CN112928188B - 一种发光二极管、光电模块及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及发光二极管制造技术领域，特别涉及一种发光二极管、光电模块及显示装置，其中发光二极管包括衬底和外延结构，包括依次层叠的第一半导体层、发光层和第二半导体层；分别位于第一半导体层和第二半导体层上的第一电极和第二电极；第一电极包括第一焊盘电极以及延伸的第一接触电极，第二电极包括第二焊盘电极；第一接触电极与第二焊盘电极在竖直面上的投影最短距离大于零。本发明通过控制第一接触电极与第二焊盘电极在竖直面上的投影最短距离，消除锡膏渗入导致不同电极导通漏电从而致使芯片失效的问题。

Description

一种发光二极管、光电模块及显示装置
技术领域
本发明涉及发光二极管制造技术领域，特别涉及一种发光二极管、光电模块及显示装置。
背景技术
发光二极管(英文：Light Emitting Diode，简称：LED)具有成本低、光效高、节能环保等优点，被广泛应用于照明、可见光通信及发光显示等场景。LED芯片分为正装结构、倒装结构和垂直结构三种。与传统的正装芯片相比，倒装芯片具有高电流、可靠和使用简便等优点，目前已得到大规模应用。
目前，部分倒装LED包括依次层叠的衬底、N型半导体层、发光层、P 型半导体层、电流扩展层、P型接触层、DBR反射层以及P焊盘电极，N型 GaN层与P型GaN层设置在衬底的同一侧，N型GaN层上还设置有N型接触层和N型焊盘电极，n型焊盘电极和p型焊盘电极形成于DBR反射层上。
为加强电流扩散降低电压，一般都需在N和P焊盘电极分别设置延伸的指状N型电极和、或P型电极。目前在长形芯片实际结构制作过程，N电极的N指状电极(接触电极)往往会覆盖于P焊盘电极之下，形成P焊盘电极 /绝缘层/N接触电极三层交叠结构。此时，对于其膜层质量就显得至关重要，因绝缘层具备绝缘层作用，对高温老化和高温高湿老化起关键作用。若绝缘层覆盖不良则芯片固晶后，锡膏容易从覆盖不良位置(断裂处)渗入(如图1 所示)，导致P焊盘电极和N接触电极导通漏电从而致使芯片失效。
发明内容
为了解决上述背景技术中提到的现有技术中提到的锡膏容易从覆盖不良位置(断裂处)渗入，导致不同电极之间导通漏电从而致使芯片失效的问题，本发明提供一种发光二极管，包括:
外延结构，包括依次层叠的第一半导体层、发光层和第二半导体层，具有一个或者多个电极台面，所述电极台面具有贯穿所述第二半导体层、发光层的斜面，及露出部分所述第一半导体层的平面区；
第一电极，位于所述第一半导体层之上，电连接至第一半导体层，至少包括第一焊盘电极和第一接触电极，其中所述第一接触电极位于所述电极台面的平面区，与所述第一半导体层形成欧姆接触；
第二电极，位于所述第二半导体层之上，电连接至第二半导体层，所述至少包括第二焊盘电极；
绝缘层，位于所述第二半导体层之上，并覆盖所述电极台面的斜面，所述第一接触电极至少设置两个通孔，所述第一焊盘电极和第二焊盘电极形成在所述绝缘层上，并分别通过所述通孔与所述第一接触电极和第二半导体层电连接；
所述第一接触电极与所述第二焊盘电极在竖直面上的投影最短距离大于零。
在上述技术方案的基础上，优选地，所述第一接触电极由第一焊盘电极向第二焊盘电极方向延伸，其与所述第二焊盘电极的最短距离为5～50μm。
在上述技术方案的基础上，优选地，所述发光二极管为一长度大于或者等于15mil的长方形芯片，所述第一焊盘电极和第二焊盘电极之间的距离为 60～300μm。
在上述技术方案的基础上，优选地，所述第一接触电极包括一条状结构，所述条状结构位于所述外延结构的边缘区域。
在上述技术方案的基础上，优选地，所述第一接触电极的体积为 540μm3～6480μm3。
在上述技术方案的基础上，优选地，所述第一接触电极的长度为发光二极管本体长度的1/5～2/5。
在上述技术方案的基础上，优选地，所述电极台面与所述第二焊盘电极在竖直面上的投影最短距离大于零。
在上述技术方案的基础上，优选地，所述绝缘层至少包括SiO2层、Si3N4层、Al2O3层、AlN层、DBR层的一种或其组合。
在上述技术方案的基础上，优选地，所述第二电极还包括第二接触电极，其位于所述第二半导体层与所述绝缘层之间，向第一焊盘电极的方向延伸。
在上述技术方案的基础上，优选地，所述第二接触电极至少包括第一电极段和第二电极段，其中所述第一电极段的弯曲点位于发光二极管本体短边宽度的0～1/3边长处，所述第二接触电极的末端位于发光二极管本体短边宽度的1/3～2/3边长处。。
在上述技术方案的基础上，优选地，所述第二接触电极至少包括第一电极段和第二电极段，其中所述第一电极段位于位于发光二极管本体短边宽度的0～1/3边长处，所述第二电极段连接第一电极段，向所述第一焊盘电极方向延伸，所述第二电极段占所述第二接触电极为发光二极管本体长度的1/3～1/2。
在上述技术方案的基础上，优选地，所述第二接触电极的长度为所述发光二极管本体长度的30％～60％。
在上述技术方案的基础上，优选地，所述第二接触电极至少包括第一电极段和第二电极段，其中所述第一电极段位于位于发光二极管本体短边宽度的0～1/3边长处，所述第二电极段至少部分位于所述第一焊盘电极与所述第二半导体层之间，并通过所述绝缘层与所述第一焊盘电极电隔离。
在上述技术方案的基础上，优选地，所述发光二极管本体的长度为 8mil～45mil，宽度为3mil～8mil。
在上述技术方案的基础上，优选地，所述发光二极管本体的长度为20mil，宽度为6mil时，所述第一接触电极的长度为120μm～180μm，所述第二接触电极的长度为180μm～300μm。
在上述技术方案的基础上，优选地，所述发光二极管本体的长宽比不小于2:1。
在上述技术方案的基础上，优选地，所述发光二极管本体的长宽比不小于2:1，其中长度大于或者等于8mil，宽度小于或者等于8mil，所述第二接触电极至少一部分位于发光二极管本体短边宽度的0～1/3边长处，一部分延伸向所述第一焊盘电极延伸，且位于发光二极管本体短边宽度的1/3～2/3边长处。
在上述技术方案的基础上，优选地，所述第一焊盘电极和第二焊盘电极面积之和与发光二极管本体的面积比不小于1/2。
本发明还提供一种发光模块，包括上述任意方案所述的发光二极管。
本发明还提供一种显示装置，包括上述方案所述的发光模块。
本发明提供的发光二极管通过控制第一接触电极与第二焊盘电极的设置距离，避免第一接触电极末端伸入第二焊盘电极区域，破坏芯片表面形成的焊盘电极/绝缘层/接触电极三层交叠结构，从而消除了锡膏容易从覆盖不良位置(断裂处)渗入，导致焊盘电极和接触电极导通漏电从而致使芯片失效的风险。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有的发光二极管结构中锡膏渗入示意图；
图2为本发明一实施例提供的发光二极管结构剖面示意图；
图3a～图3b为本发明又一实施例提供的发光二极管结构俯视示意图；
图4为图3a～图3b中第一导电类型接触电极71与第二焊盘电极82在竖直面上的投影示意图；
图5a～图5b为本发明一实施例提供的第一接触电极71的结构示意图；
图6a～图6b为本发明又一实施例提供的发光二极管结构俯视示意图；
图7为发光二极管中顶针作业区域范围示意图；
图8为顶针刺破接触电极凸起区域损伤示意图；
图9a～图9d为本发明又一实施例提供的发光二极管结构俯视示意图；
图10为本发明又一实施例提供的发光二极管结构俯视示意图；
图11a～图11c为本发明又一实施例提供的发光二极管结构俯视示意图；
图12为本发明再一实施例提供的发光二极管结构俯视示意图；
图13为本发明一实施例提供发光二极管制造工艺流程图。
附图标记：
10衬底 20第一半导体层 30发光层
40第二半导体层 50电流扩展层 60绝缘层
70第一电极 71第一接触电极 72第一焊盘电极
80第二电极 81第二接触电极 82第二焊盘电极
810弯曲点 811第一电极段 812第二电极段
90顶针作业区域
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
图2为本发明一实施例提供的发光二极管结构的剖面示意图，如图2所示，本实施例提供一种发光二极管，包括：
衬底10；外延结构，包括依次层叠的第一半导体层20、发光层30和第二半导体层40，包括电极台面，所述电极台面具有贯穿所述第二半导体层40、发光层30的斜面，及露出部分所述第一半导体层20的平面区；第一电极70，位于所述第一半导体层20之上，电连接至第一半导体层20，包括第一焊盘电极72和第一接触电极71，其中所述第一接触电极71位于所述电极台面的平面区，与所述第一半导体层20形成欧姆接触；第二电极80，位于所述第二半导体层40之上，电连接至第二半导体层40，所述包括第二焊盘电极82；
绝缘层60，位于所述第二半导体层40之上，并覆盖所述电极台面的斜面，所述第一接触电极71至少设置两个通孔，所述第一焊盘电极72和第二焊盘电极82形成在所述绝缘层60上，并分别通过所述通孔与所述第一接触电极 71和第二半导体层40电连接；优选地，如图3b所示，还包括第二接触电极 81；
在所述第二半导体层40上蒸镀透明电流扩展层50，电流扩展层50材料可以是ITO、GTO、GZO、ZnO一种或几种的组合，且并不限于此处所列举的示例；
其中，所述绝缘层60至少包括SiO2层、Si3N4层、Al2O3层、AlN层、DBR 层的一种或其组合，且并不限于此处所列举的示例。作为示例，可以优先选用分布布拉格反射层DBR层；DBR膜层覆盖于透明电流扩展层50和第一接触电极71、第二接触电极81之上，DBR膜层再通过干法蚀刻工艺打孔，从而实现第一电极70和第二电极80的导通。
上述结构为发光二极管的实施例结构，本领域技术人员可以在上述实施例结构的基础上根据实际需求进行相应的变化。
在上述实施例中，所述衬底10包括可以选用蓝宝石(Al2O3)、SiC、GaAs、 GaN、ZnO、Si、GaP、InP以及Ge中的至少一种，且并不限于此处所列举的示例。本实施例优选蓝宝石衬底；所述发光层30为多量子阱层。
作为示例，所述第一半导体层20可以为N型GaN层，所述第二半导体层 40可以为P型GaN层。
作为示例，所述第一焊盘电极72可以为N焊盘电极，所述第二焊盘电极 82可以为P焊盘电极。
作为示例，所述第一电极70可以为N电极，所述第二电极80可以为P 电极。
在该实施例中，第一电极70和第二电极80是用于向外部提供电流的金属电极，例如，镍、金、铬、钛、铂、钯、铑、铱、铝、锡、铟、钽、铜、钴、铁、钌、锆、钨、钼及其一种或其组合。
优选地，所述发光二极管为一长度大于或者等于15mil的长方形芯片，所述第一焊盘电极72和第二焊盘电极82之间的距离为60～300μm，较佳的，第一焊盘电极72和第二焊盘电极82之间的距离为100～200μm，可选150μm；上述参数范围的发光二极管中，锡膏容易从覆盖不良位置(断裂处)渗入，导致不同电极之间导通漏电从而致使芯片失效的问题尤为严重，在本发明的设计方案对上述发光二极管的问题解决效果也较为显著。
图3a～3b为本发明一实施例提供的发光二极管结构俯视示意图，如图3a 所示，所述第一电极70包括第一接触电极71和第一焊盘电极72，所述第一接触电极71包括一条状结构，该条状结构位于所述外延结构的边缘区域，所述第二电极80包括第二焊盘电极82；其中，所述第一接触电极71与所述第二焊盘电极82在竖直面上的投影(如图4所述)最短距离d大于零，使得在竖直面上第一接触电极71和第二焊盘电极82不存在交叠重合区域。所述第一接触电极71由第一焊盘电极72向第二焊盘电极82方向延伸，优选地，所述第一接触电极71与所述第二焊盘电极82的最短距离为5～50μm，更优选地为10～50μm和20～40μm，若该距离过短，仍然存在膏容易渗入二者间隙的风险，若该距离过长，则会影响电压的均衡性，而上述距离选择能够很好地解决该问题。进一步地，在所述第一接触电极71与所述第二焊盘电极82在竖直面上的投影最短距离d大于零基础上，所述电极台面与所述第二焊盘电极 82在竖直面上的投影最短距离也大于零。
在另一示例中，如图3b所示的发光二极管结构，该结构在图3a所示结构的基础上，所述第二电极80还包括第二接触电极81。同样地，该结构下所述第一接触电极71与所述第二焊盘电极82在竖直面上的投影(如图4所述) 最短距离d大于零，即在竖直面上第一接触电极71和第二焊盘电极82不存在交叠重合区域。
本发明通过控制第一接触电极与第二焊盘电极在竖直面上的投影最短距离，破坏现有芯片结构中存在的第二焊盘电极/绝缘层/第一接触电极形成的三层交叠结构，可以有效避免锡膏渗入导致不同电极导通漏电从而致使芯片失效的问题。
为了进一步解决第一接触电极长度缩短导致的电压升高而造成发光不均匀的问题，可以通过进一步限定所述第一接触电极为体积为一固定值的长方体，其长度、宽度和厚度根据所述固定值进行设定。因第一接触电极与第一半导体之间总电阻(接触电阻和扩散电阻)受其长度、宽度、厚度影响，通过调整不同的长、宽和厚度组合可以失效相同的总电阻。如图5a～5b所示的第一接触电极对比所示，图5a和图5b的第一接触电极体积设定为一定值，若图5a中第一接触电极厚度较大时，其长度较小；若图5b中第一接触电极厚度较小时，其长度较大。通过对第一接触电极的体积固定，一方面可以为设置其长度、宽度和厚度作为参考依据，一方面也解决了因所述第一接触电极长度缩短带来的发光不均匀的问题。
具体实施时，如所述发光二极管本体的长度为20mil，宽度为6mil时，则所述第一接触电极控制在体积为540μm3～6480μm3长方体时较优，其中1mil 等于25.4μm。进行以下测试：
将N-finger长度由150μm缩短至130μm，但宽度同时由8μm增加到 9.25μm时，测试得到电压相当，在60mA下，约为2.990V。
通过实验测试也表明，将第一接触电极控制在上述体积时，LED的芯片发光效果较好。
本发明实施例还可以通过控制所述第一接触电极的长度与发光二极管本体长度的占比，或，所述第一接触电极的体积与发光二极管本体体积的占比，来解决因所述第一接触电极长度缩短带来的发光不均匀的问题。优先地，所述第一接触电极的长度为发光二极管本体长度的1/5～2/5。
对比未经过N-finger缩短处理的交叠结构，N-finger缩短处理后，在 N-finger末端发生的固晶漏电不良率由0.5％减少至0。
经过上述试验测试对比，可以看出，在上述规格下的芯片结构既能解决锡膏渗入导致不同电极导通漏电从而致使芯片失效的问题，又能解决因所述第一接触电极长度缩短带来的发光不均匀的问题。
具体实施时，优选地，所述第一接触电极71的末段可以设为折线、曲线或弧线的一种或其组合。图6a～6b为本发明又一实施例提供的发光二极管结构俯视示意图，如图6a所示，该实例中第一接触电极71为曲线形状；图6b 所示，该实例中第一接触电极71为折线形状。
通过对上述对第一接触电极结构的改变，目的是增加第一接触电极的与第一半导体层的实际接触范围，解决因所述第一接触电极长度缩短带来的发光不均匀的问题。需要说明的是，第一接触电极的形状且并不限于此处所列举的示例，只要符合本发明的设计思路均落入本发明的保护范围之内。
具体实施时，发现现有的发光二极管结构中(如图7所示)，第二接触电极81凸起区域落在顶针的作业区域90，则在封装固晶时，顶针会直接顶在芯片正面，若顶针顶在第二接触电极81凸起区域时，则容易顶破导致芯片异常(如图8所示)。
为了解决上述问题，本发明实施例在上述实施例的基础上，还提供一种发光二极管，图9a～9c为本发明又一实施例提供的发光二极管结构俯视示意图，如图所示，所述第二接触电极81自第二焊盘电极82绕开顶针作业区域 90向第一焊盘电极72方向延伸，所述顶针作业区域90为所述顶针在芯片表面上作业时范围误差所覆盖的区域，为一半径不大于35μm圆形区域，优选不大于25μm圆形区域。
所述第二接触电极81整体或部分包括折线、曲线、直线或其组合。
具体地，当第二接触电极81为多电极段组合时，如图9a～9c所示，所述第二接触电极81设有一弯曲点810，所述第二接触电极81至少包括第一电极段811和第二电极段812，所述第一电极段811为所述第二接触电极81的起始点与弯曲点810之间的电极段，所述第二电极段812为所述第二接触电极 81的弯曲点810与末端之间的电极段。所述第二接触电极81向所述第二焊盘电极82延伸的端点为起始点，所述第二接触电极81上相对于起始点的另一端为末端。
图9a所示为第二电极段分别为直线形状的实施例结构，图9b所示为第二电极段为折线形状的实施例结构，图9c所示为第二电极段为曲线形状的实施例结构，图9a～9c所示的各自结构，可起到延长第二电极段的长度，在增加第二接触电极与发光层的接触面，从而有效避免因为接触电极因为外移导致的电流变化引起的发光不均匀的问题。
需要说明的是，第二电极段的形状并不限于此处所列举的示例，包括但不限于直线、折线、曲线或弧线的一种或其组合。
当第二接触电极81整体为曲线时，如图9d所示的发光二极管结构，所述第二接触电极81为单一整体的弯曲电极段，第二接触电极81自第二焊盘电极82绕开顶针作业区域90沿上长边向右短边方向延伸。
在另一示例中，如图10所示，所述芯片的尺寸为6*20mil(宽度*长度)，在保证第二接触电极81绕开所述顶针作业区域90的前提下，所述第二接触电极81的弯曲点810位于芯片本体短边宽度的0～1/3处，所述第二电极段812 连接第一电极段811，向所述第一焊盘电极72方向延伸，所述第二电极段812 至少部分位于所述第一焊盘电极与所述第二半导体层之间，并通过所述绝缘层与所述第一焊盘电极电隔离，所述第二接触电极81的末端位于芯片本体短边宽度的1/3～2/3边长处。经过如表1所示的试验测试对比表明，弯曲点810 和末端设置于上述区间时，是有效解决因为接触电极外移导致的电流变化引起的发光不均匀的问题的较优方案。在本体长宽比不小于2:1的芯片；或，所述芯片本体的长度为8mil～45mil，宽度为3mil～8mil；或，所述第一焊盘电极72和第二焊盘电极82面积之和与本体的面积比不小于1/2的芯片产品上，结合该技术特征能够有效解决因为接触电极外移导致的电流变化引起的发光不均匀的问题。
表1
Figure BDA0002914391200000121
实验测试表明，将弯曲点和末端设置在该处区间时，发光二极管的发光效果较佳。
具体实施时，测试发现，所述第二电极段占所述第二接触电极为发光二极管本体长度的1/3～3/5，发光二极管的发光效果较佳。
图11a为本发明再一实施例提供的发光二极管结构的俯视示意图，如图 11a所示，所述顶针作业区域90为一圆形区域时，所述第一电极段811设有一弧形，所述顶针作业区域90可以为在芯片表面的几何中心为顶针作业区域圆心，以最大作业误差长度为半径的圆形区域，所述弧形与所述圆形区域的圆心相同，所述弧形的半径大于所述圆形区域的半径。
在另一示例中，如图11b～11c所示，所述顶针作业区域90为一圆形区域时，所述第一电极段811设有相对于圆形区域往外凸出的三角形或矩形，此三角形或矩形也是设置在第二接触电极81靠近顶针作业区域90的部分，目的均是为了避免第二接触电极81整***置发生变化导致局部电压不均衡产生发光不均匀的问题。
图12为本发明再一实施例提供的发光二极管结构的俯视示意图，如图12 所示，在第二接触电极81整体不向芯片长边方向偏移的前提下，使所述第一电极段811部分宽度小于所述第一电极段811上其余段的宽度。该较窄的电极段也是设置在第二接触电极81靠近顶针作业区域90的部分，既尽量减少第二接触电极81的变形，第二接触电极81又可以绕开顶针作业区域90。更优选地，如图8所示，在第一电极段811中，仅在靠近顶针作业区域90部分进行凹陷变形，使第二接触电极81避开顶针作业区域90，以实现本发明的设计目的。
需要说明的是，图9a～9c中所示的第二电极段的形状与图11a～11c、图12 所示的第一电极段的形状可以自由组合新的方案，不仅仅限于上述图表示的结构。
同样地，图6a~6b中所示的第一接触电极的形状与图9a~9c中所示的第二电极段的形状、图11a~ 11c、图12所示的第一电极段的形状均可以自由组合新的方案，不仅仅限于上述图表示的结构。
因在上述规格下的芯片，为了使电流均匀分布，一般会将接触电极尽量延长，伸至焊盘电极所在区域，即普遍存在焊盘电极/绝缘层/接触电极三层交叠结构，也是出现因锡膏渗入导致焊盘电极和接触电极导通漏电从而致使芯片失效问题。
同时，在上述发光二极管尺寸范围内，所述第二接触电极81的宽度不小于3μm。测试发现，宽度小于3μm会影响发光二极管的发光效果。
优选地，所述第二接触电极81的长度为发光二极管本体长度的30％～60％，举例而言，所述发光二极管本体的长度为20mil，宽度为6mil时，所述第一接触电极的长度为120μm～180μm，所述第二接触电极81的长度为 180μm～300μm，其中1mil等于25.4μm。
在一具体芯片类型示例中，所述发光二极管为倒装结构；当然，根据本发明的设计思路，也可以应用在正装或垂直发光二极管中，且并不限于此处所列举的示例。
在上述实施例中，本发明提供的发光二极管通过控制第一接触电极与第二焊盘电极在竖直面上的投影最短距离，破坏芯片表面形成的第二焊盘电极 /绝缘层/第一接触电极的三层交叠结构，从而消除锡膏容易从覆盖不良位置 (断裂处)渗入，导致焊盘电极和接触电极导通漏电从而致使芯片失效的风险，提高芯片的生产优良率。
本发明的优选方案提供的发光二极管通过将第二接触电极设置在芯片的顶针作业区域外，避免了顶针顶破接触电极凸起区域而容易顶破导致芯片异常的问题。因第二接触电极为了避免落入顶针作业区域而进行了外移，可能导致的电压异常发光不均匀的问题，本发明在所述第二接触电极设有一弯曲点，所述第二接触电极至少包括第一电极段和第二电极段，所述第一电极段为所述第二接触电极的起始点与弯曲点之间的电极段，所述第二电极段为所述第二接触电极的弯曲点与末端之间的电极段，通过对第二接触电极的形状的变形，可以控制电压稳定，解决发光不均匀的问题，从而在LED的生产和应用中，大大提高产品的良率，具有重要的实际应用价值。
优选地，所述第二接触电极末段为曲线或折线时，其末段的长度占整体长度1/3～1/2。经过如表2所示，优选将芯片尺寸为6*20mil(宽度*长度)进行测试，试验测试表明，上述方案可以有效控制电压的稳定性。同理，在本体长宽比不小于2:1的芯片；或，所述芯片本体的长度为8mil～45mil，宽度为4mil～8mil；或，所述第一焊盘电极72和第二焊盘电极82面积之和与本体的面积比不小于1/2的芯片产品上，结合该技术特征能够有效控制电压的稳定性。
表2
Figure BDA0002914391200000151
进一步地，为了避免宽度太小影响长条形芯粒的电流扩散，导致电压高的问题，如图8所示，所述第二接触电极81靠近所述顶针作业区域段的宽度w不小于3μm，因实验测试表明，宽度小于3μm的电极段会造成电压不稳定影响发光效果。
本发明实施例还提供发光二极管(如图2所示)的一种作为参考的具体制造工艺，如图13所示，包括以下步骤：
步骤a、在蓝宝石衬底上依次生长GaN缓冲层、N型GaN层(第一半导体层)、发光层和P型GaN层(第二半导体层)；
步骤b、通过ICP干蚀刻的方法定义芯片尺寸，并刻出台面暴露出N型 GaN层；
步骤c、按芯片边缘经过黄光及干法刻蚀工艺制作ISO边缘结构；
步骤d、在P型GaN层上蒸镀透明电流扩展层，扩展层材料可以是ITO、 GTO、GZO、ZnO或几种的组合；
步骤e、通过黄光及蒸镀工艺形成第一/第二接触电极；
步骤f、在上述结构上制作布拉格反射层(DBR)，为SiO2、TIO2交替结构的绝缘层，绝缘层覆盖整个芯片区域；
步骤g、通过干法蚀刻露出部分透明电流扩展层和部分N型GaN层；
步骤h、再次通过光刻和蒸镀工艺制作第一电极、第二电极，电极材料表层为Au材料；
步骤i、使用研磨设备将上述工艺形成的芯片的蓝宝石层减薄，并抛光；
步骤j、使用切割、划裂工艺将芯片分割；
步骤k、倒置发光二极管，使生长基板背表面朝上，使用锡膏将芯粒键合在散热基板上；
最后经过封装工艺，即得倒装发光二极管。
综上实施例所述，本发明的核心思想在于：通过控制第一接触电极与第二焊盘电极在竖直面上的投影最短距离，消除锡膏容易从覆盖不良位置(断裂处)渗入，导致不同电极导通漏电从而致使芯片失效的风险，提高产品的良率。且进一步地，通过将所述第二接触电极设置在芯片的顶针作业区域外，避免顶针顶破接触电极凸起区域而容易顶破导致芯片异常的问题。相对于现有的结构，第二接触电极的外移会导致一些电流扩散减弱的问题，因此又相继设计了多个实施例作为补充，使得既能解决顶针顶破接触电极凸起区域的问题，又能有效改善电流分布，提高发光二极管的发光效率。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (19)

1.一种发光二极管，其特征在于：包括:
外延结构，包括依次层叠的第一半导体层、发光层和第二半导体层，具有一个或者多个电极台面，所述电极台面包括贯穿所述第二半导体层、发光层的斜面，及露出部分所述第一半导体层的平面区；
第一电极，位于所述第一半导体层之上，电连接至第一半导体层，至少包括第一焊盘电极和第一接触电极，其中所述第一接触电极位于所述电极台面的平面区，与所述第一半导体层形成欧姆接触；
第二电极，位于所述第二半导体层之上，电连接至第二半导体层，至少包括第二焊盘电极；
绝缘层，位于所述第二半导体层之上，并覆盖所述电极台面的斜面及所述第一接触电极，且至少设置两个通孔，所述第一焊盘电极和第二焊盘电极形成在所述绝缘层上，并分别通过所述通孔与所述第一接触电极和第二半导体层电连接；
所述第一接触电极与所述第二焊盘电极在竖直面上的投影最短距离大于零；
所述第一接触电极包括一条状结构，所述条状结构位于所述外延结构的边缘区域，所述第一接触电极由第一焊盘电极向第二焊盘电极方向延伸。
2.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述第一接触电极与所述第二焊盘电极的最短距离为5~50μm。
3.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述发光二极管为一长度大于或者等于15 mil 的长方形芯片，所述第一焊盘电极和第二焊盘电极之间的距离为60~300μm。
4.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述第一接触电极的体积为540μm³~6480μm³。
5.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述第一接触电极的长度为发光二极管本体长度的1/5~2/5。
6.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述电极台面与所述第二焊盘电极在竖直面上的投影最短距离大于零。
7.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述绝缘层至少包括SiO2层、Si3N4层、Al2O3层、AlN层、DBR层的一种或其组合。
8.根据权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述第二电极还包括第二接触电极，其位于所述第二半导体层与所述绝缘层之间，向第一焊盘电极的方向延伸。
9.根据权利要求8所述的发光二极管，其特征在于，所述第二接触电极至少包括第一电极段和第二电极段，其中所述第一电极段的弯曲点位于发光二极管本体短边宽度的0~1/3边长处，所述第二接触电极的末端位于发光二极管本体短边宽度的1/3~2/3边长处。
10.根据权利要求8所述的发光二极管，其特征在于，所述第二接触电极至少包括第一电极段和第二电极段，其中所述第一电极段位于发光二极管本体短边宽度的0~1/3边长处，所述第二电极段连接第一电极段，向所述第一焊盘电极方向延伸，所述第二电极段占所述第二接触电极为发光二极管本体长度的1/3~1/2。
11.根据权利要求8所述的发光二极管，其特征在于，所述第二接触电极的长度为所述发光二极管本体长度的30%~60%。
12.据权利要求8所述的发光二极管，其特征在于，所述第二接触电极至少包括第一电极段和第二电极段，其中所述第一电极段位于发光二极管本体短边宽度的0~1/3边长处，所述第二电极段至少部分位于所述第一焊盘电极与所述第二半导体层之间，并通过所述绝缘层与所述第一焊盘电极电隔离。
13.根据权利要求1-12任一项所述的发光二极管，其特征在于，所述发光二极管本体的长度为8mil~45mil，宽度为3mil~8mil。
14.根据权利要求8-12任一项所述的发光二极管，其特征在于，所述发光二极管本体的长度为20mil，宽度为6mil时，所述第一接触电极的长度为120μm~180μm，所述第二接触电极的长度为180μm~300μm。
15.根据权利要求1-12任一项所述的发光二极管，其特征在于，所述发光二极管本体的长宽比不小于2:1。
16.根据权利要求8-12任一项所述的发光二极管，其特征在于，所述发光二极管本体的长宽比不小于2:1，其中长度大于或者等于8 mil，宽度小于或者等于8 mil，所述第二接触电极至少一部分位于发光二极管本体短边宽度的0~1/3边长处，一部分延伸向所述第一焊盘电极延伸，且位于发光二极管本体短边宽度的1/3~2/3边长处。
17.根据权利要求1-12任一项所述的发光二极管，其特征在于，所述第一焊盘电极和第二焊盘电极面积之和与发光二极管本体的面积比不小于1/2。
18.一种发光模块，其特征在于，采用如权利要求1-17任一项所述的发光二极管。
19.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求18所述的发光模块。
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