专利名称：白光led外延芯片封装结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体照明技术领域，具体地说，涉及白光LED的外延结构、芯片结构与封装结构。
背景技术：
白光LED具有节能、环保、寿命长、可以工作在高速状态等诸多优点，其用途越来越广，政府正大力推广。目前，通常采用蓝光LED激发黄色荧光粉来生产白光LED，由于用蓝光LED激发黄色荧光粉生产的白光LED，显色性差、稳定性差。如何提高现有的白光LED的显色性能和稳定性正成为当今大家最为关心的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供白光LED外延芯片封装结构，其显色性好、稳定性好，该白光LED外延芯片封装可生产线上进行大批量生产。为解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种无需使用荧光粉，显色性好、稳定性好的白光LED外延芯片封装结构。本发明同时提供白光LED外延结构和工艺、白光LED芯片结构和工艺、白光LED封装结构和工艺。本发明的白光LED外延结构包括从下至上依次设置的衬底、接触层、 CdZnSe蓝光发光层和P+a^e接触层本发明的白光LED芯片结构包括从下至上依次是N电极、ZMe衬底、N-S^e接触层、CdZnSe蓝光发光层、P+ZnSe接触层、P电极。本发明的白光LED封装结构包括从下至上依次是支架、银胶、芯片、金线、硅胶。优选的，所述S^e衬底的厚度为50 200um、N-ZnSe接触层的厚度为200 IOOOnmXdZnSe蓝光发光层的厚度为1000 10000nm、P_a^e接触层的厚度为80 600nm。优选的，所述P电极的厚度为1 10um，金丝直径为20 lOOum。本发明的技术方案是先在单晶基板上形成Cda^e薄膜，通电后使薄膜发出蓝光，同时部分的蓝光与基板产生连锁反应，发出黄光，最后蓝、黄光形成互补色而发出白光。由于也是采用单颗LED晶粒，其操作电压仅2. 7V，比GaN的LED 3. 5V要低，且不需要荧光粉物质就可发出白光。因此一般预料将比GaN白光LED更具价格上的优势，显色性好、稳定性好、发光质量好，提高了工作稳定性和使用寿命，减少了封装工序，可以使白光LED的外延、芯片、封装、应用整个产业链的生产工艺简化，生产效率高，适于大批量生产。本发明的生产工艺是准备好清洗的单晶基板，然后依次按照下列步骤进行先生长外延片(a)将单晶基板放在托盘里送入外延炉，在1055 1065摄氏度下生长 N-ZnSe接触层；(b)接下来以氮气为载体，在685 695摄氏度下生长CdS^e蓝光发光层；
(C)之后在995 1005摄氏度下生长PjMe接触层。再制作芯片将生长好的外延片P-S^e接触层上方做上P电极，N-a^e接触层的下方做上N电极。最后将做好的芯片封装将制作的芯片用自动固晶机通过绝缘胶粘贴到在支架上，送入175度的烘箱，烘烤1小时，取出后用自动焊线机进行焊线，之后配好硅胶道康宁6551，抽完真空后，用自动点胶机点完胶后，送入150的烘箱固化1小时，在经过分光测试，包装入库，封装产品就做成了。本发明的生产工艺效率高，无需特殊设备，生产质量稳定可靠，工业化大量生产易于实现。下面结合附图和实施例进一步说明本发明。
图1是实施例中的外延结构的主示意图。图2是实施例中的芯片结构的主示意图。图3是封装结构的示意图。
实施例如图1所示，本实施例的外延结构从下至上依次设置衬底1、N-ZnSe接触层 2、CdZnSe蓝光发光层3、P-ZnSe接触层4。如图2所示，本实施例的芯片结构从下至上依次设置N电极6、&1%衬底1、Ν-&ι% 接触层2、CdZnSe蓝光发光层3、P-ZnSe接触层4、P电极5。如图3所示，本实施例的封装结构包括从下至上依次是支架7、银胶8、芯片9、金线 10、硅胶11，其中支架7包含支架电极12。本实施例中S^e衬底的厚度为50 200um、N-ZnSe接触层的厚度为200 1000nm、Cda^e蓝光发光层的厚度为1000 10000nm、P_a^e接触层的厚度为80 600nm。P电极的厚度为1 10um，金丝直径为20 lOOum。优选方案为S^e衬底的厚度为lOOum、N-ZnSe接触层的厚度为600nm、CdZnSe蓝光发光层的厚度为5000nm、P-ZnSe接触层的厚度为300nm。P电极的厚度为2um，金丝直径为30um。本实施例中的外延结构的生产工艺是准备好清洗的衬底1，然后依次按照下列步骤进行先将衬底1放在托盘里送入K465i MOCVD外延炉，在1050摄氏度下生长 N-GaN接触层2 ；接下来以氮气为载体，在680摄氏度下生长CdS^e蓝光发光层3，之后在 990摄氏度下生长P-GaN接触层4，这样外延片就做出来了。再将做出的外延片，加工成芯片，按照如下的芯片工艺流程，外延片一清洗一镀透明电极层一透明电极图形光刻一腐蚀一去胶一平台图形光刻一干法刻蚀一去胶一退火 —Si02沉积一窗口图形光刻一Si02腐蚀一去胶一N极图形光刻一预清洗一镀膜一剥离一退火一P极图形光刻一镀膜一剥离一研磨一切割一芯片一成品测试。将接触层上方做上P电极，N-ZnSe接触层的下方做上N电极。芯片就加工出来了。
最后将做好的芯片封装将制作的芯片用自动固晶机通过绝缘胶粘贴到在支架上，送入175度的烘箱，烘烤1小时，取出后用自动焊线机进行焊线，之后配好硅胶道康宁6551，抽完真空后，用自动点胶机点完胶后，送入150的烘箱固化1小时，在经过分光测试，包装入库，封装产品就做成了。
权利要求
1.白光LED外延芯片封装结构，包括白光LED外延结构、白光LED芯片结构，白光LED封装结构。其特征在于所述白光LED外延结构包括从下至上依次设置的ZnSe衬底、N-ZnSe 接触层、CdZnSe蓝光发光层和P+ZnSe接触层所述白光LED芯片结构包括从下至上依次是N电极、ZnSe衬底、N-ZnSe接触层、CdZnSe 蓝光发光层、P+ZnSe接触层、P电极。所述白光LED封装结构包括从下至上依次是支架、银胶、芯片、金线、硅胶。
2.如权利要求1所述的白光LED外延芯片封装结构，其特征在于所述ZnSe衬底的厚度为50 200um。
3.如权利要求1所述的白光LED外延芯片封装结构，其特征在于所述N-ZnSe接触层的厚度为200 IOOOnm0
4.如权利要求1所述的白光LED外延芯片封装结构，其特征在于所述CdZnSe蓝光发光层的厚度为1000 lOOOOnm。
5.如权利要求1所述的白光LED外延芯片封装结构，其特征在于所述P-ZnSe接触层的厚度为80 600nm。
6.如权利要求1所述的白光LED外延芯片封装结构，其特征在于所述P电极的厚度为1 IOum0
7.如权利要求1所述的白光LED外延芯片封装结构，其特征在于所述金丝直径为 30umo
全文摘要
本发明提供白光LED外延芯片封装结构，其显色性好、稳定性好，该白光LED外延芯片封装可生产线上进行大批量生产。本发明同时提供白光LED外延结构和工艺、白光LED芯片结构和工艺、白光LED封装结构和工艺。本发明的白光LED外延结构包括从下至上依次设置的ZnSe衬底、N-ZnSe接触层、CdZnSe蓝光发光层和P+ZnSe接触层本发明的白光LED芯片结构包括从下至上依次是N电极、ZnSe衬底、N-ZnSe接触层、CdZnSe蓝光发光层、P+ZnSe接触层、P电极。本发明的白光LED封装结构包括从下至上依次是支架、银胶、芯片、金线、硅胶。
文档编号H01L33/08GK102332513SQ20111032417
公开日2012年1月25日 申请日期2011年10月21日 优先权日2011年10月21日
发明者何瑞科, 吉爱华, 李虹, 芦增辉, 马新尚 申请人:西安重装渭南光电科技有限公司