[发明专利]大功率白光LED器件无金线双面出光的封装方法及封装结构

说明书

技术领域

本发明属于半导体发光器件领域，尤其涉及一种用于大功率白光LED器件的封装方法及其产品结构。

背景技术

在现有LED(Light Emitting Diode，发光二极管)的制造技术中，LED发光器件的封装通常是在蓝光芯片上制作P-N结电极，在电极上打制金线（金线是连接LED芯片的P端面或N端面与外部接线管脚的连接线），将芯片电极与外部管脚连接，然后在芯片上涂覆荧光粉。

公开日为2006年11月8日、公开号为CN 1858920A的中国发明专利申请“一种白光LED灯的封装方法”和公开日为2009年8月26日、公开号为CN 101514805A的中国发明专利申请“一种LED封装结构及其实现方法”中对于LED芯片的现有封装方式、封装结构均有较详细的公开和披露，在此不进行详细的叙述。

对于每个LED发光器件单体（业内习惯称之为LED芯片）而言，基于现有封装技术的LED发光器件，均只能实现单向发光/出光。

通过对上述资料的分析可知，现有技术路线存在有以下主要缺点：

1、所制造的LED器件只能在器件顶部单向发光，只有一个出光面；

2、LED发光芯片面向器件底部的光线，需要通过特制的反射层反射，再通过器件的顶部发光/出光，其发光效率大大降低；

3、单面发光使得目前的LED器件只能是一个半球形光源，极大限制了LED的适用场合及应用能力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种大功率白光LED器件无金线双面出光的封装方法及封装结构，其在LED芯片P-N结的两端面上，同时设置两个荧光激发/转换层，采用透明电极直接与LED芯片P-N结的两个端面分别进行面接触式的电连接方式，由于不再需要在芯片表面制造金电极。简化了LED芯片的封装制造工艺；可显著提高LED芯片的出光效率，有效地解决了具有球形光源特征的白光LED器件封装问题，大大拓展了其应用领域。

本发明的技术方案是：提供一种大功率白光LED器件无金线双面出光的封装方法，包括用LED蓝光外延片制得LED芯片，在芯片与外引支架电极之间设置电连接通道以及在芯片上设置荧光激发/转换层，其所述的封装工艺步骤至少包括下列步骤：

A、采用单晶荧光材料，制得第一和第二荧光激发/转换层；所述第一、第二荧光激发/转换层的横截面尺寸大于或等于所述LED蓝光外延片的横截面尺寸；

B、在LED蓝光外延片重掺杂P型端的表面，制备一层第一透明导电薄膜，并将载有第一透明导电薄膜的LED蓝光外延片分割成单个的LED芯片；

C、在第一荧光激发/转换层的表面，同样制备一层第二透明导电薄膜；

D、所述的第一和第二透明导电薄膜，通过实施“共晶”工艺，将所述LED芯片P型端的表面，与第一荧光激发/转换层焊接为一体，其所述LED芯片P型端的横截面积，小于第一荧光激发/转换层的横截面积和第二透明导电薄膜的横截面积；

E、采用“掩膜光刻”工艺，在第一荧光激发/转换层表面的第二透明导电薄膜上未被LED芯片P型端表面遮盖的区域，制备用于连接LED芯片P端面电极和第一外引支架电极的第一导电金属焊接层；

F、采用“激光剥离”工艺，将LED芯片的外延衬底剥离，露出LED芯片重掺杂N型端的表面；

G、采用“掩膜光刻”工艺，在LED芯片N型端的表面，制备一层第三透明导电薄膜；

F、在第二荧光激发/转换层的表面，同样制备一层第四透明导电薄膜；

H、采用“掩膜光刻”工艺，在第二荧光激发/转换层表面的第四型透明导电薄膜上未被LED芯片N型端表面遮盖的区域，制备用于连接芯片N端面电极与第二外引支架电极的第二导电金属焊接层；

I、所述的第三和第四透明导电薄膜，通过实施“共晶”工艺，将所述LED芯片N型端表面，与第二荧光激发/转换层连接为一体，其所述LED芯片N型端的横截面积，小于第二荧光激发/转换层的横截面积和第四透明导电薄膜的横截面积；