[發明專利]直接發出白光的發光二極管晶圓片的制造方法

無效

• 申請號: 201210087496.1
• 申請日: 2012-03-28
• 公開（公告）號: CN103367557A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 劉勝;鄭懷;羅小兵;付星;陳明祥
• 申請（專利權）人: 劉勝
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00
• 代理公司: 上海市華誠律師事務所 31210
• 代理人: 李平

技術領域

本發明涉及一種發光二極管光源，特別涉及一種直接發出白光的發光二極管晶圓片的制造方法。

背景技術

LED(Light?Emitting?Diode)是一種基于P-N結電致發光原理制成的半導體發光器件，具有電光轉換效率高、使用壽命長、環保節能、體積小等優點，被譽為21世紀綠色照明光源，隨著以氮化物為代表的第三代半導體材料技術的突破，基于大功率高亮度發光二極管(LED)的半導體照明產業在全球迅速興起，并在傳統照明領域引發了一場革命。LED由于其獨特的優越性，已經開始在許多領域得到廣泛應用，被業界認為是未來照明技術的主要發展方向，具有巨大的市場潛力。

大功率白光LED通常是由兩波長光(藍色光+黃色光)或者三波長光(藍色光+綠色光+紅色光)混合而成。目前廣泛采用的白光LED是通過藍色LED芯片(GaN)和黃色熒光粉(YAG或TAG)組成。在LED封裝中熒光粉層的幾何形貌，濃度和厚度等參數嚴重影響LED的出光效率、色溫、空間顏色均勻性等重要光學性能；為了獲得良好光學性能的LED產品，熒光粉層的實現工藝是非常關鍵的。

目前的LED封裝工藝是將從LED晶圓片上切割得到的芯片固定在基板或者支架上面，先實現電連接，再將熒光粉和環氧樹脂或者硅膠的混合物涂覆到LED芯片周圍，形成熒光粉層。在這種封裝工藝流程中，由于熒光粉膠粘度很大，在涂覆熒光粉的過程中熒光粉膠量在不同的封裝模塊之間往往是不同的，這將導致封裝得到的LED產品光色變化很大，影響產品的一致性；而且由于當色溫超過一定范圍，LED產品將不能夠使用，所以使得LED的成品率不是很高，低成品率帶來的直接后果是增大用戶使用LED產品的成本。而且在封裝過程中熒光粉膠一般是通過點涂到LED周圍，形成球帽狀熒光粉形貌，這種形貌將導致LED產品的空間顏色不均勻，這將影響LED產品用戶的照明舒適感。為此必須發展新型LED熒光粉涂覆工藝，克服目前封裝工藝的低色溫一致性、低成品率和空間顏色均勻性不高的缺陷。

發明內容

本發明的目的是針對已有技術中存在的缺陷，提供一種直接發出白光的發光二極管晶圓片的制造方法。其特征在于在發光二極管晶圓片的芯片焊盤上制作的電連接金屬凸點，將平板夾具貼合在凸點之上，使晶圓片和平板夾具之間形成間隙，并確保間隙的高度一致，在間隙內經點涂裝置填充熒光粉和環氧樹脂或者硅膠的混合物，經加溫固化后剝離平板夾具，將晶圓片切割為單顆白光發光二極管，制造方法包含以下的步驟：

A.在發光二極管晶圓片的芯片焊盤上制作的電連接金屬凸點；

B.將平板夾具貼合在凸點之上；

C.通過外部裝置控制晶圓片和夾具之間的間隙，使間隙的高度一致；

D.在間隙中填充滿熒光粉和環氧樹脂或者熒光粉和硅膠混合物；

E.加溫固化間隙中的填充物；

F.剝離平板夾具，制作發光二極管晶圓片的電極；

G.切割涂覆好的發光二極管晶圓片，完成單顆白光發光二極管制作。

所述發光二極管晶圓片為正裝或倒裝或垂直結構。

所述發光二極管晶圓片上的金屬凸點的形狀為圓柱形或球形經絲網印刷、打線機植球和電鍍制作，金屬凸點材料為鉛錫焊料或金或銅或鎳等導電材料。

所述平板夾具由均一材料或復合材料制作，均一材料為軟材料或硬材料，復合材料為軟材料和硬材料組合而成。

所述熒光粉膠中的熒光粉材料為黃色熒光粉YAG和TAG，膠材為環氧樹脂，硅膠和旋涂玻璃。

所述的晶圓片和夾具之間的間隙，可以從40μm-2mm之間。

所述在對間隙中填充熒光粉和環氧樹脂的過程是利用間隙之間毛細抽吸過程填充，或利用外界壓力主動填充。

本發明的優點是在晶圓上實現大規模的LED芯片封裝并能保持熒光粉層厚度一致，提高了直接輸出白光的LED封裝效率和成品率，使LED芯片具有良好的空間顏色均勻性和整體色溫一致性。

附圖說明

圖1實施例一的LED晶圓片上制作的電連接凸點的結構示意圖；

圖2實施例一的在間隙中填充熒光粉等填充物的結構示意圖；

圖3實施例一的剝離平板夾具的結構示意圖；

圖4實施例一的切割涂覆好的LED晶圓片的結構示意圖；

圖5實施例二的LED晶圓片上制作的電連接凸點的結構示意圖；

圖6實施例二的在間隙中填充熒光粉等填充物的結構示意圖；

圖7實施例二的剝離平板夾具的結構示意圖；

圖8實施例三的LED晶圓片上制作的電連接凸點的結構示意圖；