平面结构白光LED芯片制造技术

本实用新型专利技术揭示了一种平面结构白光LED芯片，该平面结构白光LED芯片包括：非导电衬底，所述衬底具有第一表面和第二表面；外延层，所述外延层设置于所述衬底的第一表面上；荧光粉混合层，所述荧光粉混合层设置在所述外延层上；第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极设置在所述外延层上并与所述外延层相连，所述第一电极和所述第二电极用于对所述外延层施加电压；电极金属球，所述电极金属球位于所述荧光粉混合层中的第一电极和第二电极上，所述电极金属球用于将所述第一电极和第二电极电流的引出。本实用新型专利技术得到色温一致的平面结构白光LED芯片，并在芯片级出射白光，大大提高了白光的生产效率。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及发光二级管(LED)制造领域，特别是涉及一种平面结构白光LED-H-* I I心/T O
技术介绍
发光二极管(light emitting diode,简称LED)根据不同发光材料的化学结构和属性，分为无机LED (—般称为LED)和有机LED (—般称为OLEDs)。1993年，蓝色氮化镓(GaN) LED技术获得突破，在此基础上1996年实现了无机LED白光发射。由于白光LED具有低电压驱动、全固态、低功耗、长效可靠等优点，白光LED器件在照明相关领域的应用研究都受到了学术和产业界的高度重视。因为白光LED是一种符合环保节能绿色照明理念的高效光源，因此，目前以白光LED为主的半导体照明技术(第四代照明技术)在全世界范围内得到了大力的推动和发展，正在形成巨大的产业。白光LED器件实现白光的方式主要有三种1.蓝光LED芯片激发黄色荧光粉，通过复合得到白光；2.紫外LED激发红、绿、蓝三基色荧光粉，通过复合得到白光；3.红、绿、蓝三基色LED多芯片通过集成封装从而得到白光。目前最常见的白光LED实现方式是色转换型，即在蓝光LED芯片表面涂敷一层黄色荧光粉。现阶段的白光LED的封装一般都采用点胶工艺，即在单颗蓝光LED芯片上涂覆硅胶与钇铝石槽石(Yttrium Aluminum Garnet,简称YAG)系黄色突光粉的混合体实现白光的发射,采用该方法实现的荧光粉涂覆技术，不仅生产效率不高，而且同批次的产品色温差异大。在后续的制程中，白光LED固定于杯碗正中央并进行固晶过程，LED晶圆在固晶的过程由于设备精度的问题，不能保证晶圆粘在杯碗的正中间，对于涂覆相同厚度的硅胶与荧光粉得混合物层，由于芯片未在中间，导致两边的光程差不一样从而产生颜色的不均匀性。因此，如何提供一种色温分布均匀的白光LED芯片，已成为本领域技术人员需要解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于，提供一种平面结构白光LED芯片，以解决现有的平面结构白光LED芯片在涂覆硅胶与荧光粉得混合物层的后存在光程差而产生颜色的不均匀性问题，提高了色温分布的均匀性。为解决上述技术问题，本技术提供一种平面结构白光LED芯片，包括衬底，所述衬底为非导电衬底，所述衬底具有第一表面和第二表面；外延层，所述外延层设置于所述衬底的第一表面上；荧光粉混合层，所述荧光粉混合层设置在所述外延层上；第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极设置在所述外延层上并与所述外延层相连；至少两个电极金属球，所述电极金属球分别连接于所述荧光粉混合层中的所述第一电极和第二电极上。进一步的，所述荧光粉混合层的材质包含荧光粉和粘结胶水。进一步 的，所述荧光粉为黄色荧光粉、绿色荧光粉及红色荧光粉中一种或几种的组合。 进一步的，所述粘结胶水包括硅树脂、变性硅树脂、环氧树脂、变性环氧树脂及丙稀树脂中的一种或其组合。进一步的，所述突光粉混合层的厚度为5um lOOum。进一步的，所述荧光粉混合层的大小尺寸等于所述外延层的大小尺寸，或大于所述外延层的大小尺寸并包裹所述外延层的侧壁。进一步的，所述突光粉混合层的大小尺寸为24mil*24mil、20mil*40mil、35mil*35mil、38mil*38mil、40mil*40mil、45mil*45mil 或 60mil*60mil 相当的大小尺寸。进一步的，所述电极金属球的高度为5um 300um。进一步的，所述电极金属球的材料为金属或合金，所述金属为金、铝、铜、银、锑或锡，所述合金为铝硅合金、铝铜合金、锡铜合金、锡银铜合金或铝硅铜合金。进一步的，所述电极金属球的上表面与所述荧光粉混合层的上表面位于同一平面上。进一步的，所述外延层包括自上至下依次层叠设置的第一限制层、发光外延层和第二限制层。进一步的，所述第二限制层的大小尺寸大于所述第一限制层和发光层的大小尺寸，所述第一电极位于所述第一限制层上，所述第二电极位于所述第一限制层旁的第二限制层上。进一步的，所述发光外延层为激发紫外光或蓝紫光的多量子阱有源层。进一步的,所述外延层的材料包括氮化镓基材料、磷化镓基材料、镓氮磷基材料或氧化锌基材料。进一步的，所述平面结构白光LED芯片还包括钝化层，所述钝化层设置在所述外延层和所述荧光粉混合层之间。进一步的，所述钝化层的材料包括氮化硅、二氧化硅、氮化铝或氧化铝。进一步的，所述平面结构白光LED芯片还包括缓冲层，所述缓冲层设置在所述衬底和所述外延层之间。进一步的，所述平面结构白光LED芯片还包括反射层，所述反射层设置在所述衬底的第二表面上。与现有技术相比，本技术提供的平面结构白光LED芯片具有以下优点I.本技术所述的平面结构白光LED芯片中，所述荧光粉混合层直接涂敷在外延层和连接外延层的电极上，避免了 LED晶圆在固晶的过程不能保证晶圆粘在杯碗的正中间导致的两边的光程差不一样的问题，进而避免产生颜色的不均匀性的问题，降低同批次的产品色温差异，形成色温一致的白光LED。2.本技术所述的平面结构白光LED芯片中，通过直接在外延层和连接外延层的电极上设置荧光粉混合层，并设置了电极金属球以保证电极电流的引出，利用外延层激发出蓝紫光或紫外光，该蓝紫光或紫外光激发荧光粉混合层，使得所述平面结构白光LED芯片在芯片级发出白光，大大提高了白光的生产效率。附图说明图I为本技术一实施例的平面结构白光LED芯片的结构的截面图。其中，101、衬底；102、外延层；103、突光粉混合层；104、第一电极；105、第二电极；106、电极金属球；111、反射层；112、缓冲层；113、第一限制层；114、发光层；115、第二限制层；116、纯化层。具体实施方式下面将结合示意图对本技术的平面结构白光LED芯片进行更详细的描述，其中表示了本技术的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本技术，而仍然实现本技术的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本技术的限制。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本专利技术。根据下面说明和权利要 求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。本技术的核心思想在于，提供一种平面结构白光LED芯片，该平面结构白光LED芯片中所述荧光粉混合层直接涂敷在外延层和连接外延层的电极上，并设置了电极金属球以保证电极与该平面结构白光LED芯片外部的通电，以避免LED晶圆在固晶的过程不能保证晶圆粘在杯碗的正中间导致的两边的光程差不一样的问题，进而避免产生颜色的不均匀性的问题，降低同批次的产品色温差异，形成色温一致的白光LED，并在芯片级发出白光，以提闻白光的生广效率。以下请参考图1，其为本技术一实施例的平面结构白光LED芯片的结构的截面图。如图I所示，在本实施例中，衬底101为非导电衬底，衬底101具有第一表面和第二表面，衬底101可以从以下一组材料中选出，该组材料包括蓝宝石、硅晶片、碳化硅、氮化铝、氮化镓、氧化镁或氧化锌，在较佳的实施例中，衬底101选取蓝宝石，因为蓝宝石稳定性很好，能够运用在高温生长过程中，并且，蓝宝石的机械强度高，易于处理和清本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平面结构白光LED芯片，包括：衬底，所述衬底为非导电衬底，所述衬底具有第一表面和第二表面；外延层，所述外延层设置于所述衬底的第一表面上；荧光粉混合层，所述荧光粉混合层设置在所述外延层上；第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极设置在所述外延层上并与所述外延层相连；至少两个电极金属球，所述电极金属球分别连接于所述荧光粉混合层中的所述第一电极和第二电极上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：万远涛，张昊翔，金豫浙，封飞飞，高耀辉，李东昇，江忠永，
申请(专利权)人：杭州士兰明芯科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：