專利名稱：白偏藍貼片式發(fā)光二極管及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管及其制造方法，尤其與白偏藍貼片式發(fā)光二極管及其制造方法有關(guān)。
背景技術(shù)：
所謂白光是多種顏色混合而成的光，以人類眼睛所能見的白光形式至少須兩種光混合，如二波長光(藍色光+黃色光)或三波長光(藍色光+綠色光+紅色光)，目前已商品化的產(chǎn)品僅有二波長藍光單芯片加上YAG黃色熒光粉；在未來較被看好的是三波長光，以無機紫外光芯片加R.G.B三顏色熒光粉；此外有機單層三波長型白光發(fā)光二極管(LED)也有成本低、制作容易的優(yōu)點。預計三波長白光LED未來應用在取代日光燈、U型省電燈炮及液晶顯示器(LCD)背光源等市場，可以大大減少電能的消耗，真正做到綠色環(huán)保。
在技術(shù)方面白光LED目前主要分為兩種發(fā)光方式目前主要的商品化作法是日亞化學(Nichia)以460nm波長的氮化鎵銦(InGaN)藍光芯片一層YAG熒光物質(zhì)，利用藍光LED照射此一熒光物質(zhì)以產(chǎn)生與藍光互補的555nm波長黃光，再利用透鏡原理將互補的黃光、藍光予以混合，便可得出內(nèi)眼所需的白光。色度坐標為(0.31，0.32)。第二種是日本住友電工開發(fā)出以硒化鋅(ZnSe)為材料的白光LED，色度坐標為(0.42，0.41)，不過發(fā)光效率較差，但由于目前白光LED市場熱絡，仍呈現(xiàn)供不應由求現(xiàn)象。此外OSRAM、HP、Siemens、Cree Research、EMCORE是其它幾家生產(chǎn)高亮度LED的代表性廠商，對白光LED的開發(fā)也頗積極。
現(xiàn)市售貼片式白光LED的水平為室溫下，正向工作電壓3.6V，電流20mA時發(fā)光強度是0.15cd(最大為0.3cd)；反向電壓為5V時，漏電流為50微安；色度坐標為x＝0.31，y＝0.32(20mA).發(fā)光效率為7.5lm/W.色溫為6000K。但是近年來由于彩屏顯示技術(shù)的蓬勃發(fā)展，彩信、拍照手機已經(jīng)使得人與人之間的互動更加豐富多彩。隨著普通黑白手機逐漸的退出市場，彩屏手機已經(jīng)不是時尚人士的專利了，成為越來越多的人購買對象。所以未來電子產(chǎn)品除講求功能齊全外，輕、薄、短、小外，色彩的多樣化，時尚化也是其發(fā)展重點。單一的白色(0.31，0.32)和暖色白(0.42，0.41)已經(jīng)無法完全滿足手機消費者追求絢麗多彩手機顯示用的發(fā)光組件；無法滿足個性化，時尚化的需求。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種迎合彩屏、拍照手機的市場需求，使手機、PDA的發(fā)光顯示更加多彩化，個性化，時尚化，能通過調(diào)整芯片波長、熒光粉濃度、熒光粉厚度以達到不同偏藍效果的白偏藍貼片式發(fā)光二極管及其制造方法。
為達到上述目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)解決方案實現(xiàn)的白偏藍貼片式發(fā)光二極管，包括藍光芯片，導線，印刷電路板及熒光膠餅，熒光膠餅覆蓋在藍光芯片上，導線把藍光芯片的正負極連接到印刷電路板上，熒光膠餅為含有黃色熒光粉的環(huán)氧樹脂。
所述的白偏藍貼片式發(fā)光二極管，其藍光芯片為普通Ni/Au氮化物藍光發(fā)光二極管芯片，其波長為462.5～465nm，熒光膠餅中的黃色熒光粉為摻鈰釔鋁石榴石熒光粉，熒光膠餅的厚度為0.15-0.5mm。
所述的白偏藍貼片式發(fā)光二極管，其熒光膠餅每100克的原料為黃色熒光粉5-15克(其中鏑Dy 0-0.05克)，環(huán)氧樹脂85-95克。
白偏藍貼片式發(fā)光二極管的制造方法，其工藝過程為a.對原藍光芯盤進行擴芯，使其間距符合生產(chǎn)要求，b.在印刷電路板電路上點上銀膠以便粘貼藍光芯片，c.把藍光芯片粘貼在銀膠上，然后在100℃-180℃溫度下固化，d.用電漿離子噴擊清洗，還原印刷電路板及藍光芯片表面，e.使用超聲波焊結(jié)導線，把藍光芯片正負極連接到印刷電路板上，f.用含有黃色熒光粉的環(huán)氧樹脂熱壓，并覆蓋于藍光芯片上，以保護電路和藍光芯片，g.在100℃-180℃溫度下，完全固化環(huán)氧樹脂，h.整平印刷電路板，附加膠帶在印刷電路板背面，然后貼在切割環(huán)上，用刀片切割成最終產(chǎn)品，i.離心清洗去掉碎屑、紫外光(UV)照射使膠帶失去粘性、剝離膠帶、用超聲波清洗、脫水、真空干燥，j.按照標準進行測試分光分色，k.包裝成卷，以上所有工藝過程全部采用靜電消除或靜電抑制手段。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(一)是熒光粉分布均勻，使接受藍光激發(fā)的熒光粉顆粒均勻，從而保證發(fā)光的均勻一致性；(二)是使用普通藍光芯片，而非高亮度藍光芯片，使制造成本大大降低，而所得偏藍白光的發(fā)光強度卻保證5mA下亮度45mcd以上，另外使用2.5nm波段寬藍光芯片，進一步保證所得到白偏藍光均勻一致；(三)是通過調(diào)整熒光粉的濃度，可以改變色度坐標而達到不同的偏藍效果；(四)是本產(chǎn)品亮度高，性能穩(wěn)定且發(fā)光均勻，批量生產(chǎn)，使用一致性好；(五)是本發(fā)明的高亮度，高色溫的冷色調(diào)的貼片式白偏藍發(fā)光二極管，重量輕，尺寸小，(1.6×0.8×0.6mm)，可以廣泛用于手機、筆記本電腦，MP3，PDA等的發(fā)光顯示、背景照明用。使用壽命可達10萬小時，使用中發(fā)出的熱量低，熒光粉不易退化，故發(fā)光效率不會降低。工作電壓小于3.0V，耗電量小，節(jié)能效果十分顯著。
圖1是本發(fā)明白偏藍貼片式發(fā)光二極管的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明白偏藍貼片式發(fā)光二極管及其制造方法的光譜激發(fā)圖，其中兩個波峰分別為，藍光芯片發(fā)出的光和激發(fā)產(chǎn)生黃光的波峰。
圖3是本發(fā)明白偏藍貼片式發(fā)光二極管及其制造方法的光電特性圖包括環(huán)境溫度與發(fā)光強度特性(圖3a)；發(fā)光角度圖(圖3b)；正向電流與發(fā)光強度特性圖(圖3c)；正向電流與正向電壓特性圖(圖3d)。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例作進一步詳細的描述。
實施例1如圖1所示，白偏藍貼片式發(fā)光二極管，包括藍光芯片1，導線2，印刷電路板4及熒光膠餅3，熒光膠餅3覆蓋在藍光芯片1上，導線2把藍光芯片1的正負極連接到印刷電路板4上，熒光膠餅3為含有黃色熒光粉的環(huán)氧樹脂，藍光芯片1為普通Ni/Au氮化物藍光發(fā)光二極管芯片，其波長為462.5～465nm，熒光膠餅3中的黃色熒光粉為摻鈰釔鋁石榴石熒光粉，熒光膠餅3的厚度為0.3mm，熒光膠餅3每100克的原料為黃色熒光粉9克(其中鏑(Dy)0.03克)，環(huán)氧樹脂91克，本發(fā)明的原理是通過用462.5～465nm藍光芯片激發(fā)黃色熒光粉，使其發(fā)出熒光，熒光波長為560～563nm，再通過樹脂的透鏡作用將兩者發(fā)出的光混合而得到白偏藍光，其光譜激發(fā)圖如圖2所示，環(huán)境溫度與發(fā)光強度特性圖如圖3a所示、發(fā)光角度圖如圖3b所示、正向電流與發(fā)光強度特性圖如圖3c所示，正向電流與正向電壓特性圖如圖3d所示。
實施例2熒光膠餅3的厚度為0.35mm，熒光膠餅3每100克的原料為黃色熒光粉6克(其中鏑(Dy)0.04克)，環(huán)氧樹脂94克，其余同實施例1。
實施例3白偏藍貼片式發(fā)光二極管的工藝過程為a.對原藍光芯盤進行擴芯，使其間距符合生產(chǎn)要求，b.在印刷電路板4電路上點上銀膠以便粘貼藍光芯片1，c.把藍光芯片1粘貼在銀膠上，然后在100℃-180℃溫度下固化，d.用電漿離子噴擊清洗，還原印刷電路板4及藍光芯片1表面，e.使用超聲波焊結(jié)導線2，把藍光芯片1正負極連接到印刷電路板4上，f.用含有黃色熒光粉的環(huán)氧樹脂熱壓，并覆蓋于藍光芯片1上，以保護電路和藍光芯片1，g.在100℃-180℃溫度下，完全固化環(huán)氧樹脂，h.整平印刷電路板4，附加膠帶在印刷電路板4背面，然后貼在切割環(huán)上，用刀片切割成最終產(chǎn)品，i.離心清洗去掉碎屑、紫外光(UV)照射使膠帶失去粘性、剝離膠帶、用超聲波清洗、脫水、真空干燥，j.按照標準進行測試分光分色，k.包裝成卷。
以上所有工藝過程全部采用靜電消除或靜電抑制手段。
本發(fā)明實施例主要技術(shù)指標1、外觀無膠裂、氧化、膠體破損、結(jié)合不良；無熒光粉析出，無熒光粉顆粒雜質(zhì)。
2、色度坐標標準中心坐標(0.20，0.14)，根據(jù)不同偏藍程度要求(Y坐標從0.135～175)。
3、其他光電特性發(fā)光強度要求5mA下亮度45mcd以上。順向電壓3V以內(nèi)。反向電壓為5V時，漏電流為小于10μA。
4、固晶偏移量控制在正中央±0.05mm之內(nèi)。膠體厚度控制在0.3±0.03mm。
5、性能穩(wěn)定且發(fā)光均勻，批量生產(chǎn)一致性好。
權(quán)利要求
1.一種白偏藍貼片式發(fā)光二極管，包括藍光芯片(1)，導線(2)，印刷電路板(4)，其特征在于它還包括熒光膠餅(3)，熒光膠餅(3)覆蓋在藍光芯片(1)上，導線(2)把藍光芯片(1)的正負極連接到印刷電路板(4)上，熒光膠餅(3)為含有黃色熒光粉的環(huán)氧樹脂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的白偏藍貼片式發(fā)光二極管，其特征在于藍光芯片(1)為普通Ni/Au氮化物藍光發(fā)光二極管芯片，其波長為462.5～465nm，熒光膠餅(3)中的黃色熒光粉為摻鈰釔鋁石榴石熒光粉，熒光膠餅(3)的厚度為0.15-0.5mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的白偏藍貼片式發(fā)光二極管，其特征在于所述的熒光膠餅(3)每100克的原料為黃色熒光粉5-15克(其中鏑Dy 0-0.05克)，環(huán)氧樹脂85-95克。
4.一種白偏藍貼片式發(fā)光二極管的制造方法，其特征在于其工藝過程為a.對原藍光芯盤進行擴芯，使其間距符合生產(chǎn)要求，b.在印刷電路板(4)電路上點上銀膠以便粘貼藍光芯片(1)，c.把藍光芯片(1)粘貼在銀膠上，然后在100℃-180℃溫度下固化，d.用電漿離子噴擊清洗，還原印刷電路板(4)及藍光芯片(1)表面，e.使用超聲波焊結(jié)導線(2)，把藍光芯片(1)正負極連接到印刷電路板(4)上，f.用含有黃色熒光粉的環(huán)氧樹脂熱壓，并覆蓋于藍光芯片(1)上，以保護電路和藍光芯片(1)，g.在100℃-180℃溫度下，完全固化環(huán)氧樹脂，h.整平印刷電路板(4)，附加膠帶在印刷電路板(4)背面，然后貼在切割環(huán)上，用刀片切割成最終產(chǎn)品，i.離心清洗去掉碎屑、紫外光(UV)照射使膠帶失去粘性、剝離膠帶、用超聲波清洗、脫水、真空干燥，j.按照標準進行測試分光分色，k.包裝成卷，以上所有工藝過程全部采用靜電消除或靜電抑制手段。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種白偏藍貼片式發(fā)光二極管及其制造方法。它包括藍光芯片，導線，印刷電路板及熒光膠餅，熒光膠餅覆蓋在藍光芯片上，導線把藍光芯片的正負極連接到印刷電路板上，熒光膠餅為含有黃色熒光粉的環(huán)氧樹脂；其制造工藝為擴芯—粘貼芯片—固化—還原表面—焊結(jié)導線—加入熒光粉的環(huán)氧樹脂熱壓成型—固化—切割—清洗、UV照射、剝料、干燥—測試分光分色—包裝成卷。本發(fā)明迎合彩屏、拍照手機的市場需求，使手機、PDA的發(fā)光顯示更加多彩化，個性化，時尚化，能通過調(diào)整芯片波長、熒光粉濃度、熒光粉厚度以達到不同偏藍效果。具有使用壽命長，節(jié)能效果顯著，制造成本低等優(yōu)點。
文檔編號H01L33/00GK1707817SQ200410025330
公開日2005年12月14日 申請日期2004年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月11日
發(fā)明者丁申冬, 許振軍, 陳丹萍, 沈麗華, 汪日華, 李芳 申請人:浙江古越龍山電子科技發(fā)展有限公司