[发明专利]发光二极管元件的制造方法与发光二极管晶圆

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光二极管的制造方法，且特别是有关于一种发光二极管元件的制造方法与使用该方法形成的发光二极管晶圆。

背景技术

发光二极管(Light Emitting Diode,简称LED)是一种固态发光元件，由P型与N型的半导体材料组成，它能产生在紫外线、可见光以及红外线区域内的自辐射光。由于LED具有省电、寿命长、亮度高等诸多优点，近来在环保与节能低碳的趋势下，LED的应用愈来愈广泛，例如交通信号、路灯、手电筒、液晶显示的背光模块或是譬如LED灯泡的各式照明装置等。

传统的发光二极管工艺所产生的发光二极管晶圆，因为外延的工艺变异，发光二极管的波长会因为所分布在晶圆上的位置而有所差异。一般而言，发光二极管的波长分布会呈现圆周式的分布，以2吋基板为例，由晶圆中心向外，其波长约有±5nm的差异。在这样的波长分布条件下进行晶圆等级的封装(wafer level package)，会使混出来的白光流明与色点落在不同的档(bin)内，也就是不同的波长范围内。这样产出的发光二极管元件需要再进行分类才能使波长收敛在相同的档内。

依照不同的用途，客户会要求发光二极管元件的波长与电性需要在一定的误差之内，所以制造商必须先进行发光二极管的测试与分类才能出货。发光二极管可以按照波长、发光角度、发光强度以及工作电压等来进行分类，由于目前商业应用对于LED波长分布的要求越来越高，例如LED显示屏幕或是显示器相关应用，其对于波长分布的要求甚至在0.5nm的范围内。因此，对于LED的制造商而言，这会提高测试、分类与制造成本。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种发光二极管元件的制造方法与具有均匀发光波长特性的发光二极管晶圆。在封装前，先进行元件电性测试，然后根据测试结果，涂布不同荧光粉比例的荧光胶至各个的发光二极管元件上，使整个发光二极管晶圆的波长分布可以收敛并且位于所需的误差范围内，例如同一档(bin)内。藉此，达到整片晶圆发光均匀的效果，在封装后，不需进行分类，即可应用在相同产品上。

本发明实施例提供一种发光二极管元件的制造方法，包括下列步骤：在一外延成长基板上形成一外延结构，该外延结构具有多个高台状(mesa)发光二极管；以一散热基板取代该外延成长基板；测量各所述高台状发光二极管的发光波长以产生一波长测量数据；设置一注胶板于该外延结构上以防止溢胶，该注胶板有多个注胶孔，分别曝露所述多个高台状发光二极管；以及经由所述多个注胶孔涂布荧光胶于所述多个高台状发光二极管上，以在该散热基板上形成多个发光元件。

在本发明实施例中，上述在经由所述多个注胶孔涂布荧光胶于各所述高台状发光二极管以形成多个发光元件的步骤还包括：根据该波长测量数据，调整荧光胶中的荧光粉浓度或组成比例以使各所述发光元件的发光波长位于特定范围中。

在本发明实施例中，上述方法还包括：在涂布荧光胶于各所述高台状发光二极管后，通过切割程序，使得该散热基板上的所述多个发光元件形成分离的发光元件。

在本发明实施例中，其中在以该散热基板取代该外延成长基板的步骤包括：将该外延结构贴附至一暂时基板；去除该外延成长基板；将该外延结构未贴附该暂时基板的一面贴附至一散热基板，且该散热基板的热导率大于该外延成长基板的热导率(heat conductivity)；以及去除该暂时基板。

本发明的目的还在于提出一种发光二极管晶圆，包括一散热基板以及一外延结构。外延结构设置在该散热基板上，该外延结构具有多个高台状发光二极管。其中，各所述高台状发光二极管上分别涂布有荧光胶以在该散热基板上形成多个发光元件，且各所述发光元件的发光波长位于一特定范围中。

本发明的有益效果在于，综上所述，本发明实施例在晶圆切割前，在个别发光二极管上涂布荧光胶，并且根据发光二极管(即LED mesa)的发光波长调整预先涂布的荧光粉比例，使整片发光二极管的发光波长可以位于一特定范围中，如同一档中。藉此，简化发光二极管工艺，以及发光二极管分类的成本。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1为根据本发明一实施例的发光二极管元件的制造方法流程图。

图2A~图2I为根据本发明一实施例的发光二极管元件的工艺示意图。

图3为本实施例的注胶板示意图。

图4为根据本发明另一实施例的发光二极管晶圆示意图。

其中，附图标记说明如下：