[發明專利]白光LED外延芯片封裝結構

無效

• 申請號: 201110324177.3
• 申請日: 2011-10-21
• 公開（公告）號: CN102332513A
• 公開（公告）日: 2012-01-25
• 發明（設計）人: 何瑞科;吉愛華;馬新尚;李虹;蘆增輝
• 申請（專利權）人: 西安重裝渭南光電科技有限公司
• 主分類號: H01L33/02
• 分類號: H01L33/02;H01L33/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及半導體照明技術領域，具體地說，涉及白光LED的外延結構、芯片結構與封裝結構。

背景技術

白光LED具有節能、環保、壽命長、可以工作在高速狀態等諸多優點，其用途越來越廣，政府正大力推廣。目前，通常采用藍光LED激發黃色熒光粉來生產白光LED，由于用藍光LED激發黃色熒光粉生產的白光LED，顯色性差、穩定性差。

如何提高現有的白光LED的顯色性能和穩定性正成為當今大家最為關心的問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供白光LED外延芯片封裝結構，其顯色性好、穩定性好，該白光LED外延芯片封裝可生產線上進行大批量生產。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：

提供一種無需使用熒光粉，顯色性好、穩定性好的白光LED外延芯片封裝結構。本發明同時提供白光LED外延結構和工藝、白光LED芯片結構和工藝、白光LED封裝結構和工藝。

本發明的白光LED外延結構包括從下至上依次設置的ZnSe襯底、N-ZnSe接觸層、CdZnSe藍光發光層和P+ZnSe接觸層

本發明的白光LED芯片結構包括從下至上依次是N?電極、ZnSe襯底、N-ZnSe接觸層、CdZnSe藍光發光層、P+ZnSe接觸層、P?電極。

本發明的白光LED封裝結構包括從下至上依次是支架、銀膠、芯片、金線、硅膠。

優選的，所述ZnSe襯底的厚度為50～200um、N-ZnSe接觸層的厚度為200～1000nm、CdZnSe藍光發光層的厚度為1000～10000nm、P-ZnSe接觸層的厚度為80～600nm。

優選的，所述P電極的厚度為1～10um，金絲直徑為20～100um。

本發明的技術方案是先在ZnSe單晶基板上形成CdZnSe薄膜，通電后使薄膜發出藍光，同時部分的藍光與基板產生連鎖反應，發出黃光，最后藍、黃光形成互補色而發出白光。由于也是采用單顆LED晶粒，其操作電壓僅2.7V，比GaN的LED?3.5V要低，且不需要熒光粉物質就可發出白光。因此一般預料將比GaN白光LED更具價格上的優勢，顯色性好、穩定性好、發光質量好，提高了工作穩定性和使用壽命，減少了封裝工序，可以使白光LED的外延、芯片、封裝、應用整個產業鏈的生產工藝簡化，生產效率高，適于大批量生產。

本發明的生產工藝是準備好清洗的ZnSe單晶基板，然后依次按照下列步驟進行：

先生長外延片

(a)將ZnSe單晶基板放在托盤里送入外延爐，在1055～1065攝氏度下生長N-ZnSe接觸層；

(b)接下來以氮氣為載體，在685～695攝氏度下生長CdZnSe藍光發光層；

(c)之后在995～1005攝氏度下生長P-ZnSe接觸層。

再制作芯片

將生長好的外延片P-ZnSe接觸層上方做上P電極，N-ZnSe接觸層的下方做上N電極。

最后將做好的芯片封裝

將制作的芯片用自動固晶機通過絕緣膠粘貼到在支架上，送入175度的烘箱，烘烤1小時，取出后用自動焊線機進行焊線，之后配好硅膠道康寧6551，抽完真空后，用自動點膠機點完膠后，送入150的烘箱固化1小時，在經過分光測試，包裝入庫，封裝產品就做成了。

本發明的生產工藝效率高，無需特殊設備，生產質量穩定可靠，工業化大量生產易于實現。

下面結合附圖和實施例進一步說明本發明。

附圖說明：圖1是實施例中的外延結構的主示意圖。

圖2是實施例中的芯片結構的主示意圖。

圖3是封裝結構的示意圖。

實施例：

如圖1所示，本實施例的外延結構從下至上依次設置ZnSe襯底1、N-ZnSe接觸層2、CdZnSe藍光發光層3、P-ZnSe接觸層4。

如圖2所示，本實施例的芯片結構從下至上依次設置N電極6、ZnSe襯底1、N-ZnSe接觸層2、CdZnSe藍光發光層3、P-ZnSe接觸層4、P電極5。

如圖3所示，本實施例的封裝結構包括從下至上依次是支架7、銀膠8、芯片9、金線10、硅膠11，其中支架7包含支架電極12。

本實施例中ZnSe襯底的厚度為50～200um、N-ZnSe接觸層的厚度為200～1000nm、CdZnSe藍光發光層的厚度為1000～10000nm、P-ZnSe接觸層的厚度為80～600nm。

P電極的厚度為1～10um，金絲直徑為20～100um。