一种基于LED芯片生产加工的制造工艺的制作方法

文档序号:17976631发布日期:2019-06-21 23:50阅读:393来源:国知局

本发明涉及led芯片加工技术领域,具体为一种基于led芯片生产加工的制造工艺。



背景技术:

led芯片是一种固态的半导体器件,led的心脏是一个半导体的晶片,晶片的一端附在一个支架上,一端是负极,另一端连接电源的正极,使整个晶片被环氧树脂封装起来,也称为led发光芯片,是led灯的核心组件,也就是指的p-n结,其主要功能是:把电能转化为光能,芯片的主要材料为单晶硅,半导体晶片由两部分组成,一部分是p型半导体,在它里面空穴占主导地位,另一端是n型半导体,在这边主要是电子,但这两种半导体连接起来的时候,它们之间就形成一个p-n结,当电流通过导线作用于这个晶片的时候,电子就会被推向p区,在p区里电子跟空穴复合,然后就会以光子的形式发出能量,这就是led发光的原理,而光的波长也就是光的颜色,是由形成p-n结的材料决定的。

现有的led芯片电流分布很不均匀,局部电流密度过大,热效应现象严重,影响led芯片的使用效率和寿命,另外,由于第二金属电极周围电流密度很大,使其下有源层发出的光被不透明的第二金属电极所遮挡和吸收,导致led光效与亮度下降,现有的led芯片在清洗时不够干净,蒸镀系统不正常,会导致蒸镀出来的金属层(指蚀刻后的电极)会有脱落,金属层外观变色,金泡等异常。



技术实现要素:

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足,本发明提供了一种基于led芯片生产加工的制造工艺,解决了led芯片电流分布很不均匀,生产时清洗时不够干净的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种基于led芯片生产加工的制造工艺,具体包括以下步骤:

s1、清洗采用超声波清洗led的支架,清洗参数为:超声振动频率20000赫兹,时间15-30min,清洗完成后进行烘干;

s2、提供一衬底,在衬底上生长半导体外延结构,形成led晶圆,所述半导体外延结构包括从衬底向上依次设置的n型半导体层、发光层和p型半导体层;

s3、在半导体外延结构中的n型半导体层上形成n型半导体台面区,对led晶圆沿着相邻芯粒中间进行激光划切,形成v型隔离沟槽,v型隔离沟槽包括从半导体外延结构延伸至衬底的第一斜面,分别在p型半导体层和n型半导体台面上制作p电极和n电极;

s4、将led芯片安置在刺片台的夹具上,led支架放在夹具底下,在显微镜下用针将led芯片一个一个刺到相应的位置上,在led支架的相应位置点上银胶,用备胶机先把银胶涂在led背面电极上;

s5、先在led支架上点上银胶,然后用将led芯片吸起移动位置,再安置在相应的支架位置上,银胶烧结的温度控制在140-160℃,烧结时间为1.5-2小时,用金丝焊机将电极连接到led管芯上,以作电流注入的引线,开启焊机进行压焊;

s6、选用环氧支架对led芯片进行点胶封装固化封装环氧,环氧固化条件在120-135℃,1-1.5小时,固化操作后进行后固化,让环氧充分固化,同时对led进行热老化,条件为110-120℃,4-5小时;

s7、采用切筋切断led支架的连筋,在一片pcb板上,进行划片机来完成分离工作,在芯片正面制作绝缘钝化层,将成品进行计数包装,即为成品。

优选的,所述烘干采用恒温烘干,温度为75℃,时间为30min。

优选的,所述点胶量10-15mg/单位,胶体高度0.15-0.27mm,点胶温度80-120℃,备胶量为2.5-3.3g/cm2。

(三)有益效果

本发明提供了一种基于led芯片生产加工的制造工艺。与现有技术相比具备以下有益效果:

(1)、该基于led芯片生产加工的制造工艺,通过提供一衬底,在衬底上生长半导体外延结构,形成led晶圆,半导体外延结构包括从衬底向上依次设置的n型半导体层、发光层和p型半导体层,在半导体外延结构中的n型半导体层上形成n型半导体台面区,对led晶圆沿着相邻芯粒中间进行激光划切,形成v型隔离沟槽,v型隔离沟槽包括从半导体外延结构延伸至衬底的第一斜面,分别在p型半导体层和n型半导体台面上制作p电极和n电极,提高led芯片的横向电流扩展能力,提高电流分布均匀性,以减小局部电流聚集对led芯片使用效率、寿命等的影响,且在不牺牲有源层有效发光面积的情况下,有效解决电流阻挡层与第二金属电极对出射光的遮挡和吸收。

(2)、该基于led芯片生产加工的制造工艺,通过清洗采用超声波清洗led的支架,清洗参数为:超声振动频率20000赫兹,时间15-30min,清洗完成后进行烘干,烘干采用恒温烘干,温度为75℃,时间为30min,在加工过程中烘干采用恒温烘干,能够快速蒸发支架上的水分,同时不对支架结构造成破坏。

(3)、该基于led芯片生产加工的制造工艺,通过采用切筋切断led支架的连筋,在一片pcb板上,进行划片机来完成分离工作,在芯片正面制作绝缘钝化层,将成品进行计数包装,即为成品,成品包装采用防静电包装,由于芯片中的电路系统容易受到静电干扰,造成芯片不稳,因此防静电包装能够有效杜绝静电干扰。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种技术方案:一种基于led芯片生产加工的制造工艺,具体包括以下步骤:

s1、清洗采用超声波清洗led的支架,清洗参数为:超声振动频率20000赫兹,时间15-30min,清洗完成后进行烘干,在加工过程中烘干采用恒温烘干,能够快速蒸发支架上的水分,同时不对支架结构造成破坏;

s2、提供一衬底,在衬底上生长半导体外延结构,形成led晶圆,所述半导体外延结构包括从衬底向上依次设置的n型半导体层、发光层和p型半导体层;

s3、在半导体外延结构中的n型半导体层上形成n型半导体台面区,对led晶圆沿着相邻芯粒中间进行激光划切,形成v型隔离沟槽,v型隔离沟槽包括从半导体外延结构延伸至衬底的第一斜面,分别在p型半导体层和n型半导体台面上制作p电极和n电极。提高led芯片的横向电流扩展能力,提高电流分布均匀性,以减小局部电流聚集对led芯片使用效率、寿命等的影响,且在不牺牲有源层有效发光面积的情况下,有效解决电流阻挡层与第二金属电极对出射光的遮挡和吸收;

s4、将led芯片安置在刺片台的夹具上,led支架放在夹具底下,在显微镜下用针将led芯片一个一个刺到相应的位置上,在led支架的相应位置点上银胶,用备胶机先把银胶涂在led背面电极上;

s5、先在led支架上点上银胶,然后用将led芯片吸起移动位置,再安置在相应的支架位置上,银胶烧结的温度控制在140-160℃,烧结时间为1.5-2小时,用金丝焊机将电极连接到led管芯上,以作电流注入的引线,开启焊机进行压焊;

s6、选用环氧支架对led芯片进行点胶封装固化封装环氧,环氧固化条件在120-135℃,1-1.5小时,固化操作后进行后固化,让环氧充分固化,同时对led进行热老化,条件为110-120℃,4-5小时;

s7、采用切筋切断led支架的连筋,在一片pcb板上,进行划片机来完成分离工作,在芯片正面制作绝缘钝化层,将成品进行计数包装,即为成品,成品包装采用防静电包装,由于芯片中的电路系统容易受到静电干扰,造成芯片不稳,因此防静电包装能够有效杜绝静电干扰。

本发明中,烘干采用恒温烘干,温度为75℃,时间为30min。

本发明中,点胶量10-15mg/单位,胶体高度0.15-0.27mm,点胶温度80-120℃,备胶量为2.5-3.3g/cm2。

需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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