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      白光led的制備方法

      文檔序號(hào):6994928閱讀:326來(lái)源:國(guó)知局
      專利名稱:白光led的制備方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明涉及LED制備技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種白光LED的制備方法。
      背景技術(shù)
      發(fā)光二極管(LED,Light Emitting Diode)是一種半導(dǎo)體固體發(fā)光器件,其利用半 導(dǎo)體PN結(jié)作為發(fā)光材料,可以直接將電轉(zhuǎn)換為光。當(dāng)半導(dǎo)體PN結(jié)的兩端加上正向電壓后, 注入PN結(jié)中的少數(shù)載流子和多數(shù)載流子發(fā)生復(fù)合,放出過(guò)剩的能量而引起光子發(fā)射,直接 發(fā)出顏色為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫的光。由于單個(gè)LED只發(fā)射一種波長(zhǎng)的光,因此真正發(fā)射白光的LED是不存在的,目前只 能利用不同波長(zhǎng)的光合成白光。目前制備白光LED的方法主要有兩種第一種方法是將紅、綠、藍(lán)(RGB)三種LED 芯片封裝在一起混合發(fā)出白光;第二種方法是通過(guò)熒光粉轉(zhuǎn)換得到白光LED。其中,第一種 方法制備的白光LED的綜合性能較好,但是綠光LED芯片的轉(zhuǎn)換效率低、成本高,因此限制 了該方法的推廣;而第二種方法可單獨(dú)利用藍(lán)光LED與熒光粉合成白光,其原理為在藍(lán)光 LED上覆蓋熒光粉,所述熒光粉在受到藍(lán)光激勵(lì)時(shí)會(huì)發(fā)出紅光和/或黃光,于是得到了藍(lán)光 和紅光和/或黃光的混合物,在肉眼看來(lái)就如白色光;由于藍(lán)光LED的技術(shù)成熟,轉(zhuǎn)換效率 高,因此,第二種方法成為目前制備白光LED的主流方法。在利用熒光粉轉(zhuǎn)換制備白光LED的過(guò)程中,器件的封裝結(jié)構(gòu)及封裝方法是非常關(guān) 鍵的,這是因?yàn)榉庋b結(jié)構(gòu)及封裝方法直接影響白光LED的使用性能和壽命。請(qǐng)參考圖1,圖1為傳統(tǒng)的白光LED的封裝結(jié)構(gòu),如圖1所示,傳統(tǒng)的白光LED封裝 結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)熱基板101 ;LED芯片單元102,固定在所述導(dǎo)熱基板101上;反光杯103,設(shè)置在所述導(dǎo)熱基板101上,位于所述LED芯片單元102的外圍;摻熒光粉膠層104,涂敷在所述LED芯片單元102上,填充在所述反光杯103之間。其中,所述摻熒光粉膠層104包括熒光粉及硅膠,通過(guò)將熒光粉與液體狀的硅膠 進(jìn)行混合,然后直接涂敷于所述LED芯片單元102上形成。然而,由于無(wú)法對(duì)熒光粉的涂敷 厚度和形狀進(jìn)行精確控制,導(dǎo)致上述方法得到的白光LED會(huì)有偏藍(lán)或是色差情況產(chǎn)生。為了解決熒光粉涂敷厚度不均勻的問(wèn)題,保形涂層(Conformal coating)技術(shù)應(yīng) 運(yùn)而生,請(qǐng)參考圖2,圖2為采用保形涂層技術(shù)得到的白光LED的封裝結(jié)構(gòu),如圖2所示,該 白光LED封裝結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)熱基板201;LED芯片單元202,固定在所述導(dǎo)熱基板201上;反光杯203,設(shè)置在所述導(dǎo)熱基板201上,位于LED芯片單元202的外圍;摻熒光粉膠層204,形成在所述LED芯片單元202的表面,且所述摻熒光粉膠層 204與所述反光杯203之間存在一間距,即所述摻熒光粉膠層204未完全填充所述反光杯
      3203 ;透明膠層205,形成在所述摻熒光粉膠層204的外圍,填充在反光杯203內(nèi)。由于所述摻熒光粉膠層204只形成在所述LED芯片單元202的表面,因此,所述摻 熒光粉膠層204的形狀及厚度相對(duì)容易控制,從而保障了白光LED光色的均勻性。然而,目前制備上述白光LED的封裝結(jié)構(gòu)的方法通常為先制備LED芯片,并將所 述LED芯片進(jìn)行劃片得到多個(gè)LED芯片單元;之后再分別對(duì)單個(gè)LED芯片單元進(jìn)行封裝。在 封裝的過(guò)程中,每個(gè)LED芯片單元需進(jìn)行兩次點(diǎn)膠工藝,即先將摻熒光粉膠層點(diǎn)在所述LED 芯片單元的表面,再將透明膠層點(diǎn)在所述摻熒光粉膠層的表面。由于LED芯片單元的數(shù)量 眾多,因此,先劃片再點(diǎn)膠的做法效率較低,成本太高;同時(shí),由于在點(diǎn)膠工藝中,點(diǎn)膠量及 點(diǎn)膠位置很難精確地控制,因此,存在一定的工藝難度。因此,有必要對(duì)現(xiàn)有的白光LED的制備方法進(jìn)行改進(jìn)。

      發(fā)明內(nèi)容
      本發(fā)明的目的在于提供一種白光LED的制備方法,以提高白光LED的制備效率。為解決上述問(wèn)題,本發(fā)明提出一種制備白光LED的方法,其中,所述白光LED由LED 芯片單元覆蓋熒光粉形成,所述LED芯片單元由LED芯片劃片形成,該方法先在所述LED芯 片表面覆蓋熒光粉,再對(duì)所述LED芯片進(jìn)行劃片。可選的,該制備白光LED的方法包括如下步驟制備LED芯片,并完成電極制作;沉積鈍化保護(hù)層,所述鈍化保護(hù)層覆蓋所述LED芯片及所述電極;在所述鈍化保護(hù)層上涂敫摻熒光粉膠層;對(duì)所述摻熒光粉膠層及鈍化保護(hù)層進(jìn)行刻蝕,使所述電極部分裸露;將所述LED芯片進(jìn)行劃片,形成多個(gè)LED芯片單元;將所述LED芯片單元進(jìn)行封裝,形成白光LED??蛇x的,所述鈍化保護(hù)層為二氧化硅??蛇x的,所述摻熒光粉膠層通過(guò)旋轉(zhuǎn)涂敷的方式涂敷在所述LED芯片的表面??蛇x的,所述摻熒光粉膠層為熒光粉與透明膠層均勻混合制成??蛇x的,所述透明膠層為硅膠或環(huán)氧樹脂??蛇x的,所述熒光粉為藍(lán)光激發(fā)紅光和/或黃光熒光粉??蛇x的,所述LED芯片單元為藍(lán)光LED芯片單元??蛇x的,將所述LED芯片單元進(jìn)行封裝,形成白光LED包括如下步驟準(zhǔn)備導(dǎo)熱基板,并將所述導(dǎo)熱基板進(jìn)行清洗及烘干;裝架,將所述LED芯片單元固定至所述導(dǎo)熱基板上;壓焊,將所述電極用一引線引出;在所述導(dǎo)熱基板上安裝反光杯,所述LED芯片單元位于所述反光杯內(nèi);點(diǎn)膠,將透明膠層注入至所述反光杯內(nèi)??蛇x的,所述導(dǎo)熱基板上設(shè)有焊盤,所述LED芯片單元固定至所述焊盤上??蛇x的,所述LED芯片單元通過(guò)銀膠固定至所述焊盤上??蛇x的,所述導(dǎo)熱基板為PCB板。
      可選的,所述導(dǎo)熱基板為L(zhǎng)ED支架。可選的,該方法在點(diǎn)膠后還包括切膜的步驟,將所述LED支架進(jìn)行切割分離。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明提供的制備白光LED的方法通過(guò)先在LED芯片表面覆蓋 熒光粉,再對(duì)所述LED芯片進(jìn)行劃片,從而不需對(duì)LED芯片單元單獨(dú)進(jìn)行涂敷熒光粉的步 驟,因此提高了制備效率,節(jié)約了成本。


      圖1為傳統(tǒng)的白光LED的封裝結(jié)構(gòu);圖2為采用保形涂層技術(shù)得到的白光LED的封裝結(jié)構(gòu);圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的制備白光LED的方法流程圖;圖4A至圖4F為本發(fā)明實(shí)施例提供的制備白光LED的方法各步驟對(duì)應(yīng)的器件剖面 圖。
      具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提出的制備白光LED的方法作進(jìn)一步詳細(xì) 說(shuō)明。根據(jù)下面說(shuō)明和權(quán)利要求書,本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說(shuō)明的是,附圖均采 用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比率,僅用于方便、明晰地輔助說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的 目的。本發(fā)明的核心思想在于,提供一種制備白光LED的方法,該方法通過(guò)先在LED芯片 表面覆蓋熒光粉,再對(duì)所述LED芯片進(jìn)行劃片,從而不需對(duì)LED芯片單元單獨(dú)進(jìn)行涂敷熒光 粉的步驟,因此提高了制備效率,節(jié)約了成本。請(qǐng)參考圖3,以及圖4A至圖4F,其中,圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的制備白光LED的 方法流程圖,圖4A至圖4F為本發(fā)明實(shí)施例提供的制備白光LED的方法各步驟對(duì)應(yīng)的器件 剖面圖,如圖3,以及圖4A至圖4F所示,本發(fā)明實(shí)施例提出的制備白光LED的方法,先在LED 芯片表面覆蓋熒光粉,再對(duì)所述LED芯片進(jìn)行劃片;具體地,該方法包括如下步驟S301、制備LED芯片,并完成電極303制作;其中,所述LED芯片制備在襯底301上, 如圖4A所示;S302、沉積鈍化保護(hù)層304,所述鈍化保護(hù)層304覆蓋所述LED芯片及所述電極 303,如圖4B所示;S303、在所述鈍化保護(hù)層304上涂敷摻熒光粉膠層305,如圖4C所示;進(jìn)一步地,所述摻熒光粉膠層305通過(guò)旋轉(zhuǎn)涂敷的方式涂敷在所述LED芯片的表 面;相對(duì)于點(diǎn)膠工藝涂敷熒光粉的方式,本發(fā)明實(shí)施例提供的旋轉(zhuǎn)涂敷的方式更簡(jiǎn)單方便, 易于控制。S304、對(duì)所述摻熒光粉膠層305及鈍化保護(hù)層304進(jìn)行刻蝕,使所述電極303部分 裸露,如圖4D所示;具體地,通過(guò)在所述摻熒光粉膠層305上覆蓋光阻,對(duì)所述光阻進(jìn)行光 刻,形成圖形化的光阻,并以所述圖形化的光阻為掩模,對(duì)摻熒光粉膠層305及鈍化保護(hù)層 304進(jìn)行刻蝕,使所述電極303部分裸露;S305、將所述LED芯片進(jìn)行劃片,形成多個(gè)LED芯片單元310,如圖4E所示;具體 地,包括將所述襯底301進(jìn)行背面減??;對(duì)所述LED芯片及所述襯底301進(jìn)行劃片,形成劃片槽;以及對(duì)所述LED芯片依次進(jìn)行裂片及擴(kuò)張,形成多個(gè)LED芯片單元310 ;S306、將所述LED芯片單元310進(jìn)行封裝,形成白光LED,如圖4F所示。進(jìn)一步地,將所述LED芯片單元310進(jìn)行封裝,形成白光LED包括如下步驟準(zhǔn)備導(dǎo)熱基板311,并將所述導(dǎo)熱基板311進(jìn)行清洗及烘干;裝架,將所述LED芯片單元310固定至所述導(dǎo)熱基板311上;壓焊,將所述電極用一引線312引出;在所述導(dǎo)熱基板311上安裝反光杯313,所述LED芯片單元310位于所述反光杯 313 內(nèi);點(diǎn)膠,將透明膠層314注入至所述反光杯313內(nèi)。進(jìn)一步地,所述鈍化保護(hù)層304為二氧化硅。進(jìn)一步地,所述摻熒光粉膠層305為熒光粉與透明膠層均勻混合制成。進(jìn)一步地,所述透明膠層314為硅膠或環(huán)氧樹脂。進(jìn)一步地,所述熒光粉為藍(lán)光激發(fā)紅光和/或黃光熒光粉。進(jìn)一步地,所述LED芯片單元310為藍(lán)光LED芯片單元,這是因?yàn)槟壳八{(lán)光LED的 技術(shù)相對(duì)較成熟,其轉(zhuǎn)換效率較高;當(dāng)然,本發(fā)明并不以此為限,所述LED芯片單元310還可 以為發(fā)其它顏色光的LED芯片單元,例如紅光LED芯片單元,只需將熒光粉做相應(yīng)的變換, 使其與對(duì)應(yīng)的LED芯片單元組合能發(fā)出白光即可。進(jìn)一步地,所述導(dǎo)熱基板311上設(shè)有焊盤,所述LED芯片單元310固定至所述焊盤上。進(jìn)一步地,所述LED芯片單元310通過(guò)銀膠固定至所述焊盤上;具體地,將銀膠注 入至所述LED芯片單元310的底部,然后將所述LED芯片單元310安裝在刺晶臺(tái)上,在顯微 鏡下用刺晶筆將所述LED芯片單元310 —個(gè)一個(gè)安裝在導(dǎo)熱基板311相應(yīng)的焊盤上,隨后 進(jìn)行燒結(jié)使銀膠固化。進(jìn)一步地,所述導(dǎo)熱基板為PCB板。進(jìn)一步地,所述導(dǎo)熱基板為L(zhǎng)ED支架。進(jìn)一步地,當(dāng)所述導(dǎo)熱基板為L(zhǎng)ED支架時(shí),該方法在點(diǎn)膠后還包括切膜的步驟,將 所述LED支架進(jìn)行切割分離。綜上所述,本發(fā)明提供了一種制備白光LED的方法,該方法通過(guò)先在LED芯片表面 覆蓋熒光粉,再對(duì)所述LED芯片進(jìn)行劃片,從而不需對(duì)LED芯片單元單獨(dú)進(jìn)行涂敷熒光粉的 步驟,因此提高了制備效率,節(jié)約了成本。顯然,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神 和范圍。這樣,倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之 內(nèi),則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
      權(quán)利要求
      1.一種制備白光LED的方法,其中,所述白光LED包括LED芯片單元以及覆蓋在所述 LED芯片單元表面的熒光粉,所述LED芯片單元由LED芯片劃片形成,其特征在于,該方法先 在所述LED芯片表面覆蓋熒光粉,再對(duì)所述LED芯片進(jìn)行劃片。
      2.如權(quán)利要求1所述的制備白光LED的方法,其特征在于,該方法包括如下步驟 制備LED芯片,并完成電極制作;沉積鈍化保護(hù)層,所述鈍化保護(hù)層覆蓋所述LED芯片及所述電極; 在所述鈍化保護(hù)層上涂敷摻熒光粉膠層;對(duì)所述摻熒光粉膠層及鈍化保護(hù)層進(jìn)行刻蝕,使所述電極部分裸露; 將所述LED芯片進(jìn)行劃片,形成多個(gè)LED芯片單元; 將所述LED芯片單元進(jìn)行封裝,形成白光LED。
      3.如權(quán)利要求2所述的制備白光LED的方法,其特征在于,所述鈍化保護(hù)層為二氧化娃。
      4.如權(quán)利要求2所述的制備白光LED的方法,其特征在于,所述摻熒光粉膠層通過(guò)旋轉(zhuǎn) 涂敷的方式涂敷在所述LED芯片的表面。
      5.如權(quán)利要求4所述的制備白光LED的方法,其特征在于,所述摻熒光粉膠層為熒光粉 與透明膠層均勻混合制成。
      6.如權(quán)利要求5所述的制備白光LED的方法,其特征在于,所述透明膠層為硅膠或環(huán)氧 樹脂。
      7.如權(quán)利要求4所述的制備白光LED的方法,其特征在于,所述熒光粉為藍(lán)光激發(fā)紅光 和/或黃光熒光粉。
      8.如權(quán)利要求7所述的制備白光LED的方法,其特征在于,所述LED芯片單元為藍(lán)光 LED芯片單元。
      9.如權(quán)利要求2所述的制備白光LED的方法,其特征在于,將所述LED芯片單元進(jìn)行封 裝,形成白光LED包括如下步驟準(zhǔn)備導(dǎo)熱基板,并將所述導(dǎo)熱基板進(jìn)行清洗及烘干; 裝架,將所述LED芯片單元固定至所述導(dǎo)熱基板上; 壓焊,將所述電極用一引線引出;在所述導(dǎo)熱基板上安裝反光杯,所述LED芯片單元位于所述反光杯內(nèi); 點(diǎn)膠,將透明膠層注入至所述反光杯內(nèi)。
      10.如權(quán)利要求9所述的制備白光LED的方法,其特征在于,所述導(dǎo)熱基板上設(shè)有焊盤, 所述LED芯片單元固定至所述焊盤上。
      11.如權(quán)利要求10所述的制備白光LED的方法,其特征在于,所述LED芯片單元通過(guò)銀 膠固定至所述焊盤上。
      12.如權(quán)利要求11所述的制備白光LED的方法,其特征在于,所述導(dǎo)熱基板為PCB板。
      13.如權(quán)利要求11所述的制備白光LED的方法,其特征在于,所述導(dǎo)熱基板為L(zhǎng)ED支^K O
      14.如權(quán)利要求13所述的制備白光LED的方法,其特征在于,該方法在點(diǎn)膠后還包括切 膜的步驟,將所述LED支架進(jìn)行切割分離。
      全文摘要
      本發(fā)明公開了一種制備白光LED的方法,該方法通過(guò)先在LED芯片表面覆蓋熒光粉,再對(duì)所述LED芯片進(jìn)行劃片,從而不需對(duì)LED芯片單元單獨(dú)進(jìn)行涂敷熒光粉的步驟,因此提高了制備效率,節(jié)約了成本。
      文檔編號(hào)H01L33/48GK102136530SQ20111003672
      公開日2011年7月27日 申請(qǐng)日期2011年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月12日
      發(fā)明者張汝京, 張翼德, 牛崇實(shí), 黃宏嘉 申請(qǐng)人:西安神光安瑞光電科技有限公司
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