[发明专利]一种白光LED芯片的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及光电照明的发光二极管芯片制备，特别是可以大大提高LED芯片荧光粉涂布的效率，并且涂层厚度可控、涂层均匀性高的一种白光LED芯片的制备方法。

背景技术

目前LED形成白光的主要技术途径有：①目前最为常用形成白光的技术途径是GaN基蓝光LED利用荧光粉转换的方法，GaN基蓝光LED的表面被均匀涂覆有荧光粉和透明树脂，LED辐射出峰值为460nm左右的蓝光，而部分蓝光激发荧光粉发出峰值为570nm左右的黄绿光，与另一部分透射出来的蓝光通过微透镜聚焦组成白光；目前所采用的荧光粉多为稀土激活的铝酸盐(YAG)，通过荧光粉的调节可以得到各种近白光；②还有一种常用的方法是利用红、绿、蓝三种颜色的LED通过三基色叠加原理合成白光，红、绿、蓝三种颜色的LED为一组，通过调节各种颜色LED的亮度来合成不同的白光，甚至得到各种不同的颜色，常应用在各种显示上面，类似现有的照明工具荧光灯，有人提出了用紫外光LED辐射的紫外光去激发三色的荧光粉可以得到白光，这是目前很多研究机构都在研究也在不断发展的一种方法，但是这种方法存在的主要问题在于：由于低掺杂效率和低量子效率，高性能得紫外光LED是很难得到的；另外荧光粉以及抗紫外光退化的封装材料都有待深一步研究。

目前LED芯片厂商主要是提供单色的LED芯片给下游封装企业，白光LED荧光粉的涂布工艺主要在下游企业，即在LED的封装过程中追加荧光体涂布工艺，造成下游企业生产白光LED的封装生产效率低下。典型的白光LED封装工艺如图1所示，荧光粉和树脂的混和物通过注射器涂布在LED芯片的表面，这种涂布荧光粉的方法效率较低，只能对单个的LED芯片进行涂布，且涂布的荧光粉厚度不均匀，在芯片表面往往厚度很大而边缘的厚度较小，这种不均匀造成LED颜色和色温的不均匀，也往往影响LED最终的光效。

发明内容

为解决上述白光LED封装效率低下的问题，本发明旨在提出一种白光LED芯片的制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的方案为：一种白光LED芯片的制备方法，所采用的喷涂系统包括安装有喷头的管道、罩子和样品台；其制备步骤为：

①将荧光粉与黏附性溶剂调配混和并搅拌均匀，混和后的溶剂灌装进喷淋系统的容器中，混和溶剂可通过喷头喷射出来；

②在LED芯片常规工艺完成以后的外延片先不进行划片，通过光刻工艺仅使LED芯片的焊盘上覆盖光刻胶；

③再将划片前的LED外延片置放于样品台面上，样品台被罩子罩住，喷头通过罩子顶部进入罩子腔中，腔内气压状态为常压或低压状态；

④喷涂系统加压，将混和溶剂通过管道上的喷头喷射出，则混和溶剂被均匀地涂附在LED外延片表面；

⑤黏附在芯片上的荧光粉干燥后，对LED外延片进行去光刻胶工艺，焊盘上的光刻胶及荧光粉同时脱落，露出焊盘；

⑥对LED外延片进行划片工艺使得芯片颗粒分开，得到的每一颗独立芯片。

本发明的LED芯片可以是蓝光芯片、也可以是紫外光LED芯片或其他可以通过和荧光粉结合得到白光的LED芯片；荧光粉为稀土激活的铝酸盐YAG荧光粉、硅酸盐荧光粉或其他LED用荧光粉，可以是一种荧光粉也可以是多种荧光粉的混和；黏附性溶剂为树脂、硅胶或者其他有黏附性的溶剂，用于和荧光粉混和调配并搅拌成混和溶液，喷涂划片前的LED外延芯片；喷涂系统喷头可以是球型、圆盘型、锥型或其他适合喷涂的形状，适合将荧光粉和黏附性溶剂组成的混和溶液均匀地喷涂于LED外延芯片上；在LED外延片划片之前，可以喷涂一片外延片，也可以同时喷涂多片外延片，这样子可大大提高生产效率。

本发明在LED外延片划片之前，利用喷涂的方法，把调配好的荧光粉及黏附性溶剂的混和溶液喷涂在LED芯片上，然后再进行划片，这样的方法具有效率高、厚度可控、均匀性较好的优点，也可以大大提高白光LED芯片生产的成品率，适合于大规模产业化生产，应用本发明的制备方法直接把荧光粉的涂布工艺加入到LED上游生产中，制备的芯片直接为白光LED芯片，有利下游白光LED发光二极管的封装生产效率的大大提高。

附图说明

图1为典型的白光LED封装工艺流程示意图。

图2为本发明对于LED外延芯片进行喷淋涂布示意图。

图中：1.LED外延片；2.喷头；3.罩子；4.样品台；5.管道。

具体实施例

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。