專利名稱：一種白光led芯片制造方法及其產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種白光LED芯片制造方法及其產(chǎn)品，尤其涉及一種將熒光粉直接涂覆在芯片表面獲得白光的制造方法，屬于半導(dǎo)體照明技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
LED (Light Emitting Diode)作為一種新型的綠色光源產(chǎn)品，具有高效率、高亮度、體積小、使用壽命長、耗電量低、不含Hg等有害物優(yōu)點，有望取代傳統(tǒng)白熾燈、日光燈、鹵素?zé)艏皞鹘y(tǒng)背光源，成為廣泛應(yīng)用的優(yōu)質(zhì)光源。業(yè)界獲得白光LED的主要手段是通過采用單色光激發(fā)熒光粉，形成混合白光?，F(xiàn)有技術(shù)中，單色LED芯片一般是由處于產(chǎn)業(yè)中游的芯片制造企業(yè)提供，下游封裝企業(yè)負(fù)責(zé)在芯片表面涂敷一層球冠狀熒光粉膠體。具體的，獲得白光的傳統(tǒng)灌封工藝是將熒光粉粉末與硅膠或環(huán)氧樹脂混合，按一定比例混合均勻，經(jīng)過脫泡處理，制成粉漿，利用小細管將其涂敷在芯片表面，理想的狀況下能在芯片表面形成球冠狀的熒光粉涂層。但這種技術(shù)手段容易產(chǎn)生涂層厚度不均勻，造成色溫不一致；涂層表面凹凸不平，導(dǎo)致光線射出時形成的白光顏色不均勻，局部出現(xiàn)偏黃或偏藍的不均勻光斑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的解決上述技術(shù)問題，提出一種白光LED芯片制造方法及其產(chǎn)品。本發(fā)明的目的，將通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn):
一種白光LED芯片的制造方法，包括如下步驟:
步驟一、在襯底上生長完整的LED外延結(jié)構(gòu):在藍寶石襯底上利用有機化學(xué)氣相沉積的方法依次外延生長N型電極接觸層，發(fā)光有源區(qū)，P型電極接觸層；
步驟二、制作N型電極區(qū):利用光刻膠或介質(zhì)膜作掩膜，用離子刻蝕的方法在P-GaN上將設(shè)計的N型接觸區(qū)域和分割區(qū)域刻蝕至N型接觸電極區(qū)；
步驟三、制作透明導(dǎo)電層:用光刻和蒸鍍的方法在P-GaN表面制作透明導(dǎo)電層，并在4000C _600°C時，退火 10-30 分鐘；
步驟四、制作電極:利用光刻膠作掩膜，蒸鍍多層金屬，剝離之后形成P型歐姆接觸電極和N型歐姆接觸電極；
步驟五、制作圍壩:在接觸電極周圍形成內(nèi)圍壩，在芯片外框形成外圍壩；
步驟六、涂覆熒光粉:將熒光粉粉末與硅膠或環(huán)氧樹脂按比例混合，經(jīng)過脫泡處理，制成粉漿，在步驟五的芯片的內(nèi)外圍壩之間涂敷粉漿；
步驟七、分割芯片:將經(jīng)過步驟六涂覆熒光粉的基板背面減薄，用劃片和裂片的方法將芯片分割成獨立單元。優(yōu)選地，所述步驟四中制作圍壩的方法為光刻、離子刻蝕、濕法腐蝕、絲網(wǎng)印刷中的一種。優(yōu)選地，所述內(nèi)、外圍壩的材料為光刻膠、Si02、SiNx中的一種。
優(yōu)選地，所述內(nèi)、外圍壩的厚度為IOum 50um，高度為100 um 500um。優(yōu)選地，所述步驟六中的熒光粉為YAG熒光粉、TAG熒光粉或BOSE熒光粉中的一種或一種以上的混合。優(yōu)選地，所述步驟六中粉漿的涂敷方法為滴灌、旋涂或噴涂的其中一種。優(yōu)選地，一種由白光LED芯片制造方法所得的白光芯片，所述芯片包括依次形成在生產(chǎn)襯底上的外延層、透明導(dǎo)電層、鈍化層，所述的外延層包括依次形成的N層、量子阱層和P層，所述透明導(dǎo)電層覆蓋所述P層，其特征在于:所述芯片的N層、P層的P型歐姆接觸電極和N型歐姆接觸電極周圍設(shè)置有內(nèi)圍壩，所述芯片的外框四周設(shè)置有外圍壩。本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在:使用本發(fā)明的方法制作白光芯片可以在芯片表面獲得平整均勻的熒光粉涂層，真正實現(xiàn)熒光粉芯片級封裝。這種方法得到的白光芯片的色溫一致，沒有局部藍圈或黃圈的不均勻光斑。


圖1是本發(fā)明的白光LED芯片平面結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明的白光LED芯片制作好內(nèi)、外圍壩的結(jié)構(gòu)示意 圖3是本發(fā)明的白光LED芯片涂覆好熒光粉的結(jié)構(gòu)示意 圖4是本發(fā)明的白光LED芯片剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明揭示了一種白光LED芯片的制造方法，整個過程結(jié)合如圖1-圖4所示，包括如下步驟:
步驟一、在襯底上生長完整的LED外延結(jié)構(gòu):在藍寶石襯底上利用有機化學(xué)氣相沉積的方法依次外延生長N型電極接觸層，發(fā)光有源區(qū)，P型電極接觸層；
步驟二、制作N型電極區(qū):利用光刻膠或介質(zhì)膜作掩膜，用離子刻蝕的方法在P-GaN上將設(shè)計的N型接觸區(qū)域和分割區(qū)域刻蝕至N型接觸電極區(qū)；
步驟三、制作透明導(dǎo)電層:用光刻和蒸鍍的方法在P-GaN表面制作透明導(dǎo)電層，并在400°C 600°C時，退火10 30分鐘；
步驟四、制作電極:利用光刻膠作掩膜，蒸鍍多層金屬，剝離之后形成P型歐姆接觸電極2和N型歐姆接觸電極I ;
步驟五、制作圍壩:在接觸電極，包括P型歐姆接觸電極2和N型歐姆接觸電極I周圍采用光刻、離子刻蝕、濕法腐蝕、絲網(wǎng)印刷中的任意一種方法形成內(nèi)圍壩11。同樣的，在芯片外框也制作出外圍壩12 ;所述圍壩的材料為光刻膠、Si02、SiNx中的一種，所述圍壩的厚度為 IOum 50um,高度為 100 um 500um。步驟六、涂覆熒光粉:將熒光粉粉末與硅膠或環(huán)氧樹脂按比例混合，經(jīng)過脫泡處理，制成粉漿，在步驟五的芯片的內(nèi)、外圍壩之間采用滴灌、旋涂或噴涂的任意一種方法涂敷粉漿13 ;所述的熒光粉為YAG熒光粉、TAG熒光粉或BOSE熒光粉中的一種或一種以上的混合。步驟七、分割芯片:將經(jīng)過步驟六涂覆粉漿13的基板背面減薄，用劃片和裂片的方法將芯片分割成獨立單元。
用以上方法制得的芯片與現(xiàn)有的芯片結(jié)構(gòu)大致一致。所述芯片包括依次形成在生產(chǎn)襯底上的外延層、透明導(dǎo)電層、鈍化層，所述的外延層包括依次形成的N層、量子阱層和P層，所述透明導(dǎo)電層覆蓋所述P層。本發(fā)明通過在芯片焊墊周圍制作內(nèi)圍壩，預(yù)留焊線區(qū)域，在芯片外框制作外圍壩，預(yù)留劃片槽，然后在內(nèi)圍壩和外圍壩間涂敷熒光粉的方法；同時，由于現(xiàn)有技術(shù)中是在支架中固晶后涂覆粉漿，容易造成粉漿的凹凸不平，而利用本發(fā)明的方法省去了在支架中固晶的過程，使得芯片表面能獲得平整均勻的熒光粉涂層；真正實現(xiàn)熒光粉芯片級封裝，這種方法得到的白光芯片的色溫一致，沒有局部藍圈或黃圈的不均勻光斑。本發(fā)明尚有多種實施方式，凡采用等同變換或者等效變換而形成的所有技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種白光LED芯片的制造方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟一、在襯底上生長完整的LED外延結(jié)構(gòu):在藍寶石襯底上利用有機化學(xué)氣相沉積的方法依次外延生長N型電極接觸層，發(fā)光有源區(qū)，P型電極接觸層； 步驟二、制作N型電極區(qū):利用光刻膠或介質(zhì)膜作掩膜，用離子刻蝕的方法在P-GaN上將設(shè)計的N型接觸區(qū)域和分割區(qū)域刻蝕至N型接觸電極區(qū)； 步驟三、制作透明導(dǎo)電層:用光刻和蒸鍍的方法在P-GaN表面制作透明導(dǎo)電層，并在400°C 600°C時，退火10 30分鐘； 步驟四、制作電極:利用光刻膠作掩膜，蒸鍍金屬，剝離之后形成P型歐姆接觸電極和N型歐姆接觸電極； 步驟五、制作圍壩:在步驟四的P型和N型接觸電極周圍形成內(nèi)圍壩，在芯片外框形成外圍壩； 步驟六、涂覆熒光粉:將熒光粉粉末與硅膠或環(huán)氧樹脂按比例混合，經(jīng)過脫泡處理，制成粉漿，在步驟五的芯片的內(nèi)外圍壩之間涂敷粉漿； 步驟七、分割芯片:將經(jīng)過步驟六涂覆熒光粉的基板背面減薄，用劃片和裂片的方法將芯片分割成獨立單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種白光LED芯片的制造方法，其特征在于:所述步驟四中制作圍壩的方法為光刻、離子刻蝕、濕法腐蝕、絲網(wǎng)印刷中的任意一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種白光LED芯片的制造方法，其特征在于:所述內(nèi)、外圍壩的材料為光刻膠、SiO2, SiNx中的任意一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種白光LED芯片的制造方法，其特征在于:所述內(nèi)、外圍壩的厚度為IOum 50um,高度為100 um 500um。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種白光LED芯片的制造方法，其特征在于:所述步驟六中的熒光粉為YAG熒光粉、TAG熒光粉或BOSE熒光粉中的一種或一種以上的混合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種白光LED芯片的制造方法，其特征在于:所述步驟六中粉漿的涂敷方法為滴灌、旋涂或噴涂的其中的任意一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6所述的任意一種由白光LED芯片制造方法所得的白光芯片，所述芯片包括依次形成在生產(chǎn)襯底上的外延層、透明導(dǎo)電層、鈍化層，所述的外延層包括依次形成的N層、量子阱層和P層，所述透明導(dǎo)電層覆蓋所述P層，其特征在于:所述芯片的N層、P層的P型歐姆接觸電極和N型歐姆接觸電極周圍設(shè)置有內(nèi)圍壩，所述芯片的外框四周設(shè)置有外圍壩。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種白光LED芯片制造方法及其產(chǎn)品，本發(fā)明通過在芯片焊墊周圍制作內(nèi)圍壩，預(yù)留焊盤，在芯片外框制作外圍壩，預(yù)留劃片槽，然后在內(nèi)圍壩和外圍壩間涂敷熒光粉的方法制得白光LED芯片。本發(fā)明的方法能在芯片表面獲得平整均勻的熒光粉涂層，真正實現(xiàn)熒光粉芯片級封裝。這種方法得到的白光芯片的色溫一致，沒有局部藍圈或黃圈的不均勻光斑。
文檔編號H01L33/50GK103187488SQ20111044728
公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者王懷兵, 吳思, 王輝, 孔俊杰, 王勇, 徐金雄 申請人:蘇州新納晶光電有限公司