CN105244423B - 无衬底led芯片的封装方法及无衬底led芯片 - Google Patents
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Abstract
一种无衬底LED芯片的封装方法及无衬底LED芯片，包括以下步骤：在衬底上制作芯片层；去除衬底并在该芯片层上设置保护层；将该芯片层及保护层安装在光源板上，之后去除该保护层。本发明通过将衬底去除并在该芯片层上设置保护层，去除衬底解决了将带有衬底的LED芯片直接应用于照明中存在吸光、反射光线等问题。同时去除衬底后增设保护层，保证了后续的生产和制作过程芯片层仍能够收到良好的支撑固定和保护。最后，当LED芯片安装在光源板上后，去除该保护层。最终设置在光源板上的LED芯片不带有衬底或保护层，避免了衬底吸收或反射LED芯片发出的光线，大大提高了出光效率，具有出光效率更好的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种LED芯片制作方法，特别是一种无衬底LED芯片的封装方法及无衬底LED芯片。
背景技术
半导体发光二极管即LED，是一种半导体固体发光器件。它是利用固体半导体芯片作为发光材料，在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射，直接发出红黄蓝绿青橙紫等颜色的光。近年来，在芯片领域，倒装芯片技术正异军突起，特别是在大功率、户外照明的应用市场上更受欢迎。然而，现有的倒装芯片通常包含衬底，如蓝宝石材料的衬底。衬底的折射率均大于封装时用的透明胶，导致了全反射，从而使得光学效率降低。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种光学效率高的无衬底LED芯片的封装方法及无衬底LED芯片。
一种无衬底LED芯片的封装方法及无衬底LED芯片，包括以下步骤：在衬底上制作芯片层；去除衬底并在该芯片层上设置保护层；将该芯片层及保护层安装在光源板上，之后去除该保护层。
与现有技术相比，无衬底LED芯片的封装方法及无衬底LED芯片通过在芯片层上制作衬底，在生产和制作过程中起到支撑和固定的作用。然后将衬底去除并在该芯片层上设置保护层，去除衬底解决了将带有衬底的LED芯片直接应用于照明中存在吸光、反射光线等问题。同时去除衬底后增设保护层，保证了后续的生产和制作过程芯片层仍能够收到良好的支撑固定和保护。最后，当LED芯片安装在光源板上后，去除该保护层。由于LED芯片安装到光源板上后，在这之后的生产、制作过程中LED芯片始终有支撑固定及保护，因此能保证安装到光源板上后的LED芯片受到良好的保护，不会折断及被污染。最终设置在光源板上的LED芯片不带有衬底或保护层，避免了衬底吸收或反射LED芯片发出的光线，大大提高了出光效率，具有出光效率更好的优点。
附图说明
图1是本发明无衬底LED芯片的封装方法中步骤二的示意图；
图2是本发明无衬底LED芯片的封装方法中步骤三的示意图；
图3是本发明无衬底LED芯片的封装方法中步骤三的示意图；
图4是本发明无衬底LED芯片的封装方法中步骤四的示意图；
图5是本发明无衬底LED芯片的封装方法中步骤五的示意图；
图6是本发明无衬底LED芯片的封装方法中步骤五的示意图；
图7是本发明无衬底LED芯片的封装方法中步骤六的示意图；
图8是本发明无衬底LED芯片的示意图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
本发明第一实施例的无衬底LED芯片的封装方法，请参考图1至图7。
请参考图1至图7，该无衬底LED芯片的封装方法主要包括以下步骤：在衬底10上制作芯片层20；去除衬底10并在该芯片层20上设置保护层40；将该芯片层20及保护层40安装在光源板50上，之后去除该保护层40。最终所获得的结构为无衬底LED芯片设置在光源板50上，避免了衬底10吸收或反射LED芯片发出的光线，大大提高了出光效率，具有更好的照明效果。当然，在上述步骤中还可以包括其他常见的芯片封装步骤。以下是包含常见封装步骤的一个优选实施例：
步骤一：首先，在衬底10上制作芯片层20，然后在芯片层20上设置芯片电极21，形成所需的LED芯片结构。其中，更为优选的是倒装LED芯片结构，由于倒装LED芯片结构的芯片电极21为凸点，使得芯片的支撑固定更为简便，使得后续的生产和制作更为方便快捷。
步骤二：在该芯片层20的底部设置支撑物30。请参考图1，通过设置此步骤主要是为了在后续去除衬底10等的生产和制作过程能够对芯片层20起到支撑固定作用。其中，该支撑物30为支撑板结构，该支撑物30粘合在芯片层20的底部，也就是说，该支撑物30设置在该芯片层20的芯片电极21的下方。通过剥离可去除该支撑物30。或者，该支撑物30为固定吸盘，该芯片层20吸附在该支撑物30上方。当然，根据不同的LED芯片结构，也可以不设置该支撑物30。
步骤三：去除衬底10，并在芯片层20上设置保护层40。请参考图2和图3，去除衬底10解决了将带有衬底10的LED芯片直接应用于照明中存在吸光、反射光线等问题。同时去除衬底10后增设保护层40，保证了后续的生产和制作过程芯片层20仍能够收到良好的支撑固定。其中，该保护层40由聚合物制成，通过溶剂溶解该聚合物可以去除该保护层40。优选的，聚合物选用PMMA材料或PDMS材料。当然，该保护层40也可以采用其他能起到保护LED芯片作用并能很方便的去除的材料制成。
步骤四：在该芯片层20上设置保护层40后，将步骤二中设置的支撑物30去除。请参考图4，由于已经设置了保护层40，用于对芯片层20的支撑固定。因此无需再设置支撑物30。后续将进行芯片层20的切割形成单颗的LED芯片，该支撑物30的存在会影响切割工艺。
步骤五：将设有保护层40的芯片层20切割成多个单颗LED芯片。请参考图5和图6，之后再将所述单颗LED芯片焊接到光源板50上。在此步骤中，由于该芯片层20收到该保护层40的支撑和保护，不容易发生断裂或被污染，从而保证了生产工艺的顺利进行。
步骤六：去除保护层40。请参考图7，其所示为由上述无衬底LED芯片的封装方法制成的无衬底LED芯片。该无衬底LED芯片包括芯片层20及设置在该芯片层20上的保护层40，在该无衬底10LED芯片被安装到光源板50上之后，该保护层40可被去除。通过将LED芯片设置在光源板50上后，去除保护层40，使得LED芯片受到光源板50的支撑固定，无需其他的支撑固定结构。简化了LED芯片，省去了衬底10，避免了衬底10吸收或反射LED芯片发出的光线，大大提高了取光效率，具有更好的照明效果。
本发明第一实施例的无衬底LED芯片，请参考图8。
通过上述无衬底LED芯片的封装方法制成的LED芯片，包括芯片层20及设置在该芯片层20上的保护层40，在该无衬底LED芯片被安装到光源板50上之后，该保护层40可被去除。
综上所述，通过去除衬底10解决了将带有衬底10的LED芯片直接应用于照明中存在吸光、反射光线等问题。同时去除衬底10后增设保护层40，保证了后续的生产和制作过程芯片层20仍能够收到良好的支撑固定。将LED芯片焊接到光源板50后，将保护层40去除形成无衬底10芯片，通过光源板50支撑固定LED芯片，省去了衬底10，具有取光效率高、照明效果好的优点。
可以理解的，保护层40通过溶剂溶解实现去除保护层40，只要能够去除保护层40，同时不破坏芯片层20影响最终产品的使用，当然还可以使用其他技术手段去除保护层40。例如，该芯片层20在高温环境下焊接在该光源板50上，可以选择特定的材料，使该保护层40在焊接步骤中受到高温被分解去除。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (9)
1.一种无衬底LED芯片的封装方法，其特征在于，包括以下步骤：在衬底上制作芯片层；去除衬底并在该芯片层上设置保护层；将该芯片层及保护层安装在光源板上，之后去除该保护层；该芯片层在高温环境下焊接在该光源板上，该保护层在焊接步骤中受到高温被分解去除。
2.根据权利要求1所述的无衬底LED芯片的封装方法，其特征在于，在去除衬底之前，还包括在该芯片层的底部设置支撑物，在该芯片层上设置保护层后，该支撑物层被去除。
3.根据权利要求2所述的无衬底LED芯片的封装方法，其特征在于，在衬底上制作芯片层之后，还包括在芯片层上设置芯片电极的步骤，设置芯片电极之后，再在该芯片电极的底部设置该支撑物。
4.根据权利要求1所述的无衬底LED芯片的封装方法，其特征在于，还包括切割步骤，将设有保护层的芯片层切割成多个单颗LED芯片，之后再将所述单颗LED芯片安装到光源板上。
5.根据权利要求1所述的无衬底LED芯片的封装方法，其特征在于，该保护层由聚合物制成，通过溶剂溶解该聚合物可以去除该保护层。
6.根据权利要求2所述的无衬底LED芯片的封装方法，其特征在于，该支撑物为支撑板结构，该支撑物粘合在芯片层的底部，通过剥离可去除该支撑物。
7.根据权利要求2所述的无衬底LED芯片的封装方法，其特征在于，该支撑物为固定吸盘，该芯片层吸附在该支撑物上方。
8.根据权利要求5所述的无衬底LED芯片的封装方法，其特征在于，该聚合物为PMMA材料或PDMS材料。
9.一种无衬底LED芯片，由权利要求1至8中任一项所述封装方法制成，其特征在于，包括芯片层及设置在该芯片层上的保护层，在该无衬底LED芯片被安装到光源板上之后，该保护层被去除。
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