在晶圆上封装直接白光led芯片的设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种发光二极管光源制造的设备，特别涉及一种在大功率发光二极管晶圆上实现直接输出白光的直接白光LED芯片的封装设备。
【背景技术】
[0002]LED (LightEmittingD1de)是一种基于P-N结电致发光原理制成的半导体发光器件，具有电光转换效率高、使用寿命长、环保节能、体积小等优点，被誉为21世纪绿色照明光源，随着以氮化物为代表的第三代半导体材料技术的突破，基于大功率高亮度发光二极管(LED)的半导体照明产业在全球迅速兴起，并在传统照明领域引发了一场革命。LED由于其独特的优越性，已经开始在许多领域得到广泛应用，被业界认为是未来照明技术的主要发展方向，具有巨大的市场潜力。
[0003]大功率白光LED通常是由两波长光(蓝色光+黄色光)或者三波长光(蓝色光+绿色光+红色光)混合而成。目前广泛采用的白光LED是通过蓝色LED芯片(GaN)和黄色荧光粉(YAG或TAG)组成。在LED封装中荧光粉层的几何形貌，浓度和厚度等参数严重影响LED的出光效率、色温、空间颜色均匀性等重要光学性能；为了获得良好光学性能的LED产品，荧光粉层的实现工艺是非常关键的。
[0004]目前的LED封装工艺是将从LED晶圆片上切割得到的芯片固定在基板或者支架上面，先实现电连接，再将荧光粉和环氧树脂或者硅胶的混合物涂覆到LED芯片周围，形成荧光粉层。在这种封装工艺流程中，由于荧光粉胶粘度很大，在涂覆荧光粉的过程中荧光粉胶量在不同的封装模块之间往往是不同的，这将导致封装得到的LED产品光色变化很大，影响产品的一致性；而且由于当色温超过一定范围，LED产品将不能够使用，所以使得LED的成品率不是很高，低成品率带来的直接后果是增大用户使用LED产品的成本。而且在封装过程中荧光粉胶一般是通过点涂到LED周围，形成球帽状荧光粉形貌，这种形貌将导致LED产品的空间颜色不均匀，这将影响LED产品用户的照明舒适感。为此必须发展新型LED荧光粉涂覆工艺及设备，克服目前封装工艺的低色温一致性、低成品率和空间颜色均匀性不高的缺陷。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是针对已有技术中存在的缺陷，提供一种在大功率发光二极管晶圆上实现直接输出白光的制造设备。
[0006]本发明包括:LED晶圆片的集成化固定夹具、位移检测部件、监测夹具移动机构、电机和监测夹具、荧光粉胶点涂装置、温度控制部件，其特征在于所述设备由上夹板、下夹板与立柱组成框架，监测夹具移动机构由电机驱动，设置在上夹板下方，电机设置在上夹板上方，LED晶圆片的集成化固定夹具设置在下夹板的上方，集成化固定夹具的顶部设有抽气层，抽气层经管道与真空泵连接，抽气层的下面设有加热模块，监测夹具移动机构的底部设有一监测夹具，监测夹具的一侧设有位移传感器，另一侧设有点涂装置，位移传感器经电路与电机控制端连接。
[0007]所述监测夹具移动机构经步进电机驱动高精度螺杆机构。集成化固定夹具顶部抽气层的顶面设有LED晶圆片的定位销或不设置。
[0008]点胶装置的动力源为压缩空气或液体泵。点胶装置的动力源为压缩空气或液体栗。
[0009]用于封装的LED晶圆片为水平或垂直芯片或倒装结构LED晶圆片芯片。LED晶圆片和监测夹具之间的间隙填充的方式通过毛细抽吸或注模方式。所述荧光粉为硅酸盐或铝酸盐或氮化物荧光粉，胶体为环氧树脂、硅胶。
[0010]本发明的设备的工作方式为:将制作好电极凸点LED晶圆片固定在水平集成化固定夹具上，通过调整另一与之平行的监测夹具，使LED晶圆片和监测夹具之间形成一间隙，并精确控制该间隙厚度，该间隙作为荧光粉胶填充通道。通过在LED晶圆片和监测夹具之间间隙边缘的开口处点涂荧光粉胶，由于毛细力作用，荧光粉胶将自动吸入间隙内，并填满间隙。经加温固化荧光粉胶后，将LED晶圆片连同其表面的荧光粉胶薄膜从监测夹具上剥离，最终形成直接发射白光的LED晶圆片。通过对LED晶圆片切割成单颗LED光源芯片，用于后续的应用产品的封装。
[0011]本发明的优点在于该设备能够大批量实现LED晶圆级涂覆；通过调整夹具和晶圆片之间的荧光粉胶填充间隙，能够实现晶圆片上不同厚度的荧光粉层，并保证晶圆片上荧光粉厚度的均匀性；该技术将避免后续封装中制约LED封装效率的荧光粉涂覆工艺，大大提高了 LED封装效率；同时由于晶圆片上均匀的荧光粉厚度，将增加LED封装的光色集中度，有利于控制LED封装的成品率；由于高效率和高成品率，该设备将最终降低LED封装产品的制造成本，加快LED取代传统照明的步伐。
【附图说明】
[0012]图1本发明的设备结构示意图；
[0013]图2A球形金属电极凸点植入LED晶圆片的结构示意图；
[0014]图2B方形金属电极凸点植入LED晶圆片的结构示意图；
[0015]图3监测夹具移动机构的结构示意图；
[0016]图4集成化固定夹具的结构示意图；
[0017]图5集成化固定夹具的俯视结构示意图；
[0018]图6LED晶圆片荧光粉胶涂覆示意图。
[0019]图中:101LED晶圆片、102集成化固定夹具、104抽气层、105真空泵、106定位销、107电极凸点、201监测夹具移动机构、202电机、203位移传感器、204监测夹具、205间隙、206加热模块、207荧光粉胶、208上夹板、209下夹板、301点涂装置。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图进一步说明本发明的实施例:
[0021]本实施例由上夹板208、下夹板209与立柱组成框架，监测夹具移动机构201由电机202驱动，设置在上夹板208的下方，监测夹具移动机构201经步进电机驱动高精度螺杆机构。电机202设置在上夹板