CN108269885A - 一种单面出光led芯片制备方法 - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
本发明提供了一种单面出光LED芯片制备方法，包括：S1依次在蓝宝石衬底上生长包括缓冲层、n型GaN层、发光层、p型GaN层的半导体发光薄膜，分别在n型GaN层和p型GaN层表面制备n电极和p电极，得到正装结构的LED晶圆片；S2对晶圆片进行划片、扩膜得到单颗LED芯片；S3对得到的LED芯片进行换膜，其中，LED芯片中发光面朝向膜一侧排列；S4对LED芯片中除去发光面的其他五个面镀金属反射膜，完成LED芯片的制备。避免了芯片的光从侧面溢出，解决了LED芯片五面出光的技术问题，提高了光的利用率，扩展了LED芯片的应用领域，尤其是要求精确配光的领域，如手电、车灯等。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，尤指一种单面出光LED芯片制备方法。
背景技术
LED(Light Emitting Diode，发光二极管)是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，其发光原理是电激发光，即在PN结上加正向电流后，自由电子与空穴复合而发光，从而直接把电能转化为光能。LED,尤其是白光LED，作为一种新的照明光源材料被广泛应用着，它具有反应速度快、抗震性好、寿命长、节能环保等优点而快速发展，目前已被广泛应用于景观美化及室内外照明等领域。
目前白光LED的制作主要通过采用的是在蓝光芯片表面上涂覆黄色荧光粉的工艺制得，即在蓝光LED芯片表面直涂或喷涂一层荧光粉胶，按上述工艺制得的白光LED芯片为五面出光，大部分侧面光成为无效光，光的利用率没有得到有效提高。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种单面出光LED芯片制备方法，有效解决了现有蓝宝石衬底LED芯片五面出光的技术问题。
本发明提供的技术方案如下：
一种单面出光LED芯片制备方法，包括：
S1依次在蓝宝石衬底上生长包括缓冲层、n型GaN层、发光层、p型GaN层的半导体发光薄膜，分别在n型GaN层和p型GaN层表面制备n电极和p电极，得到正装结构的LED晶圆片；
S2对所述晶圆片进行划片、扩膜得到单颗LED芯片；
S3对得到的LED芯片进行换膜，其中，LED芯片中发光面朝向膜一侧排列；
S4对所述LED芯片中除去发光面的其他五个面镀金属反射膜，完成LED芯片的制备。
进一步优选地，步骤S4具体为：在所述LED芯片中除去发光面的其他五个面镀单层或多层金属反射膜。
进一步优选地，步骤S2中具体为：采用行星结构对所述LED芯片中除去发光面的其他五个面镀金属反射膜。
进一步优选地，所述金属反射膜为Al(铝)反射膜，或所述金属反射膜由一层透明氧化膜和一层Al反射膜组成，或所述金属反射膜由一层透明氧化膜和一层Ag(银)反射膜组成。
本发明提供的单面出光LED芯片制备方法，能够带来以下有益效果：
在本发明提供的单面出光LED芯片制备方法中，采用在LED芯片中蓝宝石衬底除发光面的其他五面镀金属反射膜将光反射出去的方式，避免了芯片的光从侧面溢出，解决了LED芯片五面出光的技术问题，提高了光的利用率，扩展了LED芯片的应用领域，尤其是要求精确配光的领域，如手电、车灯等。另外，不需要在封装过程中填入高反胶，也不需要开设特殊支架，大大降低了成本。再有，在蓝宝石底面镀金属，减少了现有技术中在蓝宝石一侧镀SiO2/TiO2增强反射的工序，简化了LED芯片的制备流程，大大节约了人力物力。
附图说明
下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
图1为本发明中在蓝宝石衬底上外延生长半导体发光薄膜结构示意图；
图2为本发明中单颗LED芯片排列在膜上示意图；
图3为本发明中在LED芯片上镀膜示意图；
图4为本发明中镀膜之后将LED芯片翻转示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
本发明提供了一种单面出光LED芯片制备方法，具体，在该方法中包括：
S1依次在蓝宝石衬底1上生长包括缓冲层、n型GaN层、发光层、p型GaN层的半导体发光薄膜2，分别在n型GaN层和p型GaN层表面制备n电极3和p电极4，得到正装结构的LED晶圆片，如图1所示。
S2对晶圆片进行划片、扩膜得到单颗LED芯片。
S3对得到的LED芯片进行换膜，其中，LED芯片中发光面朝向膜一侧排列。具体，划片得到单颗LED芯片之后，进行扩膜后换膜，将LED芯片中发光面朝向膜一侧排列在膜5上，其他五个面露出来，如图2所示。
S4对LED芯片中除去发光面的其他五个面镀金属反射膜，完成LED芯片的制备。具体，将步骤S3中换膜后的LED芯片放置在真空镀膜机中，在LED芯片中除去发光面的其他五个面镀单层或多层金属反射膜6，如图3所示；在镀膜完成之后，将LED芯片翻转到另一膜7上，如图4所示，完成对LED芯片的制备。
在具体实例中，上述金属反射膜为Al反射膜，或金属反射膜由一层透明氧化膜和一层Al反射膜组成，或金属反射膜由一层透明氧化膜和一层Ag反射膜组成。在实际应用中，为了增强Al/Ag反射膜与蓝宝石衬底之间的粘附性，在镀Al/Ag反射膜之前，在蓝宝石衬底表面先蒸镀一层透明氧化膜，如氧化镍等，以此实现目的。在实际应用中，根据实际情况进行材料的选定；至于金属反射的厚度也可以根据实际情况进行设定，可以采用单层金属层或多层金属层，这里不做具体限定。另外，为了使LED芯片各个面上的金属层镀均匀，在步骤S4中采用行星结构对LED芯片中除去发光面的其他五个面镀金属反射膜。
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种单面出光LED芯片制备方法，其特征在于，所述单面出光LED芯片制备方法中包括：
S1依次在蓝宝石衬底上生长包括缓冲层、n型GaN层、发光层、p型GaN层的半导体发光薄膜，分别在n型GaN层和p型GaN层表面制备n电极和p电极，得到正装结构的LED晶圆片；
S2对所述晶圆片进行划片、扩膜得到单颗LED芯片；
S3对得到的LED芯片进行换膜，其中，LED芯片中发光面朝向膜一侧排列；
S4对所述LED芯片中除去发光面的其他五个面镀金属反射膜，完成LED芯片的制备。
2.如权利要求1所述的单面出光LED芯片制备方法，其特征在于，步骤S4具体为：在所述LED芯片中除去发光面的其他五个面镀单层或多层金属反射膜。
3.如权利要求1所述的单面出光LED芯片制备方法，其特征在于，步骤S2中具体为：采用行星结构对所述LED芯片中除去发光面的其他五个面镀金属反射膜。
4.如权利要求1或2或3所述的单面出光LED芯片制备方法，其特征在于，所述金属反射膜为Al反射膜，或所述金属反射膜由一层透明氧化膜和一层Al反射膜组成，或所述金属反射膜由一层透明氧化膜和一层Ag反射膜组成。
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