專利名稱：發(fā)光二極管熒光粉涂敷新方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熒光粉涂敷方法。尤其是一種發(fā)光二極管熒光粉的涂敷方法。
背景技術(shù)：
目前，公知的發(fā)光二極管熒光粉的涂敷方法是將膠水(環(huán)氧樹脂、硅膠、硅樹脂等)與熒光粉混合后，通過手動或自動點膠機將熒光粉與膠水的混合體點到已固晶焊線的發(fā)光二極管支架杯里，覆蓋半導(dǎo)體晶片而成。此種方法存在的問題是由于膠量難于控制，且熒光粉易于沉淀、涂布不均，導(dǎo)致熒光粉在晶片分布的一致性不好，光強損失大，光色千差萬別等諸多問題。尤其是熒光粉涂布不均勻，由于散射、反射和吸收等所造成的光強損失是目前發(fā)光二極管封裝行業(yè)面臨的需要迫切解決的關(guān)鍵性技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種熒光粉涂敷新方法，能使熒光粉涂覆均勻、一致性好，有效地避免了由于散射、反射和吸收造成的光強損失，提高了發(fā)光二極管的光輸出。
本發(fā)明是這樣來實現(xiàn)上述目的的發(fā)光二極管熒光粉涂敷新方法，采用真空鍍膜技術(shù)將熒光粉直接鍍到半導(dǎo)體晶片的表面。
該方法中所述將熒光粉以原子量級的尺寸直接鍍到半導(dǎo)體晶片的表面的真空鍍膜技術(shù)包括以下工藝步驟a.選用晶片；b.清除晶片表面灰塵及有機雜質(zhì)；c.固晶焊線，用絕緣膠水將晶片黏結(jié)在發(fā)光二極管的支架反射杯內(nèi)，放入烘烤箱使絕緣膠水固化，取出支架，然后焊接連接電極與晶片的金線；d.裝片及添加熒光粉，將準(zhǔn)備好的支架以及熒光粉安裝在真空鍍膜設(shè)備的真空室的相應(yīng)位置；e.抽真空，將真空鍍膜設(shè)備的真空室抽真空，并達到合適的真空度要求；f.鍍膜，調(diào)整真空鍍膜設(shè)備的相關(guān)參數(shù)，啟動真空鍍膜設(shè)備進行鍍膜，并控制晶片上熒光粉膜層的厚度；g.熒光粉鍍膜完成后將支架取出，冷卻進行封裝，即完成將熒光粉直接鍍到半導(dǎo)體晶片的表面。
其中所述工藝步驟中的真空鍍膜設(shè)備為磁控濺射鍍膜機、熱蒸發(fā)鍍膜機或電子束蒸發(fā)鍍膜機。
本發(fā)明的有益效果是工藝過程簡單，可根據(jù)實際應(yīng)用的需要，通過控制成膜時間精密控制膜層厚度，解決了原有的點膠工藝方法無法精確控制熒光粉的使用量問題；在真空環(huán)境下成膜，熒光粉是以原子的形式重新在晶片表面排布，成膜均勻，一致性佳，有利于提高發(fā)光二極管的發(fā)光均勻度，而且熒光粉薄膜較薄，對光的散射、吸收較小，有利于提高光通量和光強的輸出，由于發(fā)光二極管的超高亮度是目前LED行業(yè)追求的目標(biāo)，也是發(fā)光二極管向普通照明領(lǐng)域進軍面臨的技術(shù)障礙，因此本發(fā)明對推動半導(dǎo)體照明有促進作用；同時采用本發(fā)明獲得的鍍膜晶片降低了熒光體內(nèi)部因反復(fù)光吸收產(chǎn)生的熱量，提高晶片的穩(wěn)定性，減少溫度升高所導(dǎo)致的顏色漂移，也降低熒光粉的溫度猝滅效應(yīng)的發(fā)生幾率，有效地提高半導(dǎo)體發(fā)光器件的使用壽命。
具體實施例方式
發(fā)光二極管熒光粉涂敷新方法，采用真空鍍膜技術(shù)將熒光粉直接鍍到半導(dǎo)體晶片的表面，主要包括選用晶片、清洗、固晶焊線、裝片及添加熒光粉、抽真空、鍍膜以及封裝等工藝步驟，其中真空鍍膜技術(shù)所涉及的真空鍍膜設(shè)備可以為磁控濺射鍍膜設(shè)備、熱蒸發(fā)鍍膜設(shè)備或電子束蒸發(fā)設(shè)備等，只要能實現(xiàn)把熒光粉蒸發(fā)或升華后在晶片上再次沉積成膜的設(shè)備皆可適用于本發(fā)明的工藝過程，并屬于本發(fā)明的保護范圍。
下面以磁控濺射鍍膜設(shè)備為例詳細(xì)描述本發(fā)明的工藝步驟。
a.選用晶片。選用波長為300-480nm，裸晶光功率為5-300mW的藍(lán)色晶片。
b.清除晶片表面灰塵及有機雜質(zhì)。由于真空濺射鍍膜對材料以及環(huán)境的潔凈度要求極高，一旦存在雜質(zhì)，將會直接影響到熒光粉的成膜質(zhì)量以及生產(chǎn)的良品率。所采用的工藝是，將晶片放進超聲波清洗機，加入適量丙酮清洗5-10分鐘，清除晶片表面灰塵及有機雜質(zhì)。
c.固晶焊線。用絕緣膠水將晶片黏結(jié)在發(fā)光二極管支架反射杯內(nèi)，然后放入烘烤箱以165℃烘烤60分鐘，待絕緣膠水固化，取出支架，再用焊線機焊接連接電極與晶片的金線。
d.裝片及添加熒光粉。將準(zhǔn)備好的支架反射杯安裝到鍍膜設(shè)備的靶架上，用壓片夾壓緊。選用直徑為60mm，厚度為3mm的熒光粉塊作為靶材并安裝在濺射靶上，調(diào)整濺射靶與晶片之間距離為100mm。
e.抽真空。將磁控濺射鍍膜機的真空室抽真空，并達10-3-10-4Pa的真空度要求。
f.鍍膜。當(dāng)真空室的真空度達到要求后，往真空室里通入氬氣，此時真空度要求5-10Pa，儀器自偏壓為100，調(diào)節(jié)電壓與電流旋鈕，控制濺射功率在200-250W之間；旋轉(zhuǎn)控制擋板擋住晶片，啟動濺射2分鐘以清除熒光粉塊狀靶材表面雜質(zhì)，然后移開擋板，再次啟動濺射進行鍍膜，時間為40-60分鐘，通過濺射時間控制成膜厚度。膜厚用石英測試儀器測試，一般為0.6-100μm。
g.熒光粉鍍膜完成后將支架取出，冷卻進行封裝，即完成將熒光粉直接鍍到半導(dǎo)體晶片的表面。
YAG黃色熒光粉、紅色熒光粉、綠色熒光粉或RGB熒光粉等皆可適用于本方法。
采用本方法可通過控制成膜時間精密控制膜層厚度，并在真空環(huán)境下成膜，熒光粉是以原子的形式重新在晶片表面排布，成膜均勻，一致性佳，有效提高發(fā)光二極管的發(fā)光亮度。而且采用本方法獲得的鍍膜晶片降低了熒光體內(nèi)部因反復(fù)光吸收產(chǎn)生的熱量，提高晶片的穩(wěn)定性，減少溫度升高所導(dǎo)致的顏色漂移，也降低熒光粉的溫度猝滅效應(yīng)的發(fā)生幾率，有效地提高半導(dǎo)體發(fā)光器件的使用壽命。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光二極管熒光粉涂敷新方法，其特征在于采用真空鍍膜技術(shù)將熒光粉直接鍍到半導(dǎo)體晶片的表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管熒光粉涂敷新方法，其特征在于所述將熒光粉以原子量級的尺寸直接鍍到半導(dǎo)體晶片的表面的真空鍍膜技術(shù)包括以下工藝步驟a.選用晶片；b.清除晶片表面灰塵及有機雜質(zhì)；c.固晶焊線，用絕緣膠水將晶片黏結(jié)在發(fā)光二極管的支架反射杯內(nèi)，放入烘烤箱使絕緣膠水固化，取出支架，然后焊接連接電極與晶片的金線；d.裝片及添加熒光粉，將準(zhǔn)備好的支架以及熒光粉安裝在真空鍍膜設(shè)備的真空室的相應(yīng)位置；e.抽真空，將真空鍍膜設(shè)備的真空室抽真空，并達到合適的真空度要求；f.鍍膜，調(diào)整真空鍍膜設(shè)備的相關(guān)參數(shù)，啟動真空鍍膜設(shè)備進行鍍膜，并控制晶片上熒光粉膜層的厚度；g.熒光粉鍍膜完成后將支架取出，冷卻進行封裝，即完成將熒光粉直接鍍到半導(dǎo)體晶片的表面。
3.據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管熒光粉涂敷新方法，其特征在于所述工藝步驟中的真空鍍膜設(shè)備為磁控濺射鍍膜機、熱蒸發(fā)鍍膜機或電子束蒸發(fā)鍍膜機。
4.據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)光二極管熒光粉涂敷新方法，其特征在于所述步驟中的真空鍍膜設(shè)備為磁控濺射鍍膜機，所述將熒光粉以原子量級的尺寸直接鍍到于半導(dǎo)體晶片的表面的真空鍍膜技術(shù)包括以下工藝步驟a.選用晶片；b.清除晶片表面灰塵及有機雜質(zhì)；c.固晶焊線，用絕緣膠水將晶片黏結(jié)在發(fā)光二極管的支架反射杯內(nèi)，放入烘烤箱使絕緣膠水固化，取出支架，然后焊接連接電極與晶片的金線；d.裝片及添加熒光粉，將準(zhǔn)備好的支架安裝在磁控濺射鍍膜機靶架上，用壓片夾壓緊，選用熒光粉塊作為靶材安裝在磁控濺射鍍膜機的濺射靶內(nèi)，并調(diào)整濺射靶與晶片之間距離為100mm；e.抽真空，將磁控濺射鍍膜機的真空室抽真空，并達到10-3-10-4Pa的真空度要求；f.鍍膜，當(dāng)真空室的真空度達到要求后，往真空室里通入氬氣，此時真空度要求5-10Pa，儀器自偏壓為100，調(diào)節(jié)電壓與電流旋鈕，控制濺射功率在200-250W之間；旋轉(zhuǎn)控制擋板擋住晶片，啟動濺射以清除熒光粉塊狀靶材表面雜質(zhì)，然后移開擋板，再次啟動濺射進行鍍膜，時間為40-60分鐘，通過濺射時間控制熒光粉膜層厚度；g.熒光粉鍍膜完成后將支架取出，冷卻進行封裝，即完成將熒光粉直接鍍到半導(dǎo)體晶片的表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或4所述的發(fā)光二極管熒光粉涂敷新方法，其特征在于所述熒光粉為YAG黃色熒光粉、紅色熒光粉、綠色熒光粉或RGB熒光粉。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的發(fā)光二極管熒光粉涂敷新方法，其特征在于所述晶片為藍(lán)色晶片，其波長為300-480nm，裸晶光功率為5-300mW。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的發(fā)光二極管熒光粉涂敷新方法，其特征在于所述熒光粉膜層的厚度為0.6-100μm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種發(fā)光二極管熒光粉涂敷新方法；采用真空鍍膜技術(shù)將熒光粉直接鍍到半導(dǎo)體晶片的表面，主要包括選用晶片、清洗、固晶焊線、裝片及添加熒光粉、抽真空、鍍膜和封裝等工藝過程；本方法可通過成膜時間精密控制膜層厚度，成膜均勻、一致性佳，有利于提高發(fā)光二極管的發(fā)光均勻度，而且熒光粉薄膜較薄，對光的散射、吸收較小，有利于提高光通量和光強的輸出，同時采用本方法獲得的鍍膜晶片降低了熒光體內(nèi)部因反復(fù)光吸收產(chǎn)生的熱量，提高晶片的穩(wěn)定性，減少溫度升高所導(dǎo)致的顏色漂移，也降低熒光粉的溫度猝滅效應(yīng)的發(fā)生幾率，有效地提高半導(dǎo)體發(fā)光器件的使用壽命。
文檔編號H01L33/00GK1897312SQ20051003606
公開日2007年1月17日 申請日期2005年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月16日
發(fā)明者陳立有 申請人:廣州市先力光電科技有限公司