芯片级封装发光器件及其制造方法与流程

文档序号:11102629阅读:634来源:国知局
芯片级封装发光器件及其制造方法与制造工艺

本发明涉及光电器件制造技术领域,具体涉及一种芯片级封装发光器件及其制造方法。



背景技术:

芯片级封装发光器件封装体积小,封装可靠性高,并且可以制作均匀的光转换层,实现均匀光色特性,近年来得到了广泛的应用。在中国台湾、日韩、欧美等地的LED大公司纷纷发布了自己的芯片级封装LED产品。白光芯片属于芯片级尺寸水平封装,配合白光芯片应用的二次光学元件的体积将大幅度缩小。综合各企业产品,共同的特点是基于倒装芯片的基础上,使发光器件的封装体积更小,光学、热学性能更好,同时因省略了导线架与打线的步骤,使其后道工序更加便捷。但是目前的芯片级封装发光器件的LED色温还是不够稳定,还存在很多缺点。同时其制造工艺也还存在很多缺点。



技术实现要素:

本发明的目的是解决现有技术的缺陷,提供一种芯片级封装发光器件,采用的技术方案如下:

一种芯片级封装发光器件,包括LED外延片,所述LED外延片包括正电极、负电极和电极沟道,所述正电极和负电极位于同一平面,所述电极沟道位于正电极与负电极之间,还包括石墨烯层和荧光粉薄层,所述石墨烯层分布于LED外延片的下方并与之连接,所述荧光粉薄层位于石墨烯层下方并与之连接。

作为优选,所述石墨烯层为平面形状。

作为优选,所述LED外延片依次包括n型层、量子阱层、p型层和正电极层,将LED外延片与石墨烯层连接时,采用激光剥离技术将蓝宝石衬底全部剥离,使LED外延片的n型层直接与石墨烯层连接。

作为优选,所述石墨烯层的厚度为0.05mm~0.5mm,长宽均为2mm~3mm。

作为优选,所述荧光粉薄层选用Ce:YAG荧光粉材料与硅胶混合制成,通过喷涂方法喷涂于石墨烯层下方,其厚度为0.05mm~0.2mm。

作为优选,使用回流焊接炉对荧光粉薄层进行固化。

在石墨烯层的下方,选用Ce:YAG荧光粉材料与硅胶混合,采用喷涂方法制备荧光粉薄层,其荧光粉薄层厚度为0.05~0.2mm,再经过回流焊接炉对荧光粉薄层进行固化,荧光粉具有较薄厚度,固化时间比较短。

本发明的另一目的是解决现有技术的缺陷,提供一种芯片级封装发光器件的制造方法,采用的技术方案如下:

一种芯片级封装发光器件的制造方法,包括:

制备LED外延片阵列:采用MOCVD设备在蓝宝石衬底上生长LED外延片阵列,然后用激光剥离技术将蓝宝石衬底全部剥离,使LED外延片的最底部是n型层;

采用离子体增强化学气相沉积法制造平面形状的石墨烯层阵列:将含碳的气态物质在高温和高真空的环境下,生成石墨烯薄膜,再用激光切割技术将石墨烯薄膜切割成平面形状的石墨烯层阵列;

选用Ce:YAG荧光粉材料与硅胶混合制成荧光粉,采用喷涂方法在石墨烯层阵列的背面喷涂荧光粉薄层阵列,并使用回流焊接炉对荧光粉薄层阵列进行固化;

利用银奖胶,采用固晶技术方法或键合技术方法,将LED外延片的 n型层直接与石墨烯薄层阵列连接,构成发光器件阵列;

采用激光切割方法将发光器件阵列切割成独立的发光器件。

作为优选,所述LED外延片包括正电极、负电极和电极沟道,所述正电极和负电极位于同一平面,所述电极沟道位于正电极与负电极之间。

作为优选,所述LED外延片依次包括n型层、量子阱层、p型层和正电极层。

作为优选,所述石墨烯层的厚度为0.05mm~0.5mm,长宽均为2mm~3mm,所述荧光粉薄层厚度为0.05mm~0.2mm。

与现有技术相比,本发明的有益效果:

1、石墨烯层具有很好的热传导性能,荧光粉薄层与石墨烯层直接接触,能保证荧光粉薄层具有较低温度,维持发光器件色温稳定。

2、简化了制造工艺,使用回流焊接炉对荧光粉薄层进行固化,与传统在高温烤箱中的固化流程相比节省了固化时间,降低了耗电。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图;

图2是本发明实施例的LED外延片的结构示意图;

图3是本发明实施例发光器件焊接方法示意图;

图4是本发明实施例石墨烯阵列和荧光粉薄层阵列的结构示意图;

图5是本发明实施例发光器件阵列的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。

实施例:

如图1所示,一种芯片级封装发光器件,包括LED外延片2,所述LED外延片2包括正电极3、负电极4和电极沟道5,所述正电极3和负电极4位于同一平面,所述电极沟道5位于正电极3与负电极4之间,还包括平面形状的石墨烯层6和荧光粉薄层7,所述石墨烯层6分布于LED外延片2的下方并与之连接,所述荧光粉薄层7位于石墨烯层6下方并与之连接。

如图2所示,所述LED外延片依次包括n型层11、量子阱层10、p型层9和正电极层8,将LED外延片2与石墨烯层6连接时,使外延片n型层11直接与石墨烯层6连接。

所述石墨烯层6的厚度为0.05mm~0.5mm间,长宽尺寸均为2mm~3mm。

所述荧光粉薄层7选用Ce:YAG荧光粉材料与硅胶混合制成,通过喷涂方法喷涂于石墨烯层下方,其厚度为0.05mm~0.2mm。

使用回流焊接炉对荧光粉薄层7进行固化。

如图3所示,本实施例发光器件焊接时,采用双面铝基电路板13,在电路板上制作正电极焊盘14、负电极焊盘15和石墨烯层焊接焊盘21,其厚度为0.05mm~0.1mm,保证LED外延片2的侧面发光有效被阻挡或者反射到荧光粉薄层7中,使得石墨烯层6直接焊接到双面铝基电路板13,石墨烯层具有很好的热传导性能,荧光粉薄层与石墨烯层接触,保证荧光粉具有较低温度,维持发光器件色温稳定。

本实施例的发光器件的制备方法如下:

制备LED外延片阵列:采用MOCVD设备在蓝宝石衬底上生长LED外延片阵列,然后用激光剥离技术将蓝宝石衬底全部剥离,使LED外延片的最底部是n型层;

采用离子体增强化学气相沉积法制造平面形状的石墨烯层阵列16:将含碳的气态物质在高温和高真空的环境下,生成石墨烯薄膜,再用激光切割技术将石墨烯薄膜切割成平面形状的石墨烯层阵列16;

选用Ce:YAG荧光粉材料与硅胶混合制成荧光粉,采用喷涂方法在石墨烯层阵列的背面喷涂荧光粉薄层阵列17,并使用回流焊接炉对荧光粉薄层阵列17进行固化;

利用银奖胶,采用固晶技术方法或键合技术方法,将LED外延片的 n型层直接与石墨烯薄层阵列16连接,构成发光器件阵列20;

采用激光切割方法将发光器件阵列20切割成独立的发光器件。

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