[发明专利]碳化硅衬底外延片、封装芯片、白光LED及工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及LED照明技术领域，尤其涉及一种碳化硅衬底外延片、封装芯片、白光LED及工艺方法。

背景技术

白光LED具有节能、环保、寿命长、可以工作在高速状态等诸多优点，其用途越来越广，政府正大力推广。

目前，通常采用蓝光LED激发黄色荧光粉来生产白光LED，由于用蓝光LED激发黄色荧光粉生产的白光LED，显色性差、稳定性差。如何提高现有的白光LED的显色性能和稳定性正成为当今大家最为关心的问题。

发明内容

针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种可在生产线上进行大批量生产的碳化硅衬底外延片、封装芯片、白光LED及生产工艺方法，生产出的白光LED产品，可以获得显色性好且稳定可靠的白光光源。

为实现上述目的，本发明提供一种碳化硅衬底外延片，包括从下至上依次设置的SiC衬底、AiN过渡层、N-GaN接触层、InGaN/GaN多量子阱发光层、P-GaN接触层。

其中，所述SiC衬底的厚度为50～200um；所述N-GaN接触层的厚度为200～1000nm；所述InGaN/GaN多量子阱发光层的厚度为1000～10000nm；所述P-GaN接触层的厚度为80～600nm。

为实现上述目的，本发明还提供一种碳化硅衬底封装芯片，包括从下至上依次设置的N极层、SiC衬底、AiN过渡层、N-GaN接触层、InGaN/GaN多量子阱发光层、P-GaN接触层、透明导电层、P电极。

其中，所述SiC衬底的厚度为50～200um；所述N-GaN接触层的厚度为200～1000nm；所述InGaN/GaN多量子阱发光层的厚度为1000～10000nm；所述P-GaN接触层的厚度为80～600nm。

其中，所述透明导电层的厚度为1～10um。

为实现上述目的，本发明还提供一种碳化硅衬底白光LED，包括从下至上依次设置的支架、支架电极、芯片、金线、荧光晶体、硅胶和透镜，所述芯片包括从下至上依次设置的N极层、SiC衬底、AiN过渡层、N-GaN接触层、InGaN/GaN多量子阱发光层、P-GaN接触层、透明导电层、P电极。

其中，所述SiC衬底的厚度为50～200um；所述N-GaN接触层的厚度为200～1000nm；所述InGaN/GaN多量子阱发光层的厚度为1000～10000nm；所述P-GaN接触层的厚度为80～600nm。

其中，所述透明导电层的厚度为1～10um。

其中，所述荧光晶体的厚度为100～2000um。

为实现上述目的，本发明还提供一种碳化硅衬底白光LED工艺方法，包括以下步骤：

将SiC单晶基板放在托盘里送入外延炉，在1055～1065摄氏度下生长N-GaN接触层；以氮气为载体，在685-695摄氏度下生长InGaN/GaN多量子阱发光层；在995-1005摄氏度下生长P-GaN接触层，得到碳化硅衬底外延片；

将生长好的外延片P-GaN接触层上方先做一层透明导电层，再在透明导电层上做上P电极，在SiC单晶基板的下方做上N极层，得到碳化硅衬底封装芯片；

将所述碳化硅衬底封装芯片用自动共晶机将碳化硅衬底封装芯片固定在支架上，然后用自动焊线机进行焊线，芯片上方放上一块和碳化硅衬底封装芯片面积一样的荧光晶体，之后盖上透镜，配好硅胶，抽完真空后，用自动点胶机注入透镜内后，送入烘箱固化2小时，得到碳化硅衬底白光LED。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明提供的碳化硅衬底白光LED，其显色性好、稳定性好、发光质量好，提高了工作稳定性和使用寿命，减少了封装工序，可以使白光LED的外延、芯片、封装、应用整个产业链的生产工艺简化，生产效率高，适于大批量生产。

附图说明

图1为本发明碳化硅衬底外延片的结构图；

图2为本发明碳化硅衬底封装芯片的结构图；

图3为本发明碳化硅衬底白光LED的结构图；

图4为本发明碳化硅衬底白光LED的工艺方法流程图。

主要元件符号说明如下：

01、SiC衬底     02、AiN过渡层      03、N-GaN接触层

04、InGaN/GaN多量子阱发光层        05、P-GaN接触层

06、透明导电层  07、P电极          08、N极层

09、支架         15、支架电极     10、芯片