专利名称：高亮度及低衰减的led发光二极管的制造方法
技术领域：
本发明涉及电子元器件技术领域，特别是涉及一种高亮度及低衰减的LED发光二极管的制造方法。
背景技术：
发光二级管晶体由p-n结构成，具有单向导电性，直接将电能转变成光能。发光二级管按管体颜色又分为红光、蓝光和白光等。发光二极管作为一种新型的光源，凭借其体积小，工作电压低、工作电流小、耗电量小、发光均匀稳定、响应速度快、绿色环保等优势，已被广发使用于显示器背光源模块、通讯、计算机和照明等市场。传统的发光二极管使用蓝宝石作为衬底。由于蓝宝石为透明材，使得发光二极管出现光线四散发射，无法集中利用而形成耗损，同时，四散的光线会被内部各个半导体层吸收而蓄热，其导热性能较差，亮度低。此外，传统的发光二极管采用在晶片上点胶、点荧光粉及灌胶封装后制得。但传统发光二极管的制作工艺存在一些不足，如调粉选择性差，烘烤温度与时间选择不恰当，颜色调配不恰当，等导致做出来的发光二极管存在亮度低、衰减快、可靠性差等缺点，特别是白光的光衰最为严重，在照明时亮度不够，使用寿命短。
发明内容
基于此，有必要针对现有技术的缺点的问题，提供一种高亮度及低衰减的LED发光二极管的制造方法，其制造方法简单，制得的LED发光二极管发光效率高，光输出亮度大，可靠性高，寿命长，低衰减。一种高亮度及低衰减的LED发光二极管的制造方法，所述制造方法包括以下步骤
①、首先取碳化硅衬底，把碳化硅衬底置入金属有机化学气相沉淀晶圆炉中，并在所述碳化硅衬底上制作氮化镓LED晶体外延片；
②、所述氣化嫁LED晶体外延片制作完成后，开始检测氣化嫁LED晶体外延片的表面和厚度，并选择出表面平整且厚度均匀的氮化镓LED晶体外延片；
③、把所选择的氮化镓LED晶体外延片贴附到翻晶膜上，并采用扩晶机将氮化镓LED晶体外延片分割成多个重复的单元；
④、取一支架，所述支架上点有低衰减的绝缘胶，然后采用固晶机将分割后的氮化镓LED晶体外延片放置在所述支架上，并进行烘烤，待氮化镓LED晶体外延片固定后进行焊线.
⑤、待焊线完毕后，在氮化镓LED晶体外延片上点抗光衰原胶，点胶完成后采用温度控制法进行烘干首先将点有抗光衰原胶的氮化镓LED晶体外延片在8(Γ100 的条件下烘烤30^50 min，然后再转至12(Tl45°C下烘烤7(T90 min ;所述抗光衰原胶由硅树脂A胶、硅树脂B胶、荧光粉和抗沉粉组成；⑥、把点有抗光衰原胶的氮化镓LED晶体外延片放入模条中，取封装胶并抽真空，再将抽真空后的封装胶注入模条中，构建LED发光二极管的外表面封装，然后把引脚支架插入模条中，并在12(T130°C中进行烘烤，烘烤片刻后，进行脱模；
⑦、脱模后，再次烘烤8h，烘烤完成后切除多余的支脚，并检测分光；
⑧、将检测后的LED发光二极管包装入库。在其中一个实施例中，所述步骤④中的焊接操作方法为首先选取金线，再把金线分别与氮化镓LED晶体外延片的阳极和阴极进行焊接。在其中一个实施例中，所述步骤⑤中的抗光衰原胶的制作方法包括以下步骤
⑤-I、选取硅树脂A胶，在硅树脂A胶中加入荧光粉和抗沉粉，并采用超声波方式振动 10 15 min ；
⑤_2、待所述硅树脂A胶、荧光粉和抗沉粉混合后，再加入硅树脂B胶，进行搅拌，再采用超声波振动l(Tl5 min,制得所述抗光衰原胶；
⑤_3、将所述抗光衰原胶进行真空处理。在其中一个实施例中，所述封装胶的主要成分为环氧树脂，所述模条中所灌注的封装胶的表面微低于所述模条的模口。在其中一个实施例中，所述硅树脂A胶的主要成分为硅树脂，所述硅树脂B胶的主要成分为固化剂。在其中一个实施例中，金属有机化学气相沉淀晶圆炉是利用气相反应物、III族的有机金属和V族的NH3在碳化硅衬底表面进行反应，将氮化镓沉积在碳化硅衬底表面，通过控制温度、压力、反应物浓度和比例，从而控制其成分和晶相等质量。在其中一个实施例中，所述扩晶机采用双气缸上下控制，将排列紧密的氮化镓LED晶体外延片向四周均匀分开，使之更好地置入焊接工件上，达到满意的晶片间隙后自动成型。上述高亮度及低衰减的LED发光二极管的制造方法，操作方便、实用。所述金属有机化学气相沉淀晶圆炉为氮化镓LED晶体外延片的制作提供了清净的环境，确保了氮化镓LED晶体外延片的成分和厚度均匀。本发明选用的衬底为碳化硅，碳化硅的导热性能好，延长LED发光二极管的使用寿命，低衰减，而且增大了 LED发光二极管的发光面积，从而提高了 LED发光二极管的出光效率。在扩晶、固晶和点胶工艺中均采用了全自动化设备。在点胶过程中，能更好的控制胶量的多少，且胶量均匀，使氮化镓LED晶体外延片受热均匀，从而能够有效控制PN结的温度，提高其导热性能，大大提高了 LED发光二极管的使用寿命和亮度，降低了衰减率。点抗光衰原胶过程采用了二次配胶和二次振动方式，使得各组分混合更充分，且抗光衰原胶微凸，克服了平杯光斑不足的缺陷，使光斑更均匀，显著提高了 LED发光二极管的亮度，增强了发光效率，衰减率更低。封装胶的表面凹于模条的平面，其材料主要为环氧树脂。环氧树脂可以形成不同形状的透镜，从而控制光的发射角，使LED发光二极管的芯片内部的全反射临界角较小，其发光层所产生的光只有小部分被取出，大部分在芯片内部经多次反射而被吸收，因此选用折射率闻的环氧树脂作为过渡，可以提闻芯片的出光效率。
具体实施例方式一种高亮度及低衰减的LED发光二极管的制造方法，所述制造方法包括以下步骤
①、首先取碳化硅衬底，把碳化硅衬底置入金属有机化学气相沉淀晶圆炉中，并在所述碳化硅衬底上制作氮化镓LED晶体外延片。所述金属有机化学气相沉淀晶圆炉是利用气相反应物、III族的有机金属和V族的NH3在碳化硅衬底表面进行反应，将氮化镓沉积在碳化硅衬底表面，通过控制温度、压力、反应物浓度和比例，从而控制其成分和晶相等质量，进而制得完整性好，导电率高，导热
功能好的氮化镓LED晶体外延片。②、所述氮化镓LED晶体外延片制作完成后，开始检测氮化镓LED晶体外延片的表面和厚度，并选择出表面平整且厚度均匀的氮化镓LED晶体外延片。③、把所选择的氮化镓LED晶体外延片贴附到翻晶膜上，并采用扩晶机将氮化镓LED晶体外延片分割成多个重复的单元。所述扩晶机采用双气缸上下控制，将排列紧密的氮化镓LED晶体外延片向四周均匀分开，使之更好地置入焊接工件上。④、取一支架，所述支架上点有低衰减的绝缘胶，然后采用固晶机将分割后的氮化镓LED晶体外延片放置在所述支架上，并进行烘烤，待氮化镓LED晶体外延片固定后进行焊线。所述固晶机为全自动设备，能更好的控制胶量的多少，且胶量均匀，使氮化镓LED晶体外延片受热均匀，从而能够有效控制PN结的温度，提高其导热性能，大大提高了 LED的使用寿命和亮度。所述绝缘胶不但起沾接作用，而且还能散热，从而起到抗衰减作用。在焊线时，首先选取金线，再把金线分别与氮化镓LED晶体外延片的阳极和阴极进行焊接。⑤、待焊线完毕后，在氮化镓LED晶体外延片上点抗光衰原胶。点胶完成后采用温度控制法进行烘干首先将点有抗光衰原胶的氮化镓LED晶体外延片在8(Γ100 的条件下烘烤30 50 min，然后再转至12(Tl45°C下烘烤70 90 min。所述抗光衰原胶由硅树脂A胶、硅树脂B胶、荧光粉和抗沉粉组成。所述硅树脂A胶的主要成分为硅树脂，所述硅树脂B胶的主要成分为固化剂。所述抗光衰原胶的制作方法包括以下步骤首先选取硅树脂A胶，在硅树脂A胶中加入荧光粉和抗沉粉，并采用超声波方式振动1(T15 min ;待所述硅树脂A胶、荧光粉和抗沉粉混合后，再加入硅树脂B胶，进行搅拌，再采用超声波振动1(T15 min，制得所述抗光衰原胶；将所述抗光衰原胶进行真空处理。所述抗沉粉延缓荧光粉的沉淀，采用超声波振动，荧光粉和抗沉粉充分混和，使荧光粉均匀分布，进而增强亮度。⑥、把点有抗光衰原胶的氮化镓LED晶体外延片放入模条中，取封装胶并抽真空，再将抽真空后的封装胶注入模条中，构建LED发光二极管的外表面封装，然后把引脚支架插入模条中，并在12(T130°C中进行烘烤，烘烤片刻后，进行脱模。所述引脚支架主要起导电和支撑作用。所述封装胶的主要成分为环氧树脂，所述模条中所灌注的封装胶的表面微低于所述模条的模口。封装胶形成不同形状的透镜，从而控制光的发射角，使LED发光二极管的芯片内部的全反射临界角较小，其发光层所产生的光只有小部分被取出，大部分在芯片内部经多次反射而被吸收，因此选用折射率高的环氧树脂作为过渡，可以提高芯片的出光效率。⑦、脱模后，再次烘烤8 h，烘烤完成后切除多余的支脚，并检测分光。再次烘烤主要为了使封装胶充分固化。⑧、将检测后的LED发光二极管包装入库。综上所述，本发明操作方便、实用，制得的LED发光二极管发光效率高，光输出亮度大，可靠性高，寿命长，低衰减。本发明选用碳化硅衬底，导热性能好，延长LED发光二极管的使用寿命，低衰减，而且增大了 LED发光二极管的发光面积，从而提高了 LED发光二极管的出光效率。点抗光衰原胶过程采用了二次配胶和二次振动方式，使得各组分混合更充分，且抗光衰原胶微凸，克服了平杯光斑不足的缺陷，使光斑更均匀，显著提高了 LED发光二极管 的亮度，增强了发光效率，衰减率更低。以上所述实施例仅表达了本发明的一种或者几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
1.一种高亮度及低衰减的LED发光二极管的制造方法，其特征在于所述制造方法包括以下步骤 ①、首先取碳化硅衬底，把碳化硅衬底置入金属有机化学气相沉淀晶圆炉中，并在所述碳化硅衬底上制作氮化镓LED晶体外延片； ②、所述氣化嫁LED晶体外延片制作完成后，开始检测氣化嫁LED晶体外延片的表面和厚度，并选择出表面平整且厚度均匀的氮化镓LED晶体外延片； ③、把所选择的氮化镓LED晶体外延片贴附到翻晶膜上，并采用扩晶机将氮化镓LED晶体外延片分割成多个重复的单元； ④、取一支架，所述支架上点有低衰减的绝缘胶，然后采用固晶机将分割后的氮化镓LED晶体外延片放置在所述支架上，并进行烘烤，待氮化镓LED晶体外延片固定后进行焊线.-^4 ， ⑤、待焊线完毕后，在氮化镓LED晶体外延片上点抗光衰原胶，点胶完成后采用温度控制法进行烘干首先将点有抗光衰原胶的氮化镓LED晶体外延片在8(T10(TC的条件下烘烤30^50 min，然后再转至12(Tl45°C下烘烤7(T90 min ;所述抗光衰原胶由硅树脂A胶、硅树脂B胶、荧光粉和抗沉粉组成； ⑥、把点有抗光衰原胶的氮化镓LED晶体外延片放入模条中，取封装胶并抽真空，再将抽真空后的封装胶注入模条中，构建LED发光二极管的外表面封装，然后把引脚支架插入模条中，并在12(T130°C中进行烘烤，烘烤片刻后，进行脱模； ⑦、脱模后，再次烘烤8h，烘烤完成后切除多余的支脚，并检测分光； ⑧、将检测后的LED发光二极管包装入库。
2.根据权利要求I所述的高亮度及低衰减的LED发光二极管的制造方法，其特征在于所述步骤④中的焊接操作方法为首先选取金线，再把金线分别与氮化镓LED晶体外延片的阳极和阴极进行焊接。
3.根据权利要求I所述的高亮度及低衰减的LED发光二极管的制造方法，其特征在于所述步骤⑤中的抗光衰原胶的制作方法包括以下步骤 ⑤-I、选取硅树脂A胶，在硅树脂A胶中加入荧光粉和抗沉粉，并采用超声波方式振动10 15 min ； ⑤_2、待所述硅树脂A胶、荧光粉和抗沉粉混合后，再加入硅树脂B胶，进行搅拌，再采用超声波振动l(Tl5 min,制得所述抗光衰原胶； ⑤_3、将所述抗光衰原胶进行真空处理。
4.根据权利要求I所述的高亮度及低衰减的LED发光二极管的制造方法，其特征在于所述封装胶的主要成分为环氧树脂，所述模条中所灌注的封装胶的表面微低于所述模条的模口。
5.根据权利要求I所述的高亮度及低衰减的LED发光二极管的制造方法，其特征在于所述硅树脂A胶的主要成分为硅树脂，所述硅树脂B胶的主要成分为固化剂。
全文摘要
本发明公开了一种高亮度及低衰减的LED发光二极管的制造方法，制造方法包括以下步骤①、首先取碳化硅衬底，并在所述碳化硅衬底上制作氮化镓LED晶体外延片；②、检测氮化镓LED晶体外延片的表面和厚度；③、采用扩晶机将氮化镓LED晶体外延片分割成多个重复的单元；④、点低衰减的绝缘胶，并焊线；⑤、在氮化镓LED晶体外延片上点抗光衰原胶；⑥、灌注封装胶；⑦、脱模后检测分光；⑧、包装入库。本发明制造方法操作方便、实用，制得的LED发光二极管发光效率高，光输出亮度大，可靠性高，寿命长，低衰减。
文档编号H01L33/02GK102709412SQ20121018348
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月6日 优先权日2012年6月6日
发明者杨勇 申请人:杨勇