发光二极管荧光粉涂敷方法技术

本发明专利技术公开了一种发光二极管荧光粉涂敷新方法；采用真空镀膜技术将荧光粉直接镀到半导体晶片的表面，主要包括选用晶片、清洗、固晶焊线、装片及添加荧光粉、抽真空、镀膜和封装等工艺过程；本方法可通过成膜时间精密控制膜层厚度，成膜均匀、一致性佳，有利于提高发光二极管的发光均匀度，而且荧光粉薄膜较薄，对光的散射、吸收较小，有利于提高光通量和光强的输出，同时采用本方法获得的镀膜晶片降低了荧光体内部因反复光吸收产生的热量，提高晶片的稳定性，减少温度升高所导致的颜色漂移，也降低荧光粉的温度猝灭效应的发生几率，有效地提高半导体发光器件的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种荧光粉涂敷方法。尤其是一种发光二极管荧光粉的涂敷方法。
技术介绍
目前，公知的发光二极管荧光粉的涂敷方法是将胶水(环氧树脂、硅胶、硅树脂等)与荧光粉混合后，通过手动或自动点胶机将荧光粉与胶水的混合体点到已固晶焊线的发光二极管支架杯里，覆盖半导体晶片而成。此种方法存在的问题是由于胶量难于控制，且荧光粉易于沉淀、涂布不均，导致荧光粉在晶片分布的一致性不好，光强损失大，光色千差万别等诸多问题。尤其是荧光粉涂布不均匀，由于散射、反射和吸收等所造成的光强损失是目前发光二极管封装行业面临的需要迫切解决的关键性技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种荧光粉涂敷新方法，能使荧光粉涂覆均匀、一致性好，有效地避免了由于散射、反射和吸收造成的光强损失，提高了发光二极管的光输出。本专利技术是这样来实现上述目的的，采用真空镀膜技术将荧光粉直接镀到半导体晶片的表面。该方法中所述将荧光粉以原子量级的尺寸直接镀到半导体晶片的表面的真空镀膜技术包括以下工艺步骤a.选用晶片；b.清除晶片表面灰尘及有机杂质；c.固晶焊线，用绝缘胶水将晶片黏结在发光二极管的支架反射杯内，放入烘烤箱使绝缘胶水固化，取出支架，然后焊接连接电极与晶片的金线；d.装片及添加荧光粉，将准备好的支架以及荧光粉安装在真空镀膜设备的真空室的相应位置；e.抽真空，将真空镀膜设备的真空室抽真空，并达到合适的真空度要求；f.镀膜，调整真空镀膜设备的相关参数，启动真空镀膜设备进行镀膜，并控制晶片上荧光粉膜层的厚度；g.荧光粉镀膜完成后将支架取出，冷却进行封装，即完成将荧光粉直接镀到半导体晶片的表面。其中所述工艺步骤中的真空镀膜设备为磁控溅射镀膜机、热蒸发镀膜机或电子束蒸发镀膜机。本专利技术的有益效果是工艺过程简单，可根据实际应用的需要，通过控制成膜时间精密控制膜层厚度，解决了原有的点胶工艺方法无法精确控制荧光粉的使用量问题；在真空环境下成膜，荧光粉是以原子的形式重新在晶片表面排布，成膜均匀，一致性佳，有利于提高发光二极管的发光均匀度，而且荧光粉薄膜较薄，对光的散射、吸收较小，有利于提高光通量和光强的输出，由于发光二极管的超高亮度是目前LED行业追求的目标，也是发光二极管向普通照明领域进军面临的技术障碍，因此本专利技术对推动半导体照明有促进作用；同时采用本专利技术获得的镀膜晶片降低了荧光体内部因反复光吸收产生的热量，提高晶片的稳定性，减少温度升高所导致的颜色漂移，也降低荧光粉的温度猝灭效应的发生几率，有效地提高半导体发光器件的使用寿命。具体实施例方式，采用真空镀膜技术将荧光粉直接镀到半导体晶片的表面，主要包括选用晶片、清洗、固晶焊线、装片及添加荧光粉、抽真空、镀膜以及封装等工艺步骤，其中真空镀膜技术所涉及的真空镀膜设备可以为磁控溅射镀膜设备、热蒸发镀膜设备或电子束蒸发设备等，只要能实现把荧光粉蒸发或升华后在晶片上再次沉积成膜的设备皆可适用于本专利技术的工艺过程，并属于本专利技术的保护范围。下面以磁控溅射镀膜设备为例详细描述本专利技术的工艺步骤。a.选用晶片。选用波长为300-480nm，裸晶光功率为5-300mW的蓝色晶片。b.清除晶片表面灰尘及有机杂质。由于真空溅射镀膜对材料以及环境的洁净度要求极高，一旦存在杂质，将会直接影响到荧光粉的成膜质量以及生产的良品率。所采用的工艺是，将晶片放进超声波清洗机，加入适量丙酮清洗5-10分钟，清除晶片表面灰尘及有机杂质。c.固晶焊线。用绝缘胶水将晶片黏结在发光二极管支架反射杯内，然后放入烘烤箱以165℃烘烤60分钟，待绝缘胶水固化，取出支架，再用焊线机焊接连接电极与晶片的金线。d.装片及添加荧光粉。将准备好的支架反射杯安装到镀膜设备的靶架上，用压片夹压紧。选用直径为60mm，厚度为3mm的荧光粉块作为靶材并安装在溅射靶上，调整溅射靶与晶片之间距离为100mm。e.抽真空。将磁控溅射镀膜机的真空室抽真空，并达10-3-10-4Pa的真空度要求。f.镀膜。当真空室的真空度达到要求后，往真空室里通入氩气，此时真空度要求5-10Pa，仪器自偏压为100，调节电压与电流旋钮，控制溅射功率在200-250W之间；旋转控制挡板挡住晶片，启动溅射2分钟以清除荧光粉块状靶材表面杂质，然后移开挡板，再次启动溅射进行镀膜，时间为40-60分钟，通过溅射时间控制成膜厚度。膜厚用石英测试仪器测试，一般为0.6-100μm。g.荧光粉镀膜完成后将支架取出，冷却进行封装，即完成将荧光粉直接镀到半导体晶片的表面。YAG黄色荧光粉、红色荧光粉、绿色荧光粉或RGB荧光粉等皆可适用于本方法。采用本方法可通过控制成膜时间精密控制膜层厚度，并在真空环境下成膜，荧光粉是以原子的形式重新在晶片表面排布，成膜均匀，一致性佳，有效提高发光二极管的发光亮度。而且采用本方法获得的镀膜晶片降低了荧光体内部因反复光吸收产生的热量，提高晶片的稳定性，减少温度升高所导致的颜色漂移，也降低荧光粉的温度猝灭效应的发生几率，有效地提高半导体发光器件的使用寿命。权利要求1.一种，其特征在于采用真空镀膜技术将荧光粉直接镀到半导体晶片的表面。2.根据权利要求1所述的，其特征在于所述将荧光粉以原子量级的尺寸直接镀到半导体晶片的表面的真空镀膜技术包括以下工艺步骤a.选用晶片；b.清除晶片表面灰尘及有机杂质；c.固晶焊线，用绝缘胶水将晶片黏结在发光二极管的支架反射杯内，放入烘烤箱使绝缘胶水固化，取出支架，然后焊接连接电极与晶片的金线；d.装片及添加荧光粉，将准备好的支架以及荧光粉安装在真空镀膜设备的真空室的相应位置；e.抽真空，将真空镀膜设备的真空室抽真空，并达到合适的真空度要求；f.镀膜，调整真空镀膜设备的相关参数，启动真空镀膜设备进行镀膜，并控制晶片上荧光粉膜层的厚度；g.荧光粉镀膜完成后将支架取出，冷却进行封装，即完成将荧光粉直接镀到半导体晶片的表面。3.据权利要求2所述的，其特征在于所述工艺步骤中的真空镀膜设备为磁控溅射镀膜机、热蒸发镀膜机或电子束蒸发镀膜机。4.据权利要求3所述的，其特征在于所述步骤中的真空镀膜设备为磁控溅射镀膜机，所述将荧光粉以原子量级的尺寸直接镀到于半导体晶片的表面的真空镀膜技术包括以下工艺步骤a.选用晶片；b.清除晶片表面灰尘及有机杂质；c.固晶焊线，用绝缘胶水将晶片黏结在发光二极管的支架反射杯内，放入烘烤箱使绝缘胶水固化，取出支架，然后焊接连接电极与晶片的金线；d.装片及添加荧光粉，将准备好的支架安装在磁控溅射镀膜机靶架上，用压片夹压紧，选用荧光粉块作为靶材安装在磁控溅射镀膜机的溅射靶内，并调整溅射靶与晶片之间距离为100mm；e.抽真空，将磁控溅射镀膜机的真空室抽真空，并达到10-3-10-4Pa的真空度要求；f.镀膜，当真空室的真空度达到要求后，往真空室里通入氩气，此时真空度要求5-10Pa，仪器自偏压为100，调节电压与电流旋钮，控制溅射功率在200-250W之间；旋转控制挡板挡住晶片，启动溅射以清除荧光粉块状靶材表面杂质，然后移开挡板，再次启动溅射进行镀膜，时间为40-60分钟，通过溅射时间控制荧光粉膜层厚度；g.荧光粉镀膜完成后将支架取出，冷却进行封装，即完成将荧光粉直接镀到半导体晶片的表面。5.根据权利要求1或2或4所述的，其特征在于所述荧光粉为YAG黄色荧光粉、红本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光二极管荧光粉涂敷新方法，其特征在于采用真空镀膜技术将荧光粉直接镀到半导体晶片的表面。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈立有，
申请(专利权)人：广州市先力光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]