專利名稱：一種白光led芯片的制備方法
技術(shù)領(lǐng)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(shù)：
目前LED形成白光的主要技術(shù)途徑有①目前最為常用形成白光的技術(shù)途 徑是GaN基藍(lán)光LED利用熒光粉轉(zhuǎn)換的方法，GaN基藍(lán)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(lán)光，而部分藍(lán)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(lán)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(lán)三種 顏色的LED通過三基色疊加原理合成白光，紅、綠、藍(lán)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(yīng)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(jī)構(gòu)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(duì)單個(gè)的LED芯片進(jìn)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(shù)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(tái)；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(jìn)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(jìn)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(tái)面上，樣品臺(tái)被罩子罩住，噴頭通過 罩子頂部進(jìn)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(duì)LED外延片進(jìn)行去光刻膠工藝，焊盤上的光 刻膠及熒光粉同時(shí)脫落，露出焊盤；⑥ 對(duì)LED外延片進(jìn)行劃片工藝使得芯片顆粒分開，得到的每一顆獨(dú)立芯片。本發(fā)明的LED芯片可以是藍(lán)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(jié)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(shí)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(jìn)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(diǎn)，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(yīng)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(duì)于LED外延芯片進(jìn)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(tái)；5.管道。具體實(shí)施例下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)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(duì)單個(gè)的芯片進(jìn) 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(tái)4，在LED常規(guī)芯片工藝完成以后先不進(jìn) 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(jìn)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(jìn)行劃片，LED芯片可以是藍(lán)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(jié)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(tái)4面上，樣 品臺(tái)4被罩子3罩住，噴頭2通過罩子3頂部進(jìn)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(duì)LED外延片1進(jìn)行去光刻膠工藝，焊盤上的光刻 膠及熒光粉同時(shí)脫落，露出悍盤，對(duì)LED外延片1進(jìn)行劃片工藝使得芯片顆粒分開，得到的每一顆獨(dú)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(shí)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(dá)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(jì)效益。
權(quán)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(tái)；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(jìn)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(jìn)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(tái)面上，樣品臺(tái)被罩子罩住，噴頭通過罩子頂部進(jìn)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(duì)LED外延片進(jìn)行去光刻膠工藝，焊盤上的光刻膠及熒光粉同時(shí)脫落，露出焊盤；⑥對(duì)LED外延片進(jìn)行劃片工藝使得芯片顆粒分開，得到的每一顆獨(dú)立芯片。
2. 根據(jù)權(quán)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(lán)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(jié)合得到白光的LED芯片。
3. 根據(jù)權(quán)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(quán)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(quán)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(quán)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(shí)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(jìn)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(jìn)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(tái)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(duì)LED外延片進(jìn)行去光刻膠工藝，焊盤上的光刻膠及熒光粉同時(shí)脫落，露出焊盤；對(duì)LED外延片進(jìn)行劃片工藝使得芯片顆粒分開，得到每一顆獨(dú)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(hào)H01L33/00GK101241962SQ200710115029
公開日2008年8月13日 申請(qǐng)日期2007年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月22日
發(fā)明者吳文鋉, 黃生榮 申請(qǐng)人:廈門三安電子有限公司