高压发光二极管及其制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种高压发光二极管结构及其制作方法。
【背景技术】
[0002]发光二极管(英文为Light Emitting D1de，简称LED)是半导体二极管的一种，它能将电能转化为光能，发出黄、绿、蓝等各种颜色的可见光及红外和紫外不可见光。与白炽灯泡及氖灯相比，具有工作电压和电流低、可靠性高、寿命长且可方便调节发光亮度等优点。自LED开发成功以来，随着研究不断进展，其发光亮度也不断提高，应用领域也越来越广。
[0003]近年来，因应照明需求，大功率LED已成为各LED厂开发的重点。传统正装大功率LED多以高电流低电压单颗芯片为发光单元，大电流注入下芯片的结温上升进而影响发光效率，近年来国际大厂相继推出集成的高压LED芯片。高压LED芯片是指将多个微芯片通过金属导线串联而成的一种电流小、电压高的LED芯片。它相比于常规低压LED主要有以下几个优点:耗散功率低、电源转换效率高、封装成本低等。但是由于采用多颗微芯粒串联技术，本身芯片工艺变复杂，同时高压LED芯片的可靠性也随之降低。其中高压芯片的抗ESD能力就相对较弱，这一方面跟多颗微芯片串联后发生ESD失效的概率增加有关，同时也跟高压芯片制作过程中所用材料的抗ESD能力有关。
【发明内容】
[0004]针对多串高压芯片在ESD测试中或者在LED封装前的各环节易发生局部ESD击穿/爆点现象，本发明提出一种提升高压发光二极管的ESD耐受力的芯片设计方案。
[0005]根据发明的第一个方面，一种高压发光二极管，包括:
衬底和在所述衬底上的发光外延叠层；
所述发光外延叠层具有多个发光二极管单元，且所述发光二极管单元至少组成两个行列，各发光二极管单元之间通过沟道相互隔离；
电极互联线，横跨于所述沟道上，相邻的两个发光二极管单元通过所述电极互联线连接；
电极焊盘，形成于所述高压发光二极管的最外围的发光二极管单元上；
其特征在于:在所述任意相邻的两个发光二极管电势差2单个发光二极管的正向电压3倍的沟道处设置绝缘保护层开口，用于避免绝缘保护层被介电击穿时产生的热量诱使发光外延叠层被击穿。
[0006]根据发明的第二个方面，一种高压发光二极管，包括:
衬底和在所述衬底上的发光外延叠层；
所述发光外延叠层具有多个发光二极管单元，且所述发光二极管单元至少组成两个行列，各发光二极管单元之间通过沟道相互隔离；
电极互联线，横跨于所述沟道上，相邻的两个发光二极管单元通过所述电极互联线连接；
电极焊盘，形成于所述高压发光二极管的最外围的发光二极管单元上；
其特征在于:所述任意相邻的两个发光二极管单元行列的首、末发光二极管单元相邻，且设置绝缘保护层开口，用于避免绝缘保护层被介电击穿时产生的热量诱使发光外延叠层被击穿。
[0007]根据发明的第三个方面，一种高压发光二极管，包括:
衬底和在所述衬底上的发光外延叠层；
所述发光外延叠层具有多个发光二极管单元，且所述发光二极管单元至少组成两个行列，各发光二极管单元之间通过沟道相互隔离；
电极互联线，横跨于所述沟道上，相邻的两个发光二极管单元通过所述电极互联线连接；
电极焊盘，形成于所述高压发光二极管的最外围的发光二极管单元上；
波长转换层，作为绝缘保护层，形成于除电极焊盘区域之外的高压发光二极管的表面上；
其特征在于:所述任意相邻的两个发光二极管单元行列的首、末发光二极管单元相邻，且设置绝缘保护层开口，用于避免绝缘保护层被介电击穿时产生的热量诱使发光外延叠层被击穿。
[0008]进一步地，所述发光二极管单元从下至上依次包括第一型半导体层、发光层和第二型半导体层。
[0009]进一步地，所述发光单元形成可为平行四边形或矩形或正方形或圆形或椭圆形。
[0010]进一步地，除了所述任意相邻的两个发光二极管单元行列的相邻的首、末发光二极管单元以及电极焊盘设置绝缘保护层开口，其余发光二极管单元均设置绝缘保护层。
[0011]进一步地，所述发光二极管单元行列呈C型或反C型或S型或反S型分布或前述任意组合之一。
[0012]进一步地，所述绝缘保护层开口位于所述发光二极管单元的横向沟道和/或纵向沟道。
[0013]进一步地，所述绝缘保护层开口呈T型或者呈工字型或呈一字型或前述任意组合之一O
[0014]进一步地，所述发光二极管单元的横向沟道或纵向沟道位置的绝缘保护层开口长度为沟道宽度的3倍及以上。
[0015]根据发明的第四个方面，一种高压发光二极管的制作方法，包括:
提供衬底，并在所述衬底上形成发光外延叠层；
图形化所述发光外延叠层并制作沟道直至裸露出衬底表面，从而将发光外延叠层分隔为多个发光二极管单元，且所述发光二极管单元至少组成两个行列；
制作电极互联线，横跨于所述沟道上，相邻的两个发光二极管单元通过所述电极互联线连接；
制作电极焊盘，形成于所述高压发光二极管的最外围的发光二极管单元上；
其特征在于:在所述任意相邻的两个发光二极管电势差2单个发光二极管的正向电压3倍的沟道处设置绝缘保护层开口，用于避免绝缘保护层被介电击穿时产生的热量诱使发光外延叠层被击穿。
[0016]根据发明的第五个方面，一种高压发光二极管的制作方法，包括:
提供衬底，并在所述衬底上形成发光外延叠层；
图形化所述发光外延叠层并制作沟道直至裸露出衬底表面，从而将发光外延叠层分隔为多个发光二极管单元，且所述发光二极管单元至少组成两个行列；
制作电极互联线，横跨于所述沟道上，相邻的两个发光二极管单元通过所述电极互联线连接；
制作电极焊盘，形成于所述高压发光二极管的最外围的发光二极管单元上；
其特征在于:在所述任意相邻的两个发光二极管单元行列的相邻的首、末发光二极管单元之间制作绝缘保护层开口，用于避免绝缘保护层被介电击穿时产生的热量诱使发光外延叠层被击穿。
[0017]根据发明的第六个方面，一种高压发光二极管的制作方法，包括:
提供衬底，并在所述衬底上形成发光外延叠层；
图形化所述发光外延叠层并制作沟道直至裸露出衬底表面，从而将发光外延叠层分隔为多个发光二极管单元，且所述发光二极管单元至少组成两个行列；
制作电极互联线，横跨于所述沟道上，相邻的两个发光二极管单元通过所述电极互联线连接；
制作电极焊盘，形成于所述高压发光二极管的最外围的发光二极管单元上；
通过黄光光罩工艺，在所述任意相邻的两个发光二极管单元行列的相邻的首、末发光二极管单元之间以及电极焊盘上形成掩膜层；
覆盖波长转换层，作为绝缘保护层，形成于除电极焊盘区域之外的高压发光二极管的表面上；
去除掩膜层以及位于掩膜层上的波长转换层，从而在所述任意相邻的两个发光二极管单元行列的相邻的首、末发光二极管单元之间形成绝缘保护层开口，用于避免绝缘保护层被介电击穿时产生的热量诱