Led管芯的上表面和侧表面的荧光体覆盖层的制作方法
【专利摘要】本发明涉及LED管芯的上表面和侧表面的荧光剂覆盖层。一种用于在多个LED管芯上沉积一层含有荧光剂的材料的方法，包括，在胶带上布置具有多个开口的模板，以及在模板的多个开口中的一个开口中分别布置多个LED管芯中的每个LED管芯。该方法还包括在模板和多个LED管芯上形成图案化的干膜光致抗蚀剂层。光致抗蚀剂层具有多个开口，所述多个开口被设置成露出各个LED管芯的上表面和侧表面。然后，含有荧光剂的材料被布置在各个LED管芯的露出的上表面上。该方法还包括去除光致抗蚀剂层和模板。
【专利说明】LED管芯的上表面和侧表面的荧光体覆盖层
[0001]相关申请的交叉参考
[0002]该申请涉及代理人案号为91924-001700US-808564的2011年12月28日递交的题目为“DEPOSITION OF PHOSPHOR ON DIE TOP BY STENCIL PRINTING”的第 13/338，912 号美国专利申请和代理人案号为91924-001700US-808564的2011年12月28日递交的题目为“DEPOSITION OF PHOSPHOR ON DIE TOP USING DRY FILM PHOTORESIST” 的第 13/338,936号美国专利申请，这两个被共同拥有的美国专利申请以全文引用的方式并入本文。
【技术领域】
[0003]本发明总体涉及发光二极管(LED)，尤其涉及在LED管芯上沉积含有荧光剂的材料以用于光色选择。
【背景技术】
[0004]由于白炽灯产生的热多于光，因此世界渴求更有效的人造光源。LED是有前景的技术且已广泛应用于特定目的，如交通信号灯和闪光灯。对于有色光，LED芯片通常与波长转换材料结合以获得期望的输出光颜色。例如，黄色荧光剂通常与蓝色LED结合以产生白光。然而，基于LED的普通照明灯的开发已经遇到了各种困难。这些困难包括难以大规模生产具有提供恒定光色的荧光剂的LED发射器。
[0005]传统的LED发射器通常包括凹槽结构或杯形结构的LED管芯，该LED管芯具有在杯状结构中的含有荧光剂的材料。在某些情况下，含有荧光剂的材料通过例如硅酮材料与LED管芯分离。这些传统的方法通常具有很多缺点。例如，传统的方法通常使用大量的荧光齐U，且它们可以导致荧光剂和硅酮材料的冷却较差。因此，发射器可具有封装不太可靠和光色的非均匀的角度分布的问题。鉴于现有的LED制造方法，大规模生产具有恒定色温的白光LED已被证明是一挑战。
【发明内容】
[0006]本发明的实施方式涉及用于将可控量的含有荧光剂的材料沉积在LED管芯的顶部上的方法。在一些实施方式中，多个LED管芯被置于模板的开口中。例如通过印刷来涂覆合适粘度的含有荧光剂的材料，然后使用作为导板的模板去除多余的材料。开口的尺寸将含有荧光剂的材料限制到仅在LED管芯的露出的上表面，且模板的高度有助于控制含有荧光剂的材料的厚度。图案化的光致抗蚀剂可以用来遮蔽不需要含有荧光剂的材料的管芯区域。
[0007]本文中描述的方法相比于通过传统技术可以实现的方式具有许多优点。该方法使用传统的设备和方法并且适于成本效益高的大批量生产。因为荧光剂仅被置于LED管芯的上表面上，因此荧光剂的使用量减少。荧光剂材料中产生的热可以通过该LED管芯分散，且更好的冷却可以降低荧光剂和硅酮材料的温度并且导致更可靠的封装。相比之下，在管芯顶部上放置荧光剂的传统方法包括使用注射器放置荧光剂材料的液滴。该方法的一个缺点是，液体混合物容易沉淀且可以导致色彩偏移。在根据本发明的方法中，含有荧光剂的材料的混合物在被施加到模板之前形成所需的粘度。
[0008]根据本发明的一些实施方式，用于在多个LED (发光二极管)管芯上沉积一层含有荧光剂的材料的方法包括:在胶粘基板上布置具有多个开口的光致抗蚀剂材料的模板和将多个LED管芯中的每个LED管芯分别布置在模板的多个开口的一个开口中。该方法还包括:在模板和多个LED管芯上形成光致抗蚀剂层，和将光致抗蚀剂层图案化以形成与模板中的多个开口对准的多个开口，且光致抗蚀剂层的多个开口被设置成使各个LED管芯的上表面和周围的侧表面露出。该方法还包括:在各个LED管芯的露出的上表面和周围的侧表面上沉积含有荧光剂的材料，使得含有荧光剂的材料的上表面与光致抗蚀剂层的上表面齐平。此外，去除图案化的光致抗蚀剂层和模板，使得多个LED管芯保留在胶粘基板上，且含有荧光剂的材料覆盖各个LED管芯的上表面和周围的侧表面。
[0009]在上述方法的实施方式中，模板的厚度和光致抗蚀剂层的厚度之和等于在LED管芯的顶部上的含有荧光剂的材料所需厚度。在另一实施方式中，多个开口中的每个开口的侧向尺寸被选择成允许含有荧光剂的材料在LED管芯的侧表面上具有所需的厚度。
[0010]在上述方法的另一实施方式中，布置光致抗蚀剂材料的模板包括下列步骤:
[0011]在单面支撑胶带的粘接侧上，布置夹在上保护膜和下保护膜之间的一层干膜光致抗蚀剂；
[0012]使用光掩膜方法将干膜抗蚀剂层图案化；
[0013]将图案化的干膜附接到胶粘基板；和
[0014]从图案化的干膜抗蚀剂去除下支撑膜和支撑胶带，并且在胶粘基板上留下图案化的干膜抗蚀剂形成的模板。
[0015]在一个实施方式中，将干膜抗蚀剂层图案化包括下列步骤:
[0016]在干膜光致抗蚀剂层上布置光掩膜；
[0017]用光源将干膜光致抗蚀剂曝光；
[0018]去除上保护膜；和
[0019]将曝光的干膜光致抗蚀剂显影以形成多个开口。
[0020]在上述方法的另一实施方式中，去除图案化的光致抗蚀剂层和模板包括:使用光致抗蚀剂剥离溶液。在另一实施方式中，胶粘基板包括布置在玻璃板上的胶带。在另一实施方式中，支撑胶带是热离型胶带。在另一实施方式中，支撑胶带是UV离型胶带。在另一实施方式中，在模板中的每个开口区域近似等于LED管芯的尺寸加上在LED管芯的侧表面上的含有荧光剂的材料的厚度。
[0021]在上述方法的其他实施方式中，图案化的光致抗蚀剂层被设置成覆盖在LED管芯上的焊盘区域。在另一实施方式中，多个LED管芯中的每一个LED管芯分别在模板的多个开口中的一个开口中布置成前侧朝下，其中，管芯的前侧包括焊盘区域。在另一实施方式中，沉积含有荧光剂的材料包括:在图案化的光致抗蚀剂层和LED管芯上沉积含有荧光剂的材料；和从光致抗蚀剂层的上表面和在LED管芯的上表面去除从图案化的光致抗蚀剂层的上表面上突出的过量的含有荧光剂的材料。在另一实施方式中，在多个开口中沉积含有荧光剂的材料包括:使用丝网印刷方法。
[0022]根据本发明的其他实施方式，一种用于在多个LED (发光二极管)上沉积一层含有荧光剂的材料的方法，包括:在安装在基板上的第一胶带上，布置夹在上保护膜和下保护膜之间的第一干膜光致抗蚀剂层；使用光掩膜方法将第一干膜光致抗蚀剂层图案化以形成多个开口。然后，将图案化的第一干膜抗蚀剂层附接到第二胶带；和将下支撑膜和第一胶带与图案化的干膜抗蚀剂分离，在第二胶带上留下图案化的干膜抗蚀剂的模板。该方法还包括:多个LED管芯中的每个LED管芯分别布置在模板的多个开口中的每个开口中。该方法还包括:在模板和多个LED管芯上布置第二干膜抗蚀剂；和将第二干膜抗蚀剂图案化以形成与模板中的多个开口对准的多个开口，并且第二干膜抗蚀剂的多个开口被设置成使每个LED管芯的上表面和周围的侧表面露出。然后，在每个所述LED管芯的所露出的上表面和周围的侧表面上沉积含有荧光剂的材料，使得含有荧光剂的材料的上表面与光致抗蚀剂层的上表面齐平。然后，去除第二干膜抗蚀剂和模板，使得多个LED管芯保留在胶粘基板上且含有荧光剂的材料覆盖各个LED管芯的上表面和周围的侧表面。
[0023]在上述方法的实施方式中，模板的厚度与光致抗蚀剂层的厚度之和被选择成在LED管芯的顶部上的含有荧光剂的材料的所需厚度。在上述方法的另一实施方式中，多个开口中的每个开口的侧向尺寸被选择成允许含有荧光剂的材料在LED管芯的侧表面上具有所需的厚度。在另一实施方式中，沉积含有荧光剂的材料包括:使用丝网印刷方法。
[0024]根据本发明的另一实施方式，一种用于在多个LED (发光二极管)管芯上沉积一层含有荧光剂的材料的方法包括:
[0025]在具有粘性表面的基板上形成模板结构，该模板结构具有多个开口，在每个开口中具有LED管芯；
[0026]在模板结构的开口中和在每个LED管芯的上表面上形成含有突光剂的材料,使得含有荧光剂的材料的上表面与模板结构的上表面基本上齐平；和
[0027]去除模板，
[0028]其中，根据在LED管芯的上表面和侧表面上的含有荧光剂的材料的所需厚度，确定模板结构的厚度和在LED管芯和模板结构之间的间距。
[0029]在上述方法的一个实施方式中，模板结构包括光致抗蚀剂材料。在另一实施方式中，模板结构被设置成允许模板结构与含有荧光剂的材料分离。在另一实施方式中，模板结构被设置成与含有荧光剂的材料选择性地化学分离。在另一实施方式中，所述模板结构包括非粘性表面，该非粘性表面被设置成允许模板结构与含有荧光剂的材料分离。
[0030]根据本发明的另一实施方式，本发明提供了一种包括附接到胶带上的多个单独的LED管芯的结构，且每个LED管芯在其上表面和侧表面上具有一层含有荧光剂的材料。
[0031]根据本发明的另一实施方式，本发明提供了一种包括LED (发光二极管)管芯的半导体装置，该LED管芯在其背面上具有含有荧光剂的材料。在半导体装置的另一实施方式中，该LED管芯在其侧表面上具有含有荧光剂的材料。
[0032]通过参考说明书的其余部分的详细描述和附图，可以进一步理解本发明的本质和优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]图1至图16是示出根据本发明的实施方式的用于实施荧光剂沉积的各种方法的剖面图。[0034]图1至图4和图5A至图5C示出根据本发明的实施方式的用于荧光剂沉积的形成图案化的干膜光致抗蚀剂模板的方法；
[0035]图6示出将LED芯片置入模板的网格开口的方法；
[0036]图7至图9示出用于在LED管芯和模板上形成图案的方法；
[0037]图10示出在光致抗蚀剂图案的开口中沉积的荧光剂材料；
[0038]图11示出具有图案化的光致抗蚀剂和去除模板的图10的结构，其示出在LED管芯的顶部和侧壁上的含有荧光剂的材料；
[0039]图12至图15示出根据本发明的替选实施方式的使用模板仅在LED管芯的上表面上但不在横向侧表面上形成含有突光剂的材料的方法；
[0040]图16总结根据本发明的一些实施方式的在多个LED管芯上沉积一层含有荧光剂的材料的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0041]参考上面列举的一系列附图做出以下描述。这些图仅为举例说明的示例，且不应该不适当地限制本申请的权利要求的范围。结合示出和描述的各个方面，本领域的普通技术人员将了解包括其他变型、修改和替换。
[0042]图1示出夹在两个离型膜(内离型膜104和外离型膜106)之间的干膜光致抗蚀剂102。离型膜可以从干膜抗蚀剂剥离。作为示例，两个离型膜可包括聚乙烯膜和聚酯膜。在一些实施方式中，使用市售的干膜光致抗蚀剂。例如,Dupont,Riston系列的干膜抗蚀剂具有的厚度从20μπι至ΙΟΟμπι。Dupont抗蚀剂具有负型且需要用于平板印刷的UV光源。在另一示例中，来自MG Chemicals的416-DFR干膜抗蚀剂的可用厚度从1.5mil至2mil。MG膜也是负型，但他们可以使用于平板印刷的常规日光荧光灯泡。如图1中所示，夹在两个离型膜104和106之间的干膜光致抗蚀剂102利用胶带108被层压。在一个实施方式中，胶带是单面蓝膜胶带或UV胶带，在曝光于蓝光或UV光之后其胶粘强度大大降低。
[0043]图2示出在玻璃盘或板110上方拉伸的胶带108，该玻璃盘或板具有叠在压环112上的压环。因此，包括干膜光致抗蚀剂102、离型膜104和106，和胶带108的层压结构准备进行图案化。如图2中所示，光掩膜114被布置在干膜抗蚀剂层上。在一些实施方式中，光掩膜114是在膜上印刷有插图的透明膜。
[0044]图3示出光掩膜114的示例，其包括以6X6阵列布置的开口。然而，根据应用，网格模板可以有其他的网格图案，例如，30X30的阵列。在一些实施方式中，每个开口略大于LED芯片的横向尺寸以允许具有用于含有荧光剂的材料所需的厚度的空间。作为示例，假设LED芯片具有Ixlmm2的尺寸，和在芯片横向表面上荧光剂的涂层厚度是0.05_。则开口的尺寸被设置成1.1x1.1mm2。
[0045]然后，干膜光致抗蚀剂被露出。光掩膜114的墨侧与干膜抗蚀剂102的聚酯覆盖层106接触。UV透明玻璃或丙烯酸酯板(未示出)被置于光掩膜的顶部，使得光掩膜可以与抗蚀剂的聚酯覆盖层光滑且紧密的接触。可以使用UV光源实施曝光。例如，来自LedEngin，San Jose, CA的LED灯Luxpot alta可以提供400 μ m的UV光。在下文描述的图8中示出说明曝光过程的示例。例如，该曝光可以实施20分钟。然后，光掩膜和上支撑膜被去除，且进行曝光后焙干以进一步辅助光致抗蚀剂的交联。使用传统的抗蚀剂显影方法去除光致抗蚀剂膜的未曝光区域。
[0046]图4示出图案化的光致抗蚀剂的顶视图和剖视图。在图4中，带有下支撑膜(也称作离型膜)104的图案化的光致抗蚀剂层102被附接到胶带108，胶带108利用压环112在玻璃基板110上被伸展。在图案化的抗蚀剂膜102中的开口用附图标记106标出。
[0047]图5A至图5C示出图案化的抗蚀剂层转印到第二胶带上。在图5A中，包括图案化的光致抗蚀剂层102、下离型膜104和胶带108的多层结构被翻转且附接到第二胶带118。在图5B中，下离型膜104和胶带被剥离。在图5C中，图案化的光致抗蚀剂膜102被附接到胶带118。
[0048]在图6中，各个LED芯片140被置入图案化的光致抗蚀剂膜102的开口中。例如，取放工具可以用来将各个LED芯片置入图案化的光致抗蚀剂膜102的开口中。取放工具的一个示例是由Datacom制作的机器。在一些实施方式中，每个LED芯片140被置入图案化的光致抗蚀剂膜102的中心处，使得在LED芯片的每个横向侧上的图案化的光致抗蚀剂膜102和LED芯片140之间的间距等于在随后步骤中施加的含有荧光剂的材料的厚度。在图6中示出的示例中，LED芯片140被示出具有两个焊盘区域144。在其他实施方式中，例如，在倒装芯片封装中，LED芯片被面朝下方放置，并且芯片的背面没有焊盘。
[0049]在图7中，第二干膜抗蚀剂150用来在图案化的第一干膜抗蚀剂102和LED芯片140上形成型板。干膜抗蚀剂150可以选自上文描述的干膜抗蚀剂。在下保护层从干膜抗蚀剂剥离之后，干膜抗蚀剂150被置于图案化的第一干膜抗蚀剂102和LED芯片140的上方。此时，干膜抗蚀剂150与LED芯片140和图案化的第一干膜抗蚀剂102接触。如图7中所示，干膜抗蚀剂可以“遮盖(tent)”在LED芯片和模板之间的间隙上。另外，图7还示出第二干膜抗蚀剂150、图案化的第一干膜抗蚀剂102，以及LED芯片140被设置在胶带118的上方，其接着通过压环设置在玻璃板的上方。
[0050]图8示出干膜抗蚀剂150的曝光。光掩膜152被设置在已经被粘附到LED芯片/模板上的干膜抗蚀剂150的上保护膜(其可以为聚酯覆盖层)的上方。例如，光掩膜152可以类似于上文描述的在图2中的光掩膜114，光掩膜152具有印刷在透明膜上的插图。光掩膜的墨侧与聚酯覆盖层接触，然后，UV透明玻璃或丙烯酸酯板(未示出)被置于光掩膜的顶部上，使得光掩膜可与聚酯覆盖层平滑且紧密的接触。可以使用UV光源190来实施曝光，例如，来自LedEngin的LED灯Luxpot alta可以提供400 μ m的UV光。例如，曝光可以实施20分钟。然后，进行曝光后焙干以进一步辅助光致抗蚀剂的交联。在该示例中，使用传统的抗蚀剂显影方法去除光致抗蚀剂膜的未曝光区域。
[0051]此时，如图9所示，LED管芯的上表面和在LED管芯和图案化的第一抗蚀剂层102之间的空间被露出。在LED管芯的背面朝上且没有焊盘区域的实施方式中，背面完全被露出。在LED管芯具有朝向上方的焊盘区域的实施方式中，如管芯区域154的顶视图中示出，焊盘区域144通过显影的光致抗蚀剂被保护。
[0052]在图10中，含有荧光剂的混合物160被沉积在图案化的叠层上方。例如，可以通过混合硅酮(例如，Ker2500 )、荧光剂(例如，黄色荧光剂和红色荧光剂)、以及稀释溶液(例如，KF-994，环四硅氧烷)来制备该混合物，以实现适当的粘度和触变性。此时，该混合物与传统的液体分配方法中所使用的混合物相比，可以具有较高的粘度。因此，可以减小由沉淀所引起的荧光剂混合物的变化。在施加荧光剂混合物后，可以使用脱气步骤以去除气泡。然后，将混合物在光致抗蚀剂图案上滚动并印刷。在一些实施方式中，使用丝网印刷方法实施印刷。例如使用来自DEK的印刷机来实施印刷。在印刷后，将多余的硅酮/荧光剂/稀释混合物从该结构中去除。该光致抗蚀剂的厚度使得位于管芯顶部上的荧光剂混合物的厚度受控。在上文描述的示例中，含有荧光剂的材料的横向厚度是0.05mm。然而，也可以根据用途选择其他厚度。
[0053]如上文所述，图10示出中间结构，其包括玻璃板120、在该玻璃板上的图案化的第一抗蚀剂膜102、布置在模板中的开口中的LED芯片140，以及第二光致抗蚀剂150，其具有填充光致抗蚀剂中的开口的含有荧光剂的混合物160并且在LED芯片的露出的上表面上。在一些实施方式中，该中间结构被放置在热板(未示出)上，以在120°C至150°C下使硅酮固化2分钟。在固化期间，该光致抗蚀剂保持在印刷位置处从而使硅酮不流动且覆盖引线接合焊盘，直到硅酮/荧光剂/稀释混合物变干。
[0054]如图10中所示，根据在LED管芯的顶部上的含有荧光剂的材料的所需厚度来选择第一抗蚀剂层102的厚度与第二光致抗蚀剂层150的厚度之和。在一些实施方式中，第一抗蚀剂层102的厚度可以与LED管芯140的厚度相同。在该情况中，第二光致抗蚀剂层150的厚度被选择成在LED管芯的顶部上具有所需的含有荧光剂的材料160的厚度。在其他实施方式中，第一抗蚀剂层102的厚度与第二光致抗蚀剂层150的厚度之和被选择为等于LED管芯与在LED管芯的顶部上所需的含有荧光剂的材料的厚度之和。此外，所述多个开口中的每个开口的侧向尺寸被选择成在LED管芯的侧表面或侧向表面上的含有荧光剂的材料的所需厚度。
[0055]在图11中，去除光致抗蚀剂层。在该步骤中，可以使用合适的光致抗蚀剂剥离溶液，例如，来自Dupont或MG Chemical的剥离溶液。每个单独的LED管芯现用一层含有荧光剂的混合物覆盖。在本发明的实施方式中，光致抗蚀剂剥离溶液选择性地溶解光致抗蚀剂，并且留下含有荧光剂的材料原封不动。因此，本文描述的方法是可控的且可复制的方法，其用于在LED管芯的上表面和侧表面上形成含荧光剂的混合物层。结合图10，如上文描述可以可靠地获得所需的厚度。
[0056]图11所示的结构包括附接在胶带110上的多个分离的LED管芯140，各个LED管芯在管芯上表面和侧表面具有含有荧光剂的材料160的层。此时，具有荧光剂涂层160的LED管芯待被用来形成光发射器。可以使用标准组装方法(例如，使用取放工具)将涂覆有荧光剂的LED管芯安装在发射器封装件中。
[0057]根据本发明的其他实施方式，上文所述的方法可以使用模板仅在LED管芯的上表面上，而不是在侧表面上形成含有荧光剂的材料。在图12至图15中示出了示例。如图12中所示，在第二光致抗蚀剂层150中的开口仅露出LED管芯的上表面并且防止含有荧光剂的材料形成在LED管芯的侧表面上。图12示出中间结构，其包括玻璃板120、在该玻璃板上的模板130、布置在模板中的开口中的LED芯片140，以及光致抗蚀剂150，其具有填充光致抗蚀剂中的开口和在LED芯片的露出的上表面上的含有荧光剂的混合物160。如图13中所示，该中间结构被放置在热板200上，以在120°C至150°C下使硅酮固化2分钟。在固化期间，该光致抗蚀剂保持在印刷位置处从而使硅酮不流动且覆盖引线接合焊盘，直到硅酮/荧光剂/稀释混合物变干。
[0058]在图14中，去除光致抗蚀剂。如上所述，可以使用合适的光致抗蚀剂剥离溶液，例如，来自Dupont或MG Chemical的剥离溶液。在图15中，去除模板，每个单独的LED管芯现用一层含有荧光剂的混合物覆盖。在图14中所示的结构包括附接到胶带110上的多个分离的LED管芯140，每个管芯在其上表面具有一层含有荧光剂的材料160。此时，可以使用标准组装方法(例如，使用取放工具)将涂覆有荧光剂的LED管芯安装在发射器封装件中。
[0059]在替选实施方式中，根据在LED管芯的顶部上和侧表面上的含有突光剂的层的所需厚度，在图10和图12中示出的第一和第二光致抗蚀剂层可以被单层的合适厚度的光致抗蚀剂代替。
[0060]在其他替选实施方式中，在图10和图12中示出的第一和第二光致抗蚀剂层可以被预先制成的模板或型板代替，该模板或型板根据含有荧光剂的层在LED管芯的顶部和侧表面上所需的厚度被设计成具有合适的厚度和开口。在沉积含有荧光剂的材料之后，去除模板或型板。在一些实施方式中，模板或型板可以由合适的刚性材料，例如，金属、塑料、特氟龙等制成。为了防止光致抗蚀剂粘附到模板或型板，非粘性的涂层可以形成在模板或型板上。在一些实施方式中，在图10和图12中示出的第一光致抗蚀剂层和第二光致抗蚀剂层可以用预制成的单个模板或型板替换。可替选地，在图10和图12中示出的第一光致抗蚀剂层和第二光致抗蚀剂层中的一者或两者可以用预制成的模板或型板替换，该模板或型板根据含有荧光剂的层在LED管芯的顶部和侧表面上所需的厚度被设计成具有合适的厚度和开口。
[0061]图16是总结根据本发明的一些实施方式的用于在多个LED (发光二极管)管芯上沉积一层含有荧光剂的材料的方法的流程图。如图16中所示，该方法包括下列步骤:
[0062]在胶带上设置具有多个开口的模板；
[0063]将多个LED管芯的每个LED管芯设置在模板的多个开口的一个开口中；
[0064]在模板和多个LED管芯上形成干膜光致抗蚀剂层，所述干膜光致抗蚀剂层具有多个开口，这些开口被设置成露出每个LED管芯的上表面；
[0065]在每个LED管芯的露出的上表面上沉积含有突光剂的材料；
[0066]去除光致抗蚀剂膜；和
[0067]去除模板。
[0068]上文结合图1至图15描述了该方法的示例。
[0069]如结合图1至图15的以上描述，在一些实施方式中，可以通过对干膜抗蚀剂图案化并将图案化的抗蚀剂模板转印到胶带来形成模板。
[0070]在一个实施方式中，在每个LED管芯的上表面上沉积含有荧光剂的材料的步骤包括:
[0071]在型板和LED管芯上沉积含有荧光剂的材料；和
[0072]从干膜光致抗蚀剂层的上表面和LED管芯的上表面上，去除突出于模板的上表面上的含有荧光剂的材料。
[0073]上文描述的方法适于在用于单色的多管芯发射器的管芯附接和引线接合步骤之前的荧光剂沉积。另外，在一些实施方式中，在荧光剂印刷之后，测试每个管芯的光色。相反颜色(相对于所有管芯的平均颜色)的两个或多个管芯可以被选择和附接在多管芯封装件中。
[0074]根据本发明的另一实施方式，一种用于在多个LED (发光二极管)管芯上沉积一层含有荧光剂的材料的方法包括:
[0075]在具有粘接面的基板上形成模板结构，所述模板结构具有多个开口，在每个开口中具有LED管芯；
[0076]在所述模板结构的开口中且在每个LED管芯的上表面上形成含有突光剂的材料，使得所述含有荧光剂的材料的上表面与所述模板结构的上表面基本上齐平；和
[0077]去除所述模板，
[0078]其中，根据在所述LED管芯的上表面和侧表面上所需的所述含有荧光剂的材料的厚度，确定所述模板结构的厚度和在所述LED管芯和所述模板结构之间的间距。
[0079]在上述方法的实施方式中，模板结构包括光致抗蚀剂材料。在另一实施方式中，模板结构被设置成允许模板结构与含有荧光剂的材料分离。在另一实施方式中，模板结构被设置成与含有荧光剂的材料选择性地化学分离。在另一实施方式中，模板结构包括非粘性表面，该非粘性表面被设置成允许模板结构与含有荧光剂的材料分离。
[0080]根据本发明的另一实施方式，本发明提供了一种结构，其包括附接到胶带上的多个分离的LED管芯，每个LED管芯在LED管芯的上表面和侧表面上具有一层含有荧光剂的材料。
[0081]根据本发明的另一实施方式，本发明提供了一种半导体装置，其包括LED (发光二极管)管芯，在所述LED管芯的背面上，所述LED管芯具有含有荧光剂的材料。在半导体装置的另一实施方式中，在LED管芯的侧表面上，所述LED管芯具有含有荧光剂的材料。
[0082]尽管已经描述了本发明【具体实施方式】，然而，可以理解，本发明旨在覆盖在所附的权利要求书范围内的所有的变型和等效实施方式。
【权利要求】
1.一种用于在多个LED管芯上沉积含有荧光剂的材料层的方法，所述方法包括: 在胶粘基板上布置具有多个开口的光致抗蚀剂材料的模板； 将多个LED管芯中的每个LED管芯分别布置在所述模板的所述多个开口中的一个开口中； 在所述模板和所述多个LED管芯上形成光致抗蚀剂层； 将所述光致抗蚀剂层图案化以形成与所述模板中的所述多个开口对准的多个开口，且所述光致抗蚀剂层上的所述多个开口被设置成使每个所述LED管芯的上表面和周围的侧表面露出； 在每个所述LED管芯的露出的上表面和周围的侧表面上沉积含有荧光剂的材料，使得含有荧光剂的材料的上表面与所述光致抗蚀剂层的上表面齐平； 去除图案化的所述光致抗蚀剂层和所述模板，使得所述多个LED管芯保留在所述胶粘基板上，并且所述含有荧光剂的材料覆盖每个所述LED管芯的上表面和周围的侧表面。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述模板的厚度和所述光致抗蚀剂层的厚度之和等于在LED管芯的顶部上的所述含有荧光剂的材料的所需厚度。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，选择所述多个开口中的每个开口的侧向尺寸使得所述含有荧光剂的材料在所述LED管芯的侧表面上具有所需厚度。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，设置所述光致抗蚀剂材料的模板包括: 在单面支撑胶带的粘接侧布`置夹在上保护膜和下保护膜之间的干膜光致抗蚀剂； 使用光掩膜方法将干膜抗蚀剂层图案化； 将图案化的干膜抗蚀剂层附接到所述胶粘基板；和 从图案化的干膜抗蚀剂层去除下保护膜和所述支撑胶带，并且在所述胶粘基板上留下图案化的干膜抗蚀剂形成的模板。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，将所述干膜抗蚀剂层图案化包括: 在所述干膜光致抗蚀剂层上布置光掩膜； 用光源使所述干膜光致抗蚀剂曝光； 去除所述上保护膜；和 将曝光的干膜光致抗蚀剂显影以形成所述多个开口。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，去除图案化的光致抗蚀剂层和所述模板包括:使用光致抗蚀剂剥离溶液。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述胶粘基板包括布置在玻璃板上的胶带。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述支撑胶带是热离型胶带。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述支撑胶带是UV离型胶带。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述模板中的每个开口区域近似等于所述LED管芯的尺寸加上在所述LED管芯的侧表面上的所述含有荧光剂的材料的厚度。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述图案化的光致抗蚀剂层被设置成覆盖所述LED管芯上的焊盘区域。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个LED管芯中的每一个LED管芯设置成其前侧在所述模板的多个开口中的一个开口内面向下，其中，所述管芯的前侧包括焊盘区域。
13.根据权利要求1所述的方法，其中，沉积所述含有荧光剂的材料包括: 在所述图案化的光致抗蚀剂层和所述LED管芯上沉积所述含有荧光剂的材料；和从所述光致抗蚀剂层的上表面和在LED管芯的上表面上去除在所述图案化的光致抗蚀剂层的上表面上方突出的多余的含有荧光剂的材料。
14.根据权利要求1所述的方法，其中，在多个开口中沉积所述含有荧光剂的材料包括:使用丝网印刷方法。
15.一种用于在多个LED管芯上沉积一层含有荧光剂的材料的方法，所述方法包括: 在安装在基板上的第一胶带上，设置夹在上保护膜和下保护膜之间的第一干膜光致抗蚀剂层； 使用光掩膜方法将所述第一干膜光致抗蚀剂层图案化以形成多个开口； 将图案化的第一干膜光致抗蚀剂层附接到第二胶带； 将所述下保护膜和所述第一胶带与图案化的所述干膜光致抗蚀剂分离，从而在所述第二胶带上留下所述图案化的干膜光致抗蚀剂形成的模板； 将多个LED管芯中的每个LED管芯分别布置在所述模板的多个开口中的一个开口内； 在所述模板和所述多个LED管芯上布置第二干膜抗蚀剂； 将所述第二干膜抗蚀剂图案化以形成与所述模板中的所述多个开口对准的多个开口，且所述第二干膜抗蚀剂上的所述多个开口被设置成使所述每个LED管芯的上表面和周围的侧表面露出； 在所述每个LED管芯的所露出的上表面和周围的侧表面上沉积含有荧光剂的材料，使得所述含有荧光剂的材料的上表面与所`述光致抗蚀剂层的上表面齐平； 去除所述第二干膜抗蚀剂和所述模板，使得所述多个LED管芯保留在胶粘基板上，并且所述含有荧光剂的材料覆盖所述每个LED管芯的上表面和周围的侧表面。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述模板的厚度与所述第二光致抗蚀剂层的厚度之和被选择为在所述LED管芯的顶部上的所述含有荧光剂的材料的所需厚度。
17.根据权利要求15所述的方法，其中，所述多个开口中的每个开口的侧向尺寸被选择成允许所述含有荧光剂的材料在所述LED管芯的侧表面上具有所需厚度。
18.根据权利要求15所述的方法，其中，沉积所述含有荧光剂的材料包括:使用丝网印刷方法。
19.一种用于在多个LED管芯上沉积一层含有荧光剂的材料的方法，所述方法包括: 在具有粘接表面的基板上形成模板结构，所述模板结构具有多个开口，在所述多个开口中的每个开口中具有LED管芯； 在所述模板结构的所述开口中和在每个LED管芯的上表面上形成含有突光剂的材料，使得所述含有荧光剂的材料的上表面与所述模板结构的上表面基本上齐平；和去除所述模板， 其中，根据在所述LED管芯的上表面和侧表面上的所述含有荧光剂的材料的所需厚度，确定所述模板结构的厚度和在所述LED管芯和所述模板结构之间的间距。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述模板结构包括光致抗蚀剂材料。
21.根据权利要求19所述的方法，其中，所述模板结构被设置成允许所述模板结构与所述含有荧光剂的材料分离。
22.根据权利要求19所述的方法，其中，所述模板结构被设置成能够与所述含有荧光剂的材料选择性地化学分离。
23.根据权利要求19所述的方法，其中，所述模板结构包括非粘性表面，该非粘性表面被设置成允许所述模板结构与所述含有荧光剂的材料分离。
24.—种包括附接到胶带上的多个单独的LED管芯的结构，每个LED管芯在其上表面和侧表面上具有一层含有突光剂的材料。
25.一种包括LED管芯的半导体装置，所述LED管芯在其背面上具有含有荧光剂的材料。
26.根据权利要求25所述的半导体装置，其中，所述LED管芯还在其侧表面上具有所述含有荧光剂的 材料。
【文档编号】H01L33/50GK103872222SQ201310682987
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年12月12日 优先权日:2012年12月13日
【发明者】梅泽群, 特鲁克·鹏·施·吴, 闫先涛 申请人:硅谷光擎