[发明专利]制作倒装集成LED芯片级光源模组的方法

说明书

技术领域

本发明涉及光电器件封装领域，尤其涉及一种制作倒装集成LED芯片级光源模组的方法。

背景技术

LED(发光二极管)是一种能将电信号转换成光信号的结型电致发光半导体器件。用LED作为新光源的固态照明灯，将有机会逐渐取代传统的照明灯而进入寻常百姓家。一般3W和5W的LED球泡灯可以取代传统60W和100W的白帜灯。3W以上的LED光源是LED照明产品中的核心。进一步提高LED光源的光效可以进一步节电、降低成本，是LED产业追求的不懈目标。

通常采用多颗中大功率LED正装芯片通过COB(chip on board)封装工艺制备LED光源。如图1所示，多颗正装LED芯片固晶在铝基板上，通过金线串并起来，对COB基板涂敷荧光粉和灌封硅胶形成LED光源。由于在芯片发光层和铝基板之间有固晶胶和蓝宝石衬底，因此散热性能不佳，在大电流下驱动时LED芯片的Droop效应严重，光效下降明显。这种LED光源的光效通常在1001m/W左右。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于上述技术问题，本发明提供了一种制作倒装集成LED芯片级光源模组的方法。

(二)技术方案

根据本发明的一个方面，提供了一种制作倒装集成LED芯片级光源模组的方法。该方法包括：步骤A，在衬底上生长GaN材料，形成GaN外延结构，该GaN外延结构自下而上依次包括：低温GaN缓冲层、不掺杂GaN层、N-GaN层、多量子阱发光层、P-GaN层；步骤B，对GaN外延结构进行深刻蚀工艺，形成多个独立的小LED材料结构；步骤C，对多个独立的小LED材料结构进行倒装LED芯片制备工艺，制备多个LED芯片的，与衬底接触的P电极和N电极；步骤D，对多个倒装LED芯片的P电极和N电极进行串并连工艺，形成倒装LED集成芯片；以及步骤E：对衬底抛光，喷涂荧光粉，切割成一颗颗倒装集成芯片，即倒装集成LED芯片级光源模组。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本发明制作倒装集成LED芯片级光源模组的方法具有以下有益效果：

(1)由于倒装LED芯片的P、N电极直接与基板接触，而且发光区离基板近，因此，采用本实施例方法制备的倒装集成LED芯片级光源具有散热好、可大电流驱动、光效高等优点；

(2)由于倒装集成LED光源是在光源最上层通过金属蒸镀和光刻实现倒装小芯片间的串并连，而COB封装方式是采用正装LED芯片通过金线实现芯片间的串并连，因此倒装集成LED光源无需打金线，电极连接更可靠；

(3)由于倒装集成LED光源是直接通过LED芯片制备工艺制作成芯片级光源，因此免去了封装步骤，使光源体积缩小，可大大节约成本。

附图说明

图1为现有技术采用正装芯片COB封装方式的LED光源的俯视图；

图2为根据本发明实施例制作倒装集成LED芯片级光源模组方法的流程图；

图3A为依照图2所示方法制备的倒装集成LED芯片级光源模组的俯视图；

图3B为依照图2所示方法制备的倒装集成LED芯片级光源模组的剖面示意图。

【本发明主要元件符号说明】

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，在附图或说明书描述中，相似或相同的部分都使用相同的图号。附图中未绘示或描述的实现方式，为所属技术领域中普通技术人员所知的形式。另外，虽然本文可提供包含特定值的参数的示范，但应了解，参数无需确切等于相应的值，而是可在可接受的误差容限或设计约束内近似于相应的值。

本发明在蓝宝石衬底上先制备互相隔离的倒装中小功率LED芯片，然后在在所有倒装中小功率LED芯片上制备绝缘层，通过光刻工艺将每个倒装中小功率LED芯片的P、N电极引出并在绝缘层上串并联形成倒装集成芯片。最后将蓝宝石衬底抛光，喷涂荧光粉，切割形成单独的一粒粒倒装集成LED芯片。所制备的倒装集成LED芯片作为芯片级光源可以直接用于低功率LED照明灯具中，也可以再通过COB封装方式作为高功率LED光源模组使用。

在本发明的一个示例性实施例中，提供了一种制作倒装集成LED芯片级光源的方法。图2为根据本发明实施例制作倒装集成LED芯片级光源方法的流程图。图3A为依照图2所示方法制备的倒装集成LED芯片级光源的俯视图。图3B为依照图2所示方法制备的倒装集成LED芯片级光源的剖面示意图。