專利名稱:一種白光led芯片的制備方法
技術領域:
本發(fā)明涉及光電照明的發(fā)光二極管芯片制備,特別是可以大大提髙LED芯 片熒光粉涂布的效率,并且涂層厚度可控、涂層均勻性高的一種白光LED芯片 的制備方法。
背景技術:
目前LED形成白光的主要技術途徑有①目前最為常用形成白光的技術途 徑是GaN基藍光LED利用熒光粉轉(zhuǎn)換的方法,GaN基藍光LED的表面被均勻涂覆 有熒光粉和透明樹脂,LED輻射出峰值為460nm左右的藍光,而部分藍光激發(fā)熒 光粉發(fā)出峰值為570mn左右的黃綠光,與另一部分透射出來的藍光通過微透鏡 聚焦組成白光;目前所采用的熒光粉多為稀土激活的鋁酸鹽(YAG),通過熒光 粉的調(diào)節(jié)可以得到各種近白光;②還有一種常用的方法是利用紅、綠、藍三種 顏色的LED通過三基色疊加原理合成白光,紅、綠、藍三種顏色的LED為一組, 通過調(diào)節(jié)各種顏色LED的亮度來合成不同的白光,甚至得到各種不同的顏色, 常應用在各種顯示上面,類似現(xiàn)有的照明工具熒光燈,有人提出了用紫外光LED 輻射的紫外光去激發(fā)三色的熒光粉可以得到白光,這是目前很多研究機構都在 研究也在不斷發(fā)展的一種方法,但是這種方法存在的主要問題在于由于低摻 雜效率和低量子效率,高性能得紫外光LED是很難得到的;另外熒光粉以及抗 紫外光退化的封裝材料都有待深一步研究。目前LED芯片廠商主要是提供單色的LED芯片給下游封裝企業(yè),白光LED熒光粉的涂布工藝主要在下游企業(yè),即在LED的封裝過程中追加熒光體涂布工 藝,造成下游企業(yè)生產(chǎn)白光LED的封裝生產(chǎn)效率低下。典型的白光LED封裝工 藝如圖1所示,熒光粉和樹脂的混和物通過注射器涂布在LED芯片的表面,這 種涂布熒光粉的方法效率較低,只能對單個的LED芯片進行涂布,且涂布的熒 光粉厚度不均勻,在芯片表面往往厚度很大而邊緣的厚度較小,這種不均勻造 成LED顏色和色溫的不均勻,也往往影響LED最終的光效。發(fā)明內(nèi)容為解決上述白光LED封裝效率低下的問題,本發(fā)明旨在提出一種白光LED 芯片的制備方法。本發(fā)明解決其技術問題所采用的方案為 一種白光LED芯片的制備方法, 所采用的噴涂系統(tǒng)包括安裝有噴頭的管道、罩子和樣品臺;其制備歩驟為① 將熒光粉與黏附性溶劑調(diào)配混和并攪拌均勻,混和后的溶劑灌裝進噴淋系統(tǒng) 的容器中,混和溶劑可通過噴頭噴射出來;② 在LED芯片常規(guī)工藝完成以后的外延片先不進行劃片,通過光刻工藝僅使LED 芯片的焊盤上覆蓋光刻膠;③ 再將劃片前的LED外延片置放于樣品臺面上,樣品臺被罩子罩住,噴頭通過 罩子頂部進入罩子腔中,腔內(nèi)氣壓狀態(tài)為常壓或低壓狀態(tài);④ 噴涂系統(tǒng)加壓,將混和溶劑通過管道上的噴頭噴射出,則混和溶劑被均勻地 涂附在LED外延片表面;⑤ 黏附在芯片上的熒光粉干燥后,對LED外延片進行去光刻膠工藝,焊盤上的光 刻膠及熒光粉同時脫落,露出焊盤;⑥ 對LED外延片進行劃片工藝使得芯片顆粒分開,得到的每一顆獨立芯片。本發(fā)明的LED芯片可以是藍光芯片、也可以是紫外光LED芯片或其他可以 通過和熒光粉結合得到白光的LED芯片;熒光粉為稀土激活的鋁酸鹽YAG熒光 粉、硅酸鹽熒光粉或其他LED用熒光粉,可以是一種熒光粉也可以是多種熒光 粉的混和;黏附性溶劑為樹脂、硅膠或者其他有黏附性的溶劑,用于和熒光粉 混和調(diào)配并攪拌成混和溶液,噴涂劃片前的LED外延芯片;噴涂系統(tǒng)噴頭可以 是球型、圓盤型、錐型或其他適合噴涂的形狀,適合將熒光粉和黏附性溶劑組 成的混和溶液均勻地噴涂于LED外延芯片上;在LED外延片劃片之前,可以噴 涂一片外延片,也可以同時噴涂多片外延片,這樣子可大大提高生產(chǎn)效率。本發(fā)明在LED外延片劃片之前,利用噴涂的方法,把調(diào)配好的熒光粉及黏 附性溶劑的混和溶液噴涂在LED芯片上,然后再進行劃片,這樣的方法具有效 率高、厚度可控、均勻性較好的優(yōu)點,也可以大大提高白光LED芯片生產(chǎn)的成 品率,適合于大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),應用本發(fā)明的制備方法直接把熒光粉的涂布 工藝加入到LED上游生產(chǎn)中,制備的芯片直接為白光LED芯片,有利下游白光 LED發(fā)光二極管的封裝生產(chǎn)效率的大大提高。
圖1為典型的白光LED封裝工藝流程示意圖。圖2為本發(fā)明對于LED外延芯片進行噴淋涂布示意圖。圖中l(wèi).LED外延片;2.噴頭;3.罩子;4.樣品臺;5.管道。具體實施例下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。典型的白光LED封裝工藝如圖l所示,步驟a:先將熒光粉和樹脂混和,步 驟b:攪拌均勻脫泡,步驟c:灌裝入注射器,步驟d:將LED芯片晶體固定在金屬 引腳支架的支架杯中,步驟e:在LED芯片晶體與金屬引腳上金屬線,步驟f:所 得到的熒光粉和樹脂混和的混和物通過注射器涂布在LED芯片的表面,步驟g: 樹脂封裝;采用上述傳統(tǒng)的涂布熒光粉的方法效率較低,只能對單個的芯片進 行涂布,后涂布的熒光粉厚度不均勻,在芯片表面往往厚度很大,而邊緣的厚 度較小,這種涂布的不均勻造成LED顏色和色溫的不均勻,也往往影響LED最 終的光效。如圖2所示的一種白光LED芯片的制備方法,采用的噴涂系統(tǒng)包括安裝有 噴頭2的管道5、還有罩子3和樣品臺4,在LED常規(guī)芯片工藝完成以后先不進 行劃片,將熒光粉與黏附性溶劑調(diào)配混和并攪拌均勻;熒光粉為YAG熒光粉、 硅酸鹽熒光粉或其他LED用熒光粉,可以是一種熒光粉也可以是多種熒光粉的 混和,黏附性溶劑為樹脂、硅膠或者其他有黏附性的溶劑;混和后的溶劑灌裝 進噴淋系統(tǒng)的容器中,混和溶劑可通過噴頭2噴射出來;在LED芯片常規(guī)工藝 完成以后的外延片先不進行劃片,LED芯片可以是藍光芯片,也可以是紫外光 LED芯片或其他可以通過和熒光粉結合得到白光的LED芯片,通過光刻工藝僅使 LED芯片的焊盤上覆蓋光刻膠,通過光刻工藝使得芯片的焊盤上覆蓋光刻膠而芯 片其他部分沒有光刻膠,再將劃片前的LED外延片1置放于樣品臺4面上,樣 品臺4被罩子3罩住,噴頭2通過罩子3頂部進入罩子3腔中,腔內(nèi)氣壓狀態(tài) 為常壓或低壓狀態(tài),腔內(nèi)氣壓狀態(tài)視情況而定;噴涂系統(tǒng)加壓,將混和溶劑通 過管道5上的噴頭2噴射出,則混和溶劑被均勻地涂附在LED外延片1表面;黏 附在芯片上的熒光粉干燥后,對LED外延片1進行去光刻膠工藝,焊盤上的光刻 膠及熒光粉同時脫落,露出悍盤,對LED外延片1進行劃片工藝使得芯片顆粒分開,得到的每一顆獨立白光芯片,本發(fā)明可在LED外延片1劃片之前,可以 噴涂一片外延片,也可以同時噴涂多片外延片,這樣子可大大提高白光LED外 延片的噴涂效率。這種方法把熒光粉的涂布工藝加入到上游生產(chǎn)中,制備的芯片直接為白光 芯片,通過這種方法可以使得LED熒光粉的涂布工藝的效率大大提高,并且熒 光粉的厚度可以自由控制、均勻性也較好,可以優(yōu)化達到最佳的效果,成品率 也可以大大的提高,適合于大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),具有較高的經(jīng)濟效益。
權利要求
1.一種白光LED芯片的制備方法,所采用的噴涂系統(tǒng)包括安裝有噴頭的管道、罩子和樣品臺;其制備步驟為①將熒光粉與黏附性溶劑調(diào)配混和并攪拌均勻,混和后的溶劑灌裝進噴淋系統(tǒng)的容器中,混和溶劑可通過噴頭噴射出來;②在LED芯片常規(guī)工藝完成以后的外延片先不進行劃片,通過光刻工藝僅使LED芯片的焊盤上覆蓋光刻膠;③再將劃片前的LED外延片置放于樣品臺面上,樣品臺被罩子罩住,噴頭通過罩子頂部進入罩子腔中,腔內(nèi)氣壓狀態(tài)為常壓或低壓狀態(tài);④噴涂系統(tǒng)加壓,將混和溶劑通過管道上的噴頭噴射出,則混和溶劑被均勻地涂附在LED外延片表面;⑤黏附在芯片上的熒光粉干燥后,對LED外延片進行去光刻膠工藝,焊盤上的光刻膠及熒光粉同時脫落,露出焊盤;⑥對LED外延片進行劃片工藝使得芯片顆粒分開,得到的每一顆獨立芯片。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種白光LED芯片的制備方法,其特征在于所述的 LED芯片可以是藍光芯片,也可以是紫外光LED芯片或其他可以通過和熒光 粉結合得到白光的LED芯片。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的一種白光LED芯片的制備方法,其特征在于所 述的熒光粉為YAG熒光粉、硅酸鹽熒光粉或其他LED用熒光粉,可以是一種熒光粉也可以是多種熒光粉的混和。
4. 根據(jù)權利要求1所述的一種白光LED芯片的制備方法,其特征在于所述的黏附性溶劑為樹脂、硅膠或者其他有黏附性的溶劑。
5. 根據(jù)權利要求1所述的一種白光LED芯片的制備方法,其特征在于所述的噴涂系統(tǒng)噴頭可以是球型、圓盤型、錐型或其他適合噴涂的形狀。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種白光LED芯片的制備方法,其特征在于在LED外延片劃片之前,可以噴涂一片外延片,也可以同時噴涂多片外延片。
全文摘要
一種白光LED芯片的制備方法,熒光粉與黏附性溶劑調(diào)配混和并攪拌均勻后的溶劑灌裝進噴淋系統(tǒng)的容器中,在LED芯片常規(guī)工藝后的外延片先不進行劃片,先使LED芯片的焊盤上覆蓋光刻膠;將劃片前的LED外延片置放于樣品臺面上并用罩子罩住,噴頭處于罩子腔中,噴涂系統(tǒng)加壓將混和溶劑通過管道上的噴頭噴射出,則混和溶劑被均勻地涂附在LED外延片表面;黏附在芯片上的熒光粉干燥后,對LED外延片進行去光刻膠工藝,焊盤上的光刻膠及熒光粉同時脫落,露出焊盤;對LED外延片進行劃片工藝使得芯片顆粒分開,得到每一顆獨立芯片。把熒光粉的涂布工藝加入到LED上游生產(chǎn)中,所得芯片直接為白光LED芯片,大大提高下游白光LED發(fā)光二極管的封裝效率。
文檔編號H01L33/00GK101241962SQ200710115029
公開日2008年8月13日 申請日期2007年11月22日 優(yōu)先權日2007年11月22日
發(fā)明者吳文鋉, 黃生榮 申請人:廈門三安電子有限公司