專利名稱：發(fā)光二極管制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光元件制造方法，尤指一種發(fā)光二極管制造方法。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(Light Emitting Diode, LED)具有環(huán)保、亮度高、省電、壽命長等諸多 特點(diǎn)，將漸漸成為主要照明光源。單個(gè)發(fā)光二極管晶粒的亮度有限，需組合多個(gè)發(fā)光二極管 才能滿足高亮度照明需求。業(yè)內(nèi)通常是將發(fā)光二極管晶粒從發(fā)光二極管晶片中切割后取出并 放入導(dǎo)電架中，然后經(jīng)過打線、灌膠等封裝工藝后形成單顆發(fā)光二極管，然發(fā)光二極管晶粒 的體積小，取放發(fā)光二極管晶粒過程中吸附發(fā)光二極管晶粒較為困難。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于此，有必要提供一種制造簡便且成本較低的發(fā)光二極管制造方法。 一種發(fā)光二極管制造方法，包括以下步驟提供一發(fā)光二極管晶片，該發(fā)光二極管晶片 包括一襯底，于該襯底上形成若干發(fā)光二極管晶粒；于發(fā)光二極管晶粒的周圍形成一保護(hù)層 ;于保護(hù)層上沉積一電極層，電極層與每一發(fā)光二極管晶粒電連接并作為每一發(fā)光二極管晶 粒的第一電極；提供一導(dǎo)電板，將該導(dǎo)電板組裝于電極層上；去除發(fā)光二極管晶片的襯底， 并于每一發(fā)光二極管晶粒上形成第二電極；去除每一發(fā)光二極管晶粒周圍的保護(hù)層；于每一 發(fā)光二極管晶粒的外圍開設(shè)一通槽，每一通槽分別上下貫通電極層及導(dǎo)電板；提供一基座， 將該基座組裝于電極層上，該基座上開設(shè)若干通孔，該若干通孔與該若干發(fā)光二極管晶粒一 一對應(yīng)，每一發(fā)光二極管晶粒收容于相對應(yīng)的通孔中；把每一發(fā)光二極管晶粒的第二電極電 連接于電極層上，并向基座的通孔內(nèi)填充透光材料，該透光材料分別包覆每一發(fā)光二極管晶 粒；切割使該若干發(fā)光二極管晶粒相互分離，每一發(fā)光二極管晶粒分別形成一發(fā)光二極管， 該發(fā)光二極管包括一通槽、 一電極層及一導(dǎo)電板，發(fā)光二極管的通槽使發(fā)光二極管的電極層 分為相互絕緣的第一部分及第二部分，并使導(dǎo)電板分為相互絕緣的第一外電極及第二外電極
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的發(fā)光二極管制造方法，使得同一發(fā)光二極管晶片上的所有 發(fā)光二極管晶粒一體式同步封裝，無須逐個(gè)取放發(fā)光二極管晶粒，制造方法簡便且成本較低


圖l為本發(fā)明的發(fā)光二極管制造方法的一較佳實(shí)施例的流程圖。
圖2為圖1所示方法中形成發(fā)光二極管晶粒后的局部剖面示意圖。
圖3為圖1所示方法中形成保護(hù)層后的局部剖面示意圖。
圖4為圖1所示方法中形成電極層后的局部剖面示意圖。
圖5為圖1所示方法中導(dǎo)電板組裝于電極層的局部剖面示意圖。
圖6為圖1所示方法中翻轉(zhuǎn)并去除襯底后的局部剖面示意圖。
圖7為圖1所示方法中形成第二電極后的局部剖面示意圖。
圖8為圖1所示方法中去除保護(hù)層后的局部剖面示意圖。
圖9為圖1所示方法中于電極層及導(dǎo)電板上開通槽后的局部剖面示意圖。
圖10為圖1所示方法中所提供的基座的局部剖面示意圖。
圖ll為圖l所示方法中將基座組裝于電極層后的局部剖面示意圖。
圖12為圖1所示方法中打線及密封后的局部剖面示意圖。
圖13為圖12的局部俯視示意圖。
圖14為圖1所示方法中切割后的單個(gè)發(fā)光二極管的局部剖面示意圖。
圖15為本發(fā)明的發(fā)光二極管制造方法的又一較佳實(shí)施例中打線及密封后的局部剖面示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，本發(fā)明的發(fā)光二極管制造方法包括以下步驟
提供一發(fā)光二極管晶片l，該發(fā)光二極管晶片l包括一襯底ll，于該發(fā)光二極管晶片l上
形成若干發(fā)光二極管晶粒12;
于發(fā)光二極管晶粒12周圍形成一保護(hù)層13; 于保護(hù)層13上形成一電極層14;
提供一導(dǎo)電板15，將該導(dǎo)電板15組裝于電極層14上；
去除發(fā)光二極管晶片l的襯底ll，并于每一發(fā)光二極管晶粒12上形成第二電極122;
去除每一發(fā)光二極管晶粒12周圍的保護(hù)層13;
于每一發(fā)光二極管晶粒12的外圍開設(shè)通槽161，通槽161上下貫通電極層14及導(dǎo)電板15; 提供一基座17，將該基座17組裝于該電極層14上，并使發(fā)光二極管晶粒12收容于基座
17的通孔中；
打線及密封；
切割使該若干發(fā)光二極管晶粒12相互分離，每一發(fā)光二極管晶粒12分別形成一發(fā)光二極
5管10。
下面結(jié)合具體圖示具體描述該發(fā)光二極管的制備過程。
首先，如圖2所示，提供一發(fā)光二極管晶片l，該發(fā)光二極管晶片l包括一襯底ll，該襯 底ll上生長外延層，外延層為構(gòu)成p-n結(jié)的半導(dǎo)體，外延層的材料可為砷化鎵、磷砷化鎵、 砷化鋁鎵等，襯底ll的材料可為藍(lán)寶石等，切割該外延層從而于襯底ll上形成若干發(fā)光二極 管晶粒12，該若干發(fā)光二極管晶粒12間隔分布于襯底11上，相鄰發(fā)光二極管晶粒12之間形成 間隙lll。
其次，如圖3所示，于發(fā)光二極管晶片1上涂布一保護(hù)層13，該保護(hù)層13可為光阻，涂布 方法可采用旋布法(spin coating)，采用光學(xué)微影方法于該保護(hù)層13上與發(fā)光二極管晶粒 12相對應(yīng)的位置處形成微孔131，該保護(hù)層13用于定義發(fā)光二極管晶粒12的第一電極圖案。 保護(hù)層13填充發(fā)光二極管晶粒12之間的間隙111，保護(hù)層13的頂面呈凹凸不平狀且高于發(fā)光 二極管晶粒12，微孔l31的孔徑小于發(fā)光二極管晶粒12的尺寸，從而每一發(fā)光二極管晶粒12 的四周部分為保護(hù)層13所覆蓋，僅有中央的部分頂面透過微孔131與外界空氣接觸。
再次，如圖4所示，于保護(hù)層13上沉積一電極層14，該電極層14對應(yīng)保護(hù)層13的微孔 131所在位置向下突出并填滿微孔131，電極層14的頂面為一平面，電極層14與每一發(fā)光二極 管晶粒12電連接從而作為每一發(fā)光二極管晶粒12的第一電極，沉積方式可采用電子束蒸發(fā)、 熱蒸發(fā)或?yàn)R射法。該電極層14上進(jìn)一步沉積由導(dǎo)電材料制成的第一結(jié)合層141，第一結(jié)合層 141可由共晶合金制成，如鋁硅合金或硅銅合金等。
接著，如圖5所示，提供一導(dǎo)電板15，該導(dǎo)電板15由導(dǎo)電材料制成，該導(dǎo)電板15的下表 面上進(jìn)一步形成由導(dǎo)電材料制成的第二結(jié)合層151，第二結(jié)合層151可由共晶合金制成，如鋁 硅合金或硅銅合金等，之后將該導(dǎo)電板15組裝于電極層14上。其中，可采用晶片接合( wafer bonding)方法將導(dǎo)電板15組裝于電極層14上，使第一結(jié)合層141及第二結(jié)合層151作 為黏合層，通過其二者表面的化學(xué)鍵與化學(xué)鍵之間結(jié)合，從而將導(dǎo)電板15組裝于電極層14上
再接著，如圖6及圖7所示，將發(fā)光二極管晶片l倒置，去除發(fā)光二極管晶片l的襯底ll， 使得該若干發(fā)光二極管晶粒12的底面露出，并于每一發(fā)光二極管晶粒12的底面上(即圖6及 圖7所示的頂部)分別沉積一電極122，電極122分別與相對應(yīng)的發(fā)光二極管晶粒12電連接從 而作為發(fā)光二極管晶粒12的第二電極。去除襯底ll的方法可采用晶片剝離法，例如激光剝離 法或濕式剝離法。電極122的沉積方式可采用電鍍、磁控濺射等方法。
緊接著，如圖8所示，去除每一發(fā)光二極管晶粒12周圍的保護(hù)層13，露出電極層14，每一發(fā)光二極管晶粒12周圍于去除保護(hù)層13后形成間隙l 23 。
接下來，如圖9所示，于電極層14上開設(shè)若干通槽161，該若干通槽161與該若干發(fā)光二 極管晶粒12的數(shù)量對應(yīng)，每一通槽161形成于相對應(yīng)發(fā)光二極管晶粒12的外側(cè)并緊鄰該發(fā)光 二極管晶粒12，該若干通槽161均上下依次貫通電極層14及導(dǎo)電板15，通槽161內(nèi)可填充絕緣 材料。
然后，如圖10及圖11所示，提供一基座17，基座17由絕緣材料制成，將該基座17組裝于 該電極層14上，該基座17上開設(shè)若干通孔171，該若干通孔171與該若干發(fā)光二極管晶粒12— 一對應(yīng)，每一發(fā)光二極管晶粒12收容于相對應(yīng)的通孔171中，每一通孔171外圍的側(cè)壁172上 形成一導(dǎo)電柱173，每一導(dǎo)電柱173貫通基座17并電連接于電極層14;
之后為打線及密封，如圖12所示，打線是指利用導(dǎo)線18把每一發(fā)光二極管晶粒12的電極 122電連接于基座17的導(dǎo)電柱173，進(jìn)而電連接于電極層14，導(dǎo)線18可采用金線或鋁線等導(dǎo)電 材料。密封是指向基座17的通孔171內(nèi)填充透光材料19，該透光材料19分別包覆每一發(fā)光二 極管晶粒12，使發(fā)光二極管晶粒12與外界隔離，還可作為透鏡以提高出光率，透光材料19可 采用環(huán)氧樹脂、壓克力、硅膠等高透光、高機(jī)械強(qiáng)度、強(qiáng)耐濕性材料，透光材料19中還可參 雜熒光粉，密封時(shí)可采用模具一體式灌膠密封，適合大批量生產(chǎn)。
最后，如圖12至圖14所示，切割基座17、電極層14及導(dǎo)電板15，使該若干發(fā)光二極管晶 粒12相互分離，每一發(fā)光二極管晶粒12分別形成一發(fā)光二極管2。發(fā)光二極管2包括一導(dǎo)電板 21、 一電極層22、 一發(fā)光二極管晶粒12及一基座23，其中導(dǎo)電板21由導(dǎo)電板15切割分離而成 ，電極層22由電極層14切割分離而成，基座23由基座17切割分離而成。通槽161將電極層22 及導(dǎo)電板21均一分為二，即把導(dǎo)電板21分為相互絕緣的第一外電極211及第二外電極212，把 電極層22分為相互絕緣的第一部分221及第二部分222，其中導(dǎo)電板21的第一外電極211及第 二外電極212分別作為發(fā)光二極管2的外接電源端，電極層22的第一部分221作為發(fā)光二極管 晶粒12的第一電極并電連接于第一外電極211，發(fā)光二極管晶粒12的電極122作為發(fā)光二極管 晶粒12的第二電極，電極122依次通過導(dǎo)線18、基座23的導(dǎo)電柱233(即基座17的導(dǎo)電柱173) 、電極層22的第二部分222電連接至第二外電極212。
為了清楚說明切割過程，于圖12及圖13中用虛線示出切割道4以表示切割軌跡。切割道 4包括若干橫向切割道421、 422及縱向切割道411、 412，相鄰的二橫向切割道421、 422及相 鄰的二縱向切割道411、 412分布于每一發(fā)光二極管晶粒12的外圍并構(gòu)成一正方形24，該正方 形24為單顆發(fā)光二極管區(qū)域，每一發(fā)光二極管晶粒12所對應(yīng)的導(dǎo)電柱173、透光材料19及導(dǎo) 線18均位于該正方形24內(nèi)。沿切割道4切割后，相鄰的二橫向切割道421、 422及相鄰的二縱
7向切割道411、 412使得相鄰的發(fā)光二極管晶粒12相互分離，每一發(fā)光二極管晶粒12分別形成 一發(fā)光二極管2。每一發(fā)光二極管晶粒12的通槽161貫通相鄰的二橫向切割道421、 422，則通 槽161使得發(fā)光二極管2的導(dǎo)電板21分為相互絕緣的第一外電極211及第二外電極212，亦使得 發(fā)光二極管2的電極層22分為相互絕緣的第一部分221及第二部分222。
在本發(fā)明中，同一發(fā)光二極管晶片1上的所有發(fā)光二極管晶粒12無須切割后逐一取放于 導(dǎo)電架中進(jìn)行封裝，而是一體式同步形成導(dǎo)電板15、基座17、打線及密封后，再進(jìn)行切割形 成完整的單顆發(fā)光二極管2，相對于現(xiàn)有技術(shù)而言，本發(fā)明無須吸附發(fā)光二極管晶粒12，減 少工序，縮短制造時(shí)間，更適用于批量生產(chǎn)，降低制造成本。
圖15示出本發(fā)明又一較佳實(shí)施方式，與上一實(shí)施方式不同之處在于，基座37的側(cè)壁372 上沒有開設(shè)導(dǎo)電柱，在打線步驟中，直接利用導(dǎo)線18將發(fā)光二極管晶粒12的電極122電連接 于電極層14。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光二極管制造方法，包括以下步驟提供一發(fā)光二極管晶片，該發(fā)光二極管晶片包括一襯底，于該襯底上形成若干發(fā)光二極管晶粒；于發(fā)光二極管晶粒的周圍形成一保護(hù)層；于保護(hù)層上沉積一電極層，電極層與每一發(fā)光二極管晶粒電連接并作為每一發(fā)光二極管晶粒的第一電極；提供一導(dǎo)電板，將該導(dǎo)電板組裝于電極層上；去除發(fā)光二極管晶片的襯底，并于每一發(fā)光二極管晶粒上形成第二電極；去除每一發(fā)光二極管晶粒周圍的保護(hù)層；于每一發(fā)光二極管晶粒的外圍開設(shè)一通槽，每一通槽上下貫通電極層及導(dǎo)電板；提供一基座，將該基座組裝于電極層上，該基座上開設(shè)若干通孔，該若干通孔與該若干發(fā)光二極管晶粒一一對應(yīng)，每一發(fā)光二極管晶粒收容于相對應(yīng)的通孔中；把每一發(fā)光二極管晶粒的第二電極電連接于電極層上，并向基座的通孔內(nèi)填充透光材料，該透光材料分別包覆每一發(fā)光二極管晶粒；切割使該若干發(fā)光二極管晶粒相互分離，每一發(fā)光二極管晶粒分別形成一發(fā)光二極管，該發(fā)光二極管包括一通槽、一電極層及一導(dǎo)電板，發(fā)光二極管的通槽使發(fā)光二極管的電極層分為相互絕緣的第一部分及第二部分，并使導(dǎo)電板分為相互絕緣的第一外電極及第二外電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)光二極管制造方法，其特征在于，保護(hù)層 的材料為光阻，采用旋布法及光學(xué)微影法形成保護(hù)層。
3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)光二極管制造方法，其特征在于，導(dǎo)電板 通過晶片接合方法組裝于電極層上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的發(fā)光二極管制造方法，其特征在于，還 包括于電極層上沉積第一結(jié)合層，于導(dǎo)電板上沉積第二結(jié)合層，通過第一結(jié)合層與第二結(jié)合層相互結(jié)合而將導(dǎo)電板組裝于電極層上，第一結(jié)合層與第二結(jié)合層均為導(dǎo)電材料制成。
5 根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)光二極管制造方法，其特征在于，去除襯 底采用晶片剝離法。
6 根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)光二極管制造方法，其特征在于，晶片剝 離法為激光剝離法或濕式剝離法。
7 根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)光二極管制造方法，其特征在于，該若干 通槽中填充絕緣材料。
8 根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)光二極管制造方法，其特征在于，該基座 的每一通孔的側(cè)壁上開設(shè)一導(dǎo)電柱，每一導(dǎo)電柱電連接于電極層上，發(fā)光二極管晶粒的第二 電極電通過導(dǎo)線電連接于與其對應(yīng)的導(dǎo)電柱上。
9 根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)光二極管制造方法，其特征在于，發(fā)光二 極管晶粒的第二電極通過導(dǎo)線直接電連接于電極層上。
10 根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)光二極管制造方法，其特征在于，于發(fā) 光二極管晶粒的周圍形成一保護(hù)層時(shí)，該保護(hù)層上與發(fā)光二極管晶粒相對應(yīng)的位置處形成微 孔，于保護(hù)層上沉積電極層時(shí)，該電極層一并填充微孔。
全文摘要
一種發(fā)光二極管制造方法，包括以下步驟提供一發(fā)光二極管晶片，于該發(fā)光二極管晶片的襯底上形成若干發(fā)光二極管晶粒；于發(fā)光二極管晶粒的周圍形成一保護(hù)層；于保護(hù)層上沉積一電極層；去除發(fā)光二極管晶片的襯底，并于每一發(fā)光二極管晶粒上形成第二電極；去除每一發(fā)光二極管晶粒周圍的保護(hù)層；于每一發(fā)光二極管晶粒的外圍開設(shè)一通槽；提供一基座，將該基座組裝于該電極層上；打線、密封及切割。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的發(fā)光二極管制造方法無須導(dǎo)電架，也無須逐個(gè)取放發(fā)光二極管晶粒，采用晶片結(jié)合法及剝離法使得多個(gè)發(fā)光二極管晶粒一體式同步封裝，制造方法簡便且成本較低。
文檔編號H01L33/00GK101640240SQ20081030312
公開日2010年2月3日 申請日期2008年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月28日
發(fā)明者張家壽 申請人:富準(zhǔn)精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻準(zhǔn)精密工業(yè)股份有限公司