所述N型半导体层201，所述N型电极线206的数量与所述P型电极线207的数量相等且一一对应，相邻两条所述N型电极线207至少间隔两条所述P型电极线206的分支，且所述N型电极线207与所述P型电极线206的分支呈指叉型设置。

具体的，每条所述N型电极线207的一端分散形成n条分支，每条所述P型电极线206的一端分散形成n+1条分支，n为大于0的整数，每条所述P型电极线206与对应的所述N型电极线207呈指叉型设置，以使电流从所述P型电极线206扩展至对应的所述N型电极线207。从而，所述发光半导体单元20上的多条所述P型电极线206和多条所述N型电极线207构成了多个电流回路。所以，LED芯片在某一电流回路处发生坏死现象导致该电流回路故障时，其余电流回路仍可以正常工作，进而保证LED芯片仍可以正常工作，提高了LED芯片的可靠性。

其中，所述指叉型设置是指P型电极线206的一端分散形成的n+1条分支如指状分布，相邻2条分支之间具有一定距离，所述N型电极线207的一端分散形成的n条分支也如指状分布，且每一条分支均设置于P型电极线206的一端分散形成的相邻的2条分支之间。

具体的，请参见图1，所述N型半导体层201和所述发光层202、所述P型半导体层203依次层叠设置于所述衬底10上，所述P型半导体层203上还依次层叠设置有电流阻挡层204和透明导电层205，所述透明导电层205与所述P型半导体层203部分接触。

可以理解，所述P型电极线206与所述P型半导体层203为电连接。具体的，所述P型电极线206通过所述透明导电层205与所述P型半导体层203导通，形成电连接。

所述发光半导体单元20开设有缺口，所述缺口自所述P型半导体层203延伸至N型半导体层201，以暴露部分N型半导体层201，所述N型电极线207设置于暴露部分的所述N型半导体层201上。可以理解，在所述N型电极线207和所述N型半导体层201之间可设置有电流阻挡层204，但需保证所述N型电极线207与所述N型半导体层201导通，形成电连接。

另外，LED芯片还包括保护层40，保护层40覆盖于整个LED芯片暴露于空气中的结构表面，以保护整个LED芯片，使其处于绝缘状态。

在本实施方式中，所述发光半导体单元20还包括P型焊盘208和N型焊盘209，所述P型焊盘208设置于P型半导体层203上，所述N型焊盘209设置于暴露部分的N型半导体层201上。

结合图2所示，所述P型电极线206的一端与所述P型焊盘208连接，所述N型电极线207的一端与所述N型焊盘209连接。可以理解，所述P型电极线206不分散形成n+1条分支的一端与所述P型焊盘208连接。同样，所述N型电极线207不分散形成n条分支的一端与所述N型焊盘209连接。

从而，电流从发光半导体单元20的P型电极线206扩展至N型电极线207，形成一个电流回路。

优选的，所述P型电极线206的数量为2条。从而，发光半导体单元20上的2条所述P型电极线206和2条所述N型电极线207构成了2个电流回路。在保证LED芯片可靠性的同时，还保证了LED芯片的发光面积。

优选的，所述n等于1。从而，所述P型电极线206的一端分散形成2条分支，而所述N型电极线207不分散形成分支，所述P型电极线206与所述N型电极线207呈指叉型设置，从而可保证所述发光半导体单元20的发光面积。

进一步的，所述P型电极线206的2条分支形成“C”形状，所述N型电极线207呈部分“C”形状且指叉型设置于所述P型电极线206的2条分支形成的“C”形状之间。从而，可使电流扩展更均匀，进而提高LED芯片的亮度。

如图3所示，为本实用新型第二实施方式的LED芯片，该LED芯片的电压为3V。

本实施方式在第一实施方式的基础上，所述P型电极线206的数量大于所述N型电极线207的数量，相邻两条所述N型电极线207至少间隔两条所述P型电极线206，且所述N型电极线207与所述P型电极线206呈指叉型设置。

其中，所述N型电极线207与所述P型电极线206呈指叉型设置是指多条所述P型电极线206如指状分布，相邻2条P型电极线206之间具有一定距离，每一条N型电极线207均设置于相邻2条P型电极线之间，多条N型电极线207也如指状分布。

具体的，所述P型电极线206的数量至少为4条，所述N型电极线的数量至少为2条，数量可以根据需要增加。每m+1条P型电极线206与m条N型电极线207呈指叉型设置，其中，m为大于0的整数，从而至少形成一个电流回路。

如，P型电极线206的数量为4条时，所述N型电极线的数量为2条，每2条P型电极线206与1条N型电极线207呈指叉型设置，从而形成两个电流回路。

或者，P型电极线206的数量为5条时，所述N型电极线的数量为3条，其中，3条P型电极线206与2条N型电极线207呈指叉型设置，形成第一个电流回路，另外2条P型电极线206与1条N型电极线207呈指叉型设置，形成第二个电流回路，从而共形成两个电流回路。

或者，P型电极线206的数量为6条时，所述N型电极线的数量为3条或4条。当N型电极线的数量为3条时，每2条P型电极线206与1条N型电极线207呈指叉型设置，共形成三个电流回路。当N型电极线的数量为4条时，可以为每3条P型电极线206与2条N型电极线207呈指叉型设置，共形成两个电流回路；也可以为4条P型电极线206与3条N型电极线207呈指叉型设置，以及2条P型电极线206与1条N型电极线207呈指叉型设置，共形成两个电流回路。

本实施方式中，P型电极线206的数量为4条，4条P型电极线206均连接于P型焊盘208，N型电极线207的数量为2条且均连接于N型焊盘209。其中，每2条P型电极线206与1条N型电极线207呈指叉型设置，形成一个电流回路，从而共形成2个电流回路，进而在提高LED芯片可靠性的同时保证LED芯片的发光面积。

在其它实施方式中，所述LED芯片包括多个相互串联的发光半导体单元20，相邻的所述发光半导体单元20的N型电极线207和P型电极线206连接。

可以理解，多个所述发光半导体单元20的P型电极线206数量均相等，从而在形成多个电流回路时保证所述发光半导体单元20的发光面积。

如图4和图5所示，为本实用新型第三实施方式的LED芯片，该LED芯片的电压为6V。

本实施方式在第一实施方式的基础上，所述发光半导体单元20包括第一发光半导体单元20a和第二发光半导体单元20b，所述第一发光半导体单元20a的N型电极线207与所述第二发光半导体单元20b的P型电极线206连接。

具体的，所述第一发光半导体单元20a和所述第二发光半导体单元20b间隔设置于所述衬底10上，所述第一发光半导体单元20a的N型电极线207和所述第二发光半导体单元20b的P型电极线206通过导线连接层30连接。

可以理解，所述第一发光半导体单元20a和所述第二发光半导体单元20b之间形成有凹槽，所述导线连接层30设置于所述凹槽的底部以及凹槽中相对的侧面上，所述侧面为所述第一发光半导体单元20a和所述第二发光半导体单元20b相对的侧面，所述导线连接层30设置于所述侧面上时均与所述第一发光半导体单元20a和所述第二发光半导体单元20b电绝缘。

具体的，在所述第一发光半导体单元20a和所述第二发光半导体单元20b的侧面上均设置有电流阻挡层204，所述导线连接层30设置于所述电流阻挡层204上，以使所述导线连接层30与所述第一发光半导体单元20a和所述第二发光半导体单元20b均电绝缘。

在本实施方式中，所述第一发光半导体单元20a包括P型焊盘208，所述P型电极线206与所述P型焊盘208连接，所述第二发光半导体单元20b包括N型焊盘209，所述N型电极线207与所述N型焊盘209连接。

从而，电流先从第一发光半导体单元20a的P型电极线206扩展至N型电极线207，再通过导线连接层30输送至第二发光半导体单元20b的P型电极线206，再从P型电极线206扩展至N型电极线207，形成一个电流回路。

如图6和图7所示，为本实用新型第四实施方式的LED芯片，该LED芯片的电压为9V。

本实施方式在第二实施方式的基础上，所述发光半导体单元20还包括第三发光半导体单元20c，所述第三发光半导体单元20c的P型电极线206与所述第一发光半导体单元20a的N型电极线207连接，所述第三发光半导体单元20c的N型电极线207与所述第二发光半导体单元20b的P型电极线206连接。

从而，电流先从第一发光半导体单元20a的P型电极线206扩展至N型电极线207，然后通过导线连接层30输送至第三发光半导体单元20c的P型电极线206，再从P型电极线206扩展至N型电极线207，再通过导线连接层30输送至第二发光半导体单元20b的P型电极线206，再从P型电极线206扩展至N型电极线207，形成一个电流回路。

如图8和图9所示，为本实施方式的LED芯片和传统的LED芯片的表面的电流分布。从图中可知，本实施方式的灰色区域分布更均匀，从而说明本实施方式的电流扩展更均匀，LED芯片的发光越均匀。

可以理解，在第四实施方式的基础上，当LED芯片的电压进一步增加时，可适应性的增加第三发光半导体单元20c的数量。

具体的，当所述第三发光半导体单元20c的数量为多个时，相邻的所述第三发光半导体单元20c的N型电极线207和P型电极线206连接。即，其中一个第三发光半导体单元20c的N型电极线207与相邻的另一个第三发光半导体单元20c的P型电极线连接。

可以理解，在第二实施方式的基础上，所述发光半导体单元20也可以包括第一发光半导体单元20a和第二发光半导体单元20b，所述第一发光半导体单元20a的N型电极线207与所述第二发光半导体单元20b的P型电极线206连接。

以及，所述发光半导体单元20还包括第三发光半导体单元20c，所述第三发光半导体单元20c的P型电极线206与所述第一发光半导体单元20a的N型电极线207连接，所述第三发光半导体单元20c的N型电极线207与所述第二发光半导体单元20b的P型电极线206连接。

以及，当LED芯片的电压进一步增加时，也可适应性的增加第三发光半导体单元20c的数量。

结合上述实施方式可知，本实用新型中，所述P型电极线206的数量大于等于所述N型电极线207的数量，相邻两条所述N型电极线207至少间隔两条所述P型电极线206或两条所述P型电极线206的分支，且所述N型电极线207与所述P型电极线206或所述P型电极线206的分支呈指叉型设置。从而使发光半导体单元上的多条P型电极线和多条N型电极线构成了多个电流回路，在其中一个电流回路故障时，其余电流回路仍可以正常工作，进而保证LED芯片仍可以正常工作，提高了LED芯片的可靠性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。