本發(fā)明涉及光電器件制造技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種芯片級(jí)封裝發(fā)光器件及其制造方法。
背景技術(shù):
芯片級(jí)封裝發(fā)光器件封裝體積小,封裝可靠性高,并且可以制作均勻的光轉(zhuǎn)換層,實(shí)現(xiàn)均勻光色特性,近年來(lái)得到了廣泛的應(yīng)用。在中國(guó)臺(tái)灣、日韓、歐美等地的LED大公司紛紛發(fā)布了自己的芯片級(jí)封裝LED產(chǎn)品。白光芯片屬于芯片級(jí)尺寸水平封裝,配合白光芯片應(yīng)用的二次光學(xué)元件的體積將大幅度縮小。綜合各企業(yè)產(chǎn)品,共同的特點(diǎn)是基于倒裝芯片的基礎(chǔ)上,使發(fā)光器件的封裝體積更小,光學(xué)、熱學(xué)性能更好,同時(shí)因省略了導(dǎo)線(xiàn)架與打線(xiàn)的步驟,使其后道工序更加便捷。但是目前的芯片級(jí)封裝發(fā)光器件的LED色溫還是不夠穩(wěn)定,還存在很多缺點(diǎn)。同時(shí)其制造工藝也還存在很多缺點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,提供一種芯片級(jí)封裝發(fā)光器件,采用的技術(shù)方案如下:
一種芯片級(jí)封裝發(fā)光器件,包括LED外延片,所述LED外延片包括正電極、負(fù)電極和電極溝道,所述正電極和負(fù)電極位于同一平面,所述電極溝道位于正電極與負(fù)電極之間,還包括石墨烯層和熒光粉薄層,所述石墨烯層分布于LED外延片的下方并與之連接,所述熒光粉薄層位于石墨烯層下方并與之連接。
作為優(yōu)選,所述石墨烯層為平面形狀。
作為優(yōu)選,所述LED外延片依次包括n型層、量子阱層、p型層和正電極層,將LED外延片與石墨烯層連接時(shí),采用激光剝離技術(shù)將藍(lán)寶石襯底全部剝離,使LED外延片的n型層直接與石墨烯層連接。
作為優(yōu)選,所述石墨烯層的厚度為0.05mm~0.5mm,長(zhǎng)寬均為2mm~3mm。
作為優(yōu)選,所述熒光粉薄層選用Ce:YAG熒光粉材料與硅膠混合制成,通過(guò)噴涂方法噴涂于石墨烯層下方,其厚度為0.05mm~0.2mm。
作為優(yōu)選,使用回流焊接爐對(duì)熒光粉薄層進(jìn)行固化。
在石墨烯層的下方,選用Ce:YAG熒光粉材料與硅膠混合,采用噴涂方法制備熒光粉薄層,其熒光粉薄層厚度為0.05~0.2mm,再經(jīng)過(guò)回流焊接爐對(duì)熒光粉薄層進(jìn)行固化,熒光粉具有較薄厚度,固化時(shí)間比較短。
本發(fā)明的另一目的是解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,提供一種芯片級(jí)封裝發(fā)光器件的制造方法,采用的技術(shù)方案如下:
一種芯片級(jí)封裝發(fā)光器件的制造方法,包括:
制備LED外延片陣列:采用MOCVD設(shè)備在藍(lán)寶石襯底上生長(zhǎng)LED外延片陣列,然后用激光剝離技術(shù)將藍(lán)寶石襯底全部剝離,使LED外延片的最底部是n型層;
采用離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法制造平面形狀的石墨烯層陣列:將含碳的氣態(tài)物質(zhì)在高溫和高真空的環(huán)境下,生成石墨烯薄膜,再用激光切割技術(shù)將石墨烯薄膜切割成平面形狀的石墨烯層陣列;
選用Ce:YAG熒光粉材料與硅膠混合制成熒光粉,采用噴涂方法在石墨烯層陣列的背面噴涂熒光粉薄層陣列,并使用回流焊接爐對(duì)熒光粉薄層陣列進(jìn)行固化;
利用銀獎(jiǎng)膠,采用固晶技術(shù)方法或鍵合技術(shù)方法,將LED外延片的 n型層直接與石墨烯薄層陣列連接,構(gòu)成發(fā)光器件陣列;
采用激光切割方法將發(fā)光器件陣列切割成獨(dú)立的發(fā)光器件。
作為優(yōu)選,所述LED外延片包括正電極、負(fù)電極和電極溝道,所述正電極和負(fù)電極位于同一平面,所述電極溝道位于正電極與負(fù)電極之間。
作為優(yōu)選,所述LED外延片依次包括n型層、量子阱層、p型層和正電極層。
作為優(yōu)選,所述石墨烯層的厚度為0.05mm~0.5mm,長(zhǎng)寬均為2mm~3mm,所述熒光粉薄層厚度為0.05mm~0.2mm。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果:
1、石墨烯層具有很好的熱傳導(dǎo)性能,熒光粉薄層與石墨烯層直接接觸,能保證熒光粉薄層具有較低溫度,維持發(fā)光器件色溫穩(wěn)定。
2、簡(jiǎn)化了制造工藝,使用回流焊接爐對(duì)熒光粉薄層進(jìn)行固化,與傳統(tǒng)在高溫烤箱中的固化流程相比節(jié)省了固化時(shí)間,降低了耗電。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明實(shí)施例的LED外延片的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本發(fā)明實(shí)施例發(fā)光器件焊接方法示意圖;
圖4是本發(fā)明實(shí)施例石墨烯陣列和熒光粉薄層陣列的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是本發(fā)明實(shí)施例發(fā)光器件陣列的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
實(shí)施例:
如圖1所示,一種芯片級(jí)封裝發(fā)光器件,包括LED外延片2,所述LED外延片2包括正電極3、負(fù)電極4和電極溝道5,所述正電極3和負(fù)電極4位于同一平面,所述電極溝道5位于正電極3與負(fù)電極4之間,還包括平面形狀的石墨烯層6和熒光粉薄層7,所述石墨烯層6分布于LED外延片2的下方并與之連接,所述熒光粉薄層7位于石墨烯層6下方并與之連接。
如圖2所示,所述LED外延片依次包括n型層11、量子阱層10、p型層9和正電極層8,將LED外延片2與石墨烯層6連接時(shí),使外延片n型層11直接與石墨烯層6連接。
所述石墨烯層6的厚度為0.05mm~0.5mm間,長(zhǎng)寬尺寸均為2mm~3mm。
所述熒光粉薄層7選用Ce:YAG熒光粉材料與硅膠混合制成,通過(guò)噴涂方法噴涂于石墨烯層下方,其厚度為0.05mm~0.2mm。
使用回流焊接爐對(duì)熒光粉薄層7進(jìn)行固化。
如圖3所示,本實(shí)施例發(fā)光器件焊接時(shí),采用雙面鋁基電路板13,在電路板上制作正電極焊盤(pán)14、負(fù)電極焊盤(pán)15和石墨烯層焊接焊盤(pán)21,其厚度為0.05mm~0.1mm,保證LED外延片2的側(cè)面發(fā)光有效被阻擋或者反射到熒光粉薄層7中,使得石墨烯層6直接焊接到雙面鋁基電路板13,石墨烯層具有很好的熱傳導(dǎo)性能,熒光粉薄層與石墨烯層接觸,保證熒光粉具有較低溫度,維持發(fā)光器件色溫穩(wěn)定。
本實(shí)施例的發(fā)光器件的制備方法如下:
制備LED外延片陣列:采用MOCVD設(shè)備在藍(lán)寶石襯底上生長(zhǎng)LED外延片陣列,然后用激光剝離技術(shù)將藍(lán)寶石襯底全部剝離,使LED外延片的最底部是n型層;
采用離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法制造平面形狀的石墨烯層陣列16:將含碳的氣態(tài)物質(zhì)在高溫和高真空的環(huán)境下,生成石墨烯薄膜,再用激光切割技術(shù)將石墨烯薄膜切割成平面形狀的石墨烯層陣列16;
選用Ce:YAG熒光粉材料與硅膠混合制成熒光粉,采用噴涂方法在石墨烯層陣列的背面噴涂熒光粉薄層陣列17,并使用回流焊接爐對(duì)熒光粉薄層陣列17進(jìn)行固化;
利用銀獎(jiǎng)膠,采用固晶技術(shù)方法或鍵合技術(shù)方法,將LED外延片的 n型層直接與石墨烯薄層陣列16連接,構(gòu)成發(fā)光器件陣列20;
采用激光切割方法將發(fā)光器件陣列20切割成獨(dú)立的發(fā)光器件。