[发明专利]白光LED芯片制作工艺及其产品

说明书

技术领域

本发明属于化合物半导体LED生产技术领域，更具体地说，是涉及一种白光LED芯片制作工艺及其产品。

背景技术

传统的白光LED为采用GaN蓝光芯片在封装时用混有荧光粉的胶体包裹起来，通电发蓝光后激发荧光粉后转化黄光与未能被激发的蓝光混合成白光的方式发射出来。请参见图1，其结构包括：P极1′，透明导电层2′，P-GaN层3′，LED发光层4′，N-GaN层5′，N极6′和蓝宝石衬底(Sapphire)7′，该芯片工艺为在蓝宝石(Sapphire)基板上采用MOCVD工艺生长GaN外延发光层后经芯片化学、黄光、蒸镀、蚀刻等工艺制作金属电极，再经研磨、抛光、切割等工艺制作成单颗的芯片。请参见图2，现有的一种白光LED封装的制作工艺为：将单颗的芯片11′采用封装工艺将芯片11′固定到PCB板或金属支架上经打线工艺再经荧光粉22′点胶封胶工艺后制作成白光LED封装产品。该种工艺生产白光LED较为复杂，而且由于荧光粉胶体比较厚，不利于光的散发出光率也较低，同时，因为芯片11′表面荧光粉22′厚度不一，即芯片表面受激发荧光粉22′的量不一，一次和二次光学难以设计；再者，蓝光芯片11′激发荧光粉22′发出的黄光与未激发荧光粉溢出的蓝光混合的比例不一，必然会存在光斑现象。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种白光LED芯片制作工艺，使得白光芯片的制作工艺简单易行，节约工艺成本，且制作出的LED芯片能够直接发出白光，并提升芯片的发光率和出光率。

为解决上述技术问题，本发明的采用的技术方案是：提供一种白光LED芯片制作工艺，包括以下步骤：

步骤一，将依次层叠设有蓝宝石衬底、N-GaN层、LED发光层、P-GaN层的基板切割成合适的尺寸；

步骤二，在切割后的基板上制作出透明电极层，并采用蚀刻法将P-GaN层露出，以便制作N电极；

步骤三，在透明电极层上制作出P电极，在N-GaN层上制作出N电极；

步骤四，采用激光切割出切割道，切割深度至基板的蓝宝石衬底；

步骤五，在芯片上增设一可以将蓝光激发为白光的荧光粉硅胶层；

步骤六，在所述荧光粉硅胶层上涂布光阻层；

步骤七，通过显影、刻蚀工艺除去所述P电极和N电极上的光阻层；

步骤八，除去所述P电极和N电极上的荧光粉硅胶层；

步骤九，除去所述荧光粉硅胶层上的光阻层，得到白光LED芯片。

进一步地，在所述步骤九之后还包括步骤十：将步骤八得到的白光LED芯片分离成单晶LED。

进一步地，所述步骤二中的蚀刻法为湿式蚀刻法和干式蚀刻法。

进一步地，所述步骤四顺次包括涂布、光刻、蚀刻、烘烤。

进一步地，所述步骤九顺次包括研磨、抛光、切割、劈裂工艺。

本发明提供的白光LED芯片制作工艺的有益效果在于：与现有技术相比，本发明将LED上游、中游工艺结合在一起，在不改变原有的芯片结构的基础上，通过在芯片的表层直接涂布荧光粉，使其形成一荧光粉硅胶层，这样能够大大提高芯片的发光率和出光效率，其芯片的发光效率综合提升16％以上；同时可大大节省原有工序和工艺成本。

本发明还提供了一种由上述所述的工艺制作的白光LED芯片，包括依序层叠设置的蓝宝石衬底、N-GaN层、LED发光层、P-GaN层、透明电极层，以及制作于所述透明电极层上的P-电极和制作于所述N-GaN层上的N-电极，所述透明电极层上设有荧光粉硅胶层。

进一步地，所述的荧光粉硅胶层的厚度为：10μm-80μm。

进一步地，所述的白光LED芯片的侧面还设置有荧光粉硅胶层。

本发明提供的白光LED芯片的有益效果在于：本白光LED芯片结构将原SiO₂保护层用荧光粉硅胶层替代，让LED蓝光直接激发荧光粉以白光的方式发射出来，同时LED侧面发光同样可以被荧光粉硅胶层遮挡受激发而出白光，该种结构的芯片可大大提升白光在封装端的发光效率，且发出的白光均匀。

附图说明

图1为现有的LED蓝光芯片的剖面结构示意图；

图2为现有的LED蓝光芯片封装成发白光芯片后的剖面结构示意图；

图3为本发明实施例提供的白光LED芯片制作工艺中蚀刻前芯片的剖面结构示意图；

图4为本发明实施例提供的白光LED芯片制作工艺中蚀刻后芯片的剖面结构示意图；

图5为本发明实施例提供的白光LED芯片制作工艺中制作好电极后芯片的剖面结构示意图；