发光二极管及发光装置的制作方法

本申请涉及半导体制造，特别是涉及一种发光二极管及发光装置。

背景技术：

1、发光二极管(light emitting diode，led)一种半导体器件，其基本结构包括p型半导体和n型半导体之间的pn结，当正向电压加到led上时，电子和空穴在pn结的交界处复合释放出能量，这些能量以光子的形式发射出来形成光辐射。近年来，led已经广泛应用于照明，监控指挥、高清演播、高端影院、办公显示、会议交互和虚拟现实等领域。

2、随着led芯片尺寸逐渐减小，能够用于分散电荷以及提供稳定电场强度的有效面积也随之减小，芯片的防静电((electrostatic discharge，esd)能力也会相应减弱；另外，芯片尺寸的减小也直接影响了芯片的固晶能力和反推推力，最终导致产品的发光亮度和产品质量可靠性下降，直接影响led的使用和产品性能。因此，需要提供一种针对上述现有技术中不足的改进技术方案，优化精进led外观结构，以进一步提高led芯片的防静电能力、推力、发光亮度和/或led芯片的质量可靠性。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术中芯片制程中存在的缺陷及不足，本申请的目的在于提供一种发光二极管及发光装置，以得到良好发光亮度、发光效率及质量可靠性的终端产品。

2、为了实现上述目的及其他相关目的，本申请提供一种发光二极管，至少包括：

3、外延结构，包括依次叠置的第一半导体层、有源层及第二半导体层，所述外延结构具有还包括第一台面和第二台面，所述第一台面露出所述第一半导体层表面，所述第二台面露出所述第二半导体层表面；

4、电流扩展层，设置于所述第二半导体层之上；

5、绝缘层，覆盖于所述外延结构上方及侧壁，并具有若干个通孔；其中，

6、所述通孔包括位于所述第一台面上方的第一通孔以及位于所述第二台面上方的第二通孔，所述第二通孔的数量大于所述第一通孔的数量。

7、根据本申请的一个方面，本申请还提供一种发光装置，所述发光装置包括：

8、封装基板；

9、至少一个发光二极管，设置于所述封装基板的表面，所述封装基板与所述发光二极管的电极结构形成电性连接；所述发光二极管为上述技术方案提供的发光二极管。

10、与现有技术相比，本申请提供的发光二极管及发光装置至少具有以下有益效果：

11、本申请的技术方案中，通过优化通孔的数量及分布改进芯片设计，将传统较大面积的单个通孔设计为若干个较小面积的通孔，在形成焊盘电极时能够显著降低芯片表面凹陷程度，并增加封装回流焊时芯片金属与锡膏的接触面积，从而增加推力，提高产品结构稳定性；本申请技术方案整体上减少了通孔的蚀刻面积，保留了更多的反射面积，对提高led出光亮度起到了积极作用；通过优化若干个通孔的排布方式，提供了更加均匀的电荷分布路径，提高了产品的抗静电能力，最终获得具有良好的发光亮度、推力、发光亮度和防静电能力等优异性能的发光二极管。

12、另外，本申请提供的发光装置包括上述技术方案提供的发光二极管，因此，该发光装置同样具有上述良好的技术效果。

技术特征：

1.一种发光二极管，其特征在于，至少包括：

2.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述第二通孔的数量大于或等于所述第一通孔的数量的两倍。

3.一种发光二极管，其特征在于，至少包括：

4.根据权利要求3所述的发光二极管，其特征在于，d1≥2*d2。

5.根据权利要求1或3所述的发光二极管，其特征在于，所述通孔包括相对的顶部开口和底部开口，所述通孔处的所述绝缘层具有倾斜侧壁且所述顶部开口大于所述底部开口，所述倾斜侧壁与水平面之间的夹角小于或等于60°。

6.根据权利要求5所述的发光二极管，其特征在于，当所述通孔处的绝缘层侧壁为具有不同倾斜度的多段侧壁结构时，所述夹角为与所述电流扩展层接触的底部绝缘层侧壁与水平面之间的夹角。

7.根据权利要求1或3所述的发光二极管，其特征在于，定义所述通孔的顶部开口直径为d1，定义所述通孔的底部开口直径为d2；其中，d1≥1.5*d2且2.0μm≤d2≤20.0μm。

8.根据权利要求1或3所述的发光二极管，其特征在于，所述绝缘层的厚度介于2.0μm～7.0μm。

9.根据权利要求1或3所述的发光二极管，其特征在于，还包括焊盘电极，所述焊盘电极包括：

10.根据权利要求9所述的发光二极管，其特征在于，沿所述发光二极管的俯视方向，所述其他边界线与所述电流扩展层的边界之间具有一最小间距d，d≥3.0μm。

11.根据权利要求9所述的发光二极管，其特征在于，沿所述发光二极管的俯视方向，定义所述电流扩展层远离所述第一焊盘电极的边界线与所述第二焊盘电极的所述第一边界线之间的距离为y1，定义所述第一焊盘电极与所述第二焊盘电极的第一边界线之间的距离为y3，y3≥y1。

12.根据权利要求9所述的发光二极管，其特征在于，沿所述发光二极管的俯视方向，以所述发光二极管的中心线为对称轴，所述第一通孔的圆心位于所述对称轴上；或者，多个所述第一通孔对称分布于所述对称轴的两侧。

13.根据权利要求9所述的发光二极管，其特征在于，沿所述发光二极管的俯视方向，所述第二焊盘电极与所述电流扩展层具有一重叠区域，所述第二通孔的底部开口的总面积与所述重叠区域的面积之比介于0.5％～50％之间。

14.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述第二通孔的底部开口的总面积大于所述第一通孔的底部开口的总面积。

15.根据权利要求1或3所述的发光二极管，其特征在于，沿所述发光二极管的俯视方向，以所述发光二极管的中心线为对称轴，多个所述第二通孔对称分布于所述对称轴的两侧。

16.根据权利要求1或3所述的发光二极管，其特征在于，多个所述第二通孔的顶部开口之间具有一最小间距l，5.0μm≤l≤24.0μm。

17.根据权利要求1或3所述的发光二极管，其特征在于，在所述发光二极管的俯视方向，

18.根据权利要求1或3所述的发光二极管，其特征在于，所述通孔的顶部开口和底部开口的形状为圆形、椭圆形或者具有弧形倒角的多边形中的一种或几种。

19.根据权利要求1或3所述的发光二极管，其特征在于，所述发光二极管的尺寸小于或等于15mil*15mil。

20.一种发光装置，其特征在于，所述发光装置包括：

技术总结本申请提供了一种发光二极管及发光装置，该发光二极管至少包括：外延结构，包括依次叠置的第一半导体层、有源层及第二半导体层，还包括第一台面和第二台面，第一台面露出第一半导体层表面，第二台面露出第二半导体层表面；电流扩展层，设置于第二半导体层之上；绝缘层，覆盖于外延结构上方及侧壁，并具有若干个通孔；其中，通孔包括位于第一台面上方的第一通孔以及位于第二台面上方的第二通孔，第二通孔的数量大于第一通孔的数量。本申请技术方案通过优化通孔的数量及分布改进芯片设计，显著降低焊盘电极表面凹陷程度，并增加封装时芯片与锡膏的接触面积从而增加推力，最终获得具有良好的发光亮度、推力、发光亮度和防静电能力的产品。技术研发人员：赵凯,曾江斌,吴光耀,洪灵愿,万艳丽,王庆,徐瑾,卢超受保护的技术使用者：湖北三安光电有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/9