[发明专利]制造发光二极管芯片的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光二极管的制备方法，特别是关于一种发光二极管圆片的荧光粉涂层方法。

背景技术

发光二极管（Light Emitting Diode或LED）在正向电流的作用下，其PN中的空穴和电子在扩散过程中复合，发出特定波长范围的光子，进而将电能转化为光能。为了实现发光二极管的白光照明，需要发光二极管发出多种波长光谱。一类方法是采用几种颜色发光二极管的混光，例如，使用红、绿、蓝三种芯片，封装在一个器件中。另一类方法是采用一种发出特定波长光线的芯片，在芯片出光位置上增加一个荧光粉涂层。该荧光粉涂层改变了芯片本身光的波长和颜色，并与芯片的光混合，形成白光。目前，蓝光芯片加上黄色荧光粉的方案正在大规模的使用，而其中铝酸盐类黄色荧光粉相对成熟，出光效率高，并且成本相对比较低，是目前主流的白光照明配光方法。此外，正在开发的紫外光芯片加上红、绿、蓝荧光粉的方案，该方案采用荧光粉激活的三种三元色红、绿、蓝进行混合，形成白光。

芯片表面的荧光粉涂层质量，例如荧光粉涂层的厚度的均匀性对芯片出光的颜色有直接的影响。荧光粉涂层厚度的均匀性与众多因素有关，如叠放胶的总体积，胶的粘滞系数，胶是否叠放在芯片的正中央等。如图1A到1E所示，是现有技术中引线键合封装发光二极管的方法流程示意图。图1A显示的发光二极管圆片10具有引线键合垫11的面朝上，背向基板30。具体方法流程为：如图1B所示，将发光二极管圆片10切割为多个单独的芯片20；如图1C所示，将单个芯片20放在基板30上，通过芯片粘合剂40进行粘合，并将金属引线50进行引线键合；如图1D所示，将含有荧光粉的液体高分子胶通过针管60滴涂或喷涂的方法叠放到芯片20的中央，然后荧光粉胶流动覆盖芯片20的表面和侧面；如图1E所示，采用密封胶70对芯片20进行密封。如图2A到2D所示，是现有技术中倒装芯片封装发光二极管的方法流程示意图；图2A显示的发光二极管圆片10有电极凸起12的一面朝下，面向基板30。具体方法流程为：如图2B所示，将发光二极管圆10切割为多个芯片20；如图2C所示，将芯片20与基板30固定连接，将含有荧光粉的液体高分子胶通过针管60滴涂或喷涂的方法叠放到芯片20的中央，然后荧光粉胶流动覆盖芯片20的表面和侧面；如图2D所示，采用密封胶70对芯片20进行密封。在上述两个方法流程中，对发光二极管圆片10的荧光粉涂层的方法均为针管涂布，该方法不是一个重复性很好的方法，因此涂布的荧光粉厚度不一致，导致芯片发出的光线的颜色不一致，以及导致芯片之间的色差。对单个芯片进行荧光粉针管涂布的另一个问题是方法时间增加，方法效率降低。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于制造发光二极管芯片的方法，通过该方法实现的荧光粉涂层厚度均匀，制造效率高。

根据本发明，提供了一种制造发光二极管芯片的方法，包括以下步骤：

步骤一：在具有有源面和与有源面相对的无源面的发光二极管圆片的任一个面上涂布荧光粉层并固化；

步骤二：对发光二极管圆片进行切割，形成若干单独的片体；

步骤三：将单个的片体与基板电连接并封装形成发光二极管芯片。

根据本发明的方法，采用先在圆片整体上涂布荧光粉，然后再切割成单独的片体能够保证由同一个圆片制造的芯片具有相同的荧光粉厚度。

在一个实施例中，在步骤一中，采用旋转圆片涂布、喷涂、模板印刷中的一种来涂布荧光粉。这种方法比传统方法中对单个芯片分别进行滴涂荧光粉效率更高，因此节省了制造时间，提高了效率。

在一个实施例中，在有源面上设置有多个引线键合垫，在有源面上涂布荧光粉层时，在步骤一和步骤二之间，还有第一附加步骤：暴露发光二极管圆片上的引线键合垫；在步骤二和步骤三之间，还有第二附加步骤：以片体的有源面背向基板的方式将片体固定到基板上，并将引线键合垫和基板进行引线键合。这种方法适用于引线键合发光二极芯片的制造。在一个具体的实施例中，在第一附加步骤中，使用激光刻蚀或化学腐蚀的方法暴露发光二极管圆片上的引线键合垫。采用这些方法能够除去引线键合垫区域的荧光粉层而不影响其余部分的荧光粉层，从而不会影响芯片的发光性能。

在一个实施例中，在有源面上设置有电极凸起，并且在无源面上涂布荧光粉层。在一个具体的实施例中，在步骤三中，以片体的有源面朝向基板，并且电极凸起与基板相接触的方式将片体固定到基板上。这适用于倒装发光二极芯片的制造。