CN101409323A - 一种提高出光效率的发光二极管芯片制造方法 - Google Patents

一种提高出光效率的发光二极管芯片制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明一种提高出光效率的发光二极管芯片制造方法，其包括步骤一，对发光二极管芯片进行划片至衬底，步骤二，采用扩片工艺对划片后的芯片进行扩片，步骤三，配制NaCLO腐蚀液，所述NaCLO腐蚀液采用体积比为1∶9至1∶18之间的NaCLO溶液与水配制，该NaCLO腐蚀液的pH值在4－7之间，步骤四，采用上述NaCLO腐蚀液喷洒扩片后的芯片。本发明主要涉及对芯片侧面进行粗化处理，使光线从内部折射出来，从而提高出光效率。

Description

一种提高出光效率的发光二极管芯片制造方法
技术领域
本发明专利涉及半导体芯片制造技术，特别涉及一种特殊工艺的二元黄绿发光二极管(LED)芯片制造方法。
背景技术
LED是英文light emitting diode(发光二极管)的缩写，它的基本结构是一块电致发光的半导体材料，置于一个有引线的架子上，然后四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线的作用，所以LED的抗震性能好。发光二极管的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片，在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层，称为P-N结。在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管，通称LED。当它处于正向工作状态时(即两端加上正向电压)，电流从LED阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线，光的强弱与电流有关。
作为环保节能的新一代二元系GaP发光二极管由于其稳定可靠，尤其是抗静电性能优异。使用寿命长而被广泛应用于单灯、数码、时钟板、背光源、点阵、显示屏等领域。但是二元系GaP发光二极管由于划片后芯片侧面被刀片磨的光滑，以至于光线在芯片内部持续反射，大部分光被损耗掉，芯片出光效率不高，而出光效率低则直接制约了LED的发展。
鉴于此，实有必要提供一种新型的提高出光效率的发光二极管芯片制造方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种二元黄绿发光二极管(LED)芯片，其在保持外延层结构不变的前提下明显提高了LED芯片的出光效率。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种提高出光效率的发光二极管芯片制造方法，该方法包括以下步骤：
步骤一，划片，采用接触划片工艺对晶片进行划片至衬底，
步骤二，自制夹具，其包括旋转的底盘、在底盘上方的水泵以及与水泵连接的盛液槽，
步骤三，扩片，将塑料膜固定在扩片环，将划片后的芯片贴在塑料膜上，对划片后的芯片按1∶0.4-1∶0.7的比例进行微扩，将扩片环安装于旋转的底盘上，
步骤四，配制NaCLO腐蚀液，所述NaCLO腐蚀液采用NaCLO溶液与水按体积比为1∶9至1∶18之间配制，该NaCLO腐蚀液的PH值在4-7之间、温度在35-75℃，
步骤五，将配制好的NaCLO腐蚀液倒入腐蚀夹具的盛液槽里，开启转动底盘及水泵喷洒NaCLO腐蚀液开始腐蚀，每片腐蚀40-70秒，
步骤六，腐蚀后，用去离子水清洗，再用干燥氮气吹干。
作为本发明的优选方案之一，NaCLO腐蚀液的PH值为5。
作为本发明的优选方案之一，NaCLO腐蚀液采用NaCLO溶液与水按体积比为1∶11。
作为本发明的优选方案之一，该NaCLO腐蚀液温度在50℃。
本发明通过采用NaCLO腐蚀液及自制夹具对芯片光滑的侧面进行粗化，从而使得芯片光强相对传统NaClO溶液处理结果光强提高15-25％，均匀性大大改善。
附图说明
图1是本发明提高出光效率的发光二极管芯片制造方法的流程图。
具体实施方式
本发明涉及一种提高出光效率的发光二极管芯片制造方法，该发光二极管芯片，包含GaP/GaAs衬底、覆盖在上述衬底上的PN结。上述发光二极管芯片中，均包含PN面欧姆接触层且压焊电极为铝电极、厚度为
Figure A20081020335900041
该种提高出光效率的发光二极管芯片制造方法仍然保持了原先的外延层结构，因此不存在芯片受损等因素。
实施例一
首先，采用接触划片工艺对芯片(晶片)进行划片，接触划片工艺主要有锯片、刀片切割等多种方法，由于划片后芯片侧面被刀片磨的光滑，以至于光线在芯片内部持续反射，大部分光被损耗掉，导致出光效率低。
其次，自制夹具，该夹具包括可以均匀旋转的底盘、设置于底盘上方的水泵以及与水泵连接的盛液槽，所述水泵可以均匀喷洒盛液槽内的溶液，水泵出水口距离底盘5公分。
再次，扩片，将塑料膜固定在扩片环，将划片后的芯片贴在塑料膜上，对划片后的芯片按1∶0.4-1∶0.7的比例进行微扩，将扩片环安装于旋转的底盘上，
再次，配制NaCLO腐蚀液，所述NaCLO腐蚀液采用NaCLO溶液与水按体积比为1∶9至1∶18之间配制，该NaCLO腐蚀液的PH值在4-7之间、温度在35-75℃，
最后，将配制好的NaCLO腐蚀液倒入腐蚀夹具的盛液槽里，开启转动底盘及水泵喷洒NaCLO腐蚀液开始腐蚀，每片腐蚀40-70秒，腐蚀后，用去离子水清洗，再用干燥氮气吹干。
实施例二
首先，采用刀片对芯片(晶片)进行划片，
其次，自制夹具，该夹具包括可以均匀旋转的底盘、设置于底盘上方的水泵以及与水泵连接的盛液槽，所述水泵可以均匀喷洒盛液槽内的溶液，
再次，扩片，将塑料膜固定在扩片环，将划片后的芯片贴在塑料膜上，对划片后的芯片按1∶0.4-1∶0.7的比例进行微扩，将扩片环安装于旋转的底盘上，
再次，配制NaCLO腐蚀液，所述NaCLO腐蚀液采用NaCLO溶液与水按体积比为1∶11，该NaCLO腐蚀液的PH值为5、温度为50℃，
最后，将配制好的NaCLO腐蚀液倒入腐蚀夹具的盛液槽里，开启转动底盘及水泵喷洒NaCLO腐蚀液开始腐蚀，每片腐蚀40-70秒，腐蚀后，用去离子水清洗，再用干燥氮气吹干。
本发明主要涉及对芯片侧面进行粗化处理，使光线从内部折射出来，从而提高出光效率。
本发明原理是使得光滑的侧面变的粗糙均匀，在芯片底部保持原有光滑状态，不对后续封装任何影响，如爬胶。
划片后的芯片经微扩，套在耐腐蚀的扩片环上，使得芯粒之间分布均匀，然后放在自制腐蚀夹具可以匀速旋转的底盘上，在底盘上方距离扩片环5公分的位置，使用水泵将配好的腐蚀液喷洒在旋转的芯片上一定时间后立即取下即可。
芯片光强提高可由不做处理提高到2倍以上，相对传统NaClO溶液处理结果光强提高15-25％，均匀性大大改善。
上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1、一种提高出光效率的发光二极管芯片制造方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一，划片，采用接触划片工艺对芯片进行划片至衬底，
步骤二，自制夹具，其包括旋转的底盘、在底盘上方的水泵以及与水泵连接的盛液槽，
步骤三，扩片，将塑料膜固定在扩片环，将划片后的芯片贴在塑料膜上，对划片后的芯片按1∶0.4-1∶0.7的比例进行微扩，将扩片环安装于旋转的底盘上，
步骤四，配制NaCLO腐蚀液，所述NaCLO腐蚀液采用NaCLO溶液与水按体积比为1∶9至1∶18之间配制，该NaCLO腐蚀液的PH值在4-7之间、温度在35-75℃，
步骤五，将配制好的NaCLO腐蚀液倒入腐蚀夹具的盛液槽里，开启转动底盘及水泵喷洒NaCLO腐蚀液开始腐蚀，每片腐蚀40-70秒，
步骤六，腐蚀后，用去离子水清洗，再用干燥氮气吹干。
2、如权利要求1所述的提高出光效率的发光二极管芯片制造方法，其特征在于：NaCLO腐蚀液的PH值为5。
3、如权利要求1所述的提高出光效率的发光二极管芯片制造方法，其特征在于：NaCLO腐蚀液采用NaCLO溶液与水按体积比为1∶11。
4、如权利要求1所述的提高出光效率的发光二极管芯片制造方法，其特征在于：该NaCLO腐蚀液温度为50℃。
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