CN106463575A - Led光源的制作方法及批量制作方法 - Google Patents
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Abstract
一种LED光源的制作及批量制作方法，LED光源的制作方法包括制作包括衬底、外延结构、第一连接单元以及第二连接单元的发光单元，外延结构具有至少一个端部N型半导体层和至少一个端部P型半导体层，第一连接单元包括与各端部N型半导体层电性连接的第一连接端(2121)、接入外部电路的第二连接端(2122)，第二连接单元包括与各端部P型半导体层电性连接的第三连接端(2123)、接入外部电路的第四连接端(2124)；外延结构上设置第一、三连接端(2121、2123)，第二、四连接端(2122、2124)延伸出外延结构之外；在发光单元上对除第二连接端(2122)、第四连接端(2124)与外部电路的连接区域之外的局部或整体区域进行封胶。通过以上技术方案，解决现有LED封装工艺工繁琐、成本高、效率低的问题。
Description
本发明涉及LED技术领域，尤其涉及一种LED光源的制作方法及批量制作方法。
目前，LED封装通常采用以下工艺：在衬底上采用化学沉积法制作外延层，在外延层上布置电极，得到LED芯片，将LED芯片采用倒装或正装的方式固设于基板，并在基板上固设杯状支架，用金线将LED芯片的电极与相关电路连接，在杯状支架内注胶，借助杯状支架在lED芯片表面形成半球型封装层。这种封装工艺较为繁琐，原因是：其一，需要借助基板，并需要倒装或正装工艺安装于基板上；其二，需要接金线，其三，需要借助支架。因此，现有工艺繁琐、成本高、效率低。
本发明提供一种LED光源的制作方法及批量制作方法，解决现有LED封装工艺工繁琐、成本高、效率低的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案:
一种LED光源的制作方法，包括：
按如下方式在衬底上制作外延结构：所述外延结构包括单个发光外延层结构或者至少两个电性连接的发光外延层结构，所述外延结构具有至少一个端部N型半导体层和至少一个端部P型半导体层；
按照如下方式制作包括第一连接端和第二连接端的第一连接单元，以及包括第三连接端和第四连接端的第二连接单元，得到包括所述衬底、外延结构、第一连接单元以及第二连接单元的发光单元：将第一连接端设置在所述外延结构上且与各所述端部N型半导体层电性连接，所述第二连接端延伸出所述外延结构之外且将所述第一连接端接入外部电路；所述第三连接端设置在所述外延结构上且与各所述端部P型半导体层电性连接，所述第四连接端延伸出所述外延结构之外且将所述第三连接端接入所述外部电路；
在所述发光单元上，对除所述第二连接端、第四连接端与所述外部电路的连接区域之外的所述发光单元的局部或整体区域进行封胶，封胶区域至少包括所述发光单元的主出光区，封胶后得到包括所述发光单元和在所述发光单元上封胶成型的封装层的LED光源。
优选的，所述发光外延层结构至少包括：距离所述衬底由近到远的N型半导体层、发光层和P型半导体层；或者至少包括：距离所述衬底由近到远的N型半导体层、发光层、P型半导体层和金属反射层；或者至少包括：距离所述衬底由近到远的N型半导体层、发光层和具有反射功能的P型半导体层。
优选的，第一连接端通过金属膏设置在所述外延结构上且与各所述端部N型半导体层电性连接；和/或第三连接端通过金属膏设置在所述外延结构上且与各所述端部P型半导体层电性连接。
优选的，第二连接端和/或第四连接端的设置方式包括：延伸出所述外延结构之外形成悬空端；或者延伸出所述外延结构之外并与所述衬底上所述外延结构所占部分之外的区域贴合；或者延伸出所述外延结构之外并通过中间结构固设于所述衬底上所述外延结构所占部分之外的区域。
优选的，第二连接端和/或第四连接端的形状为Z形、T形、L形、十形、方形、椭圆形、圆形、不规则形状中的一种或多种。
优选的，第一连接单元和/或第二连接单元为一体式片状结构。
优选的，第二连接端和/或第四连接端与所述外部电路的连接区域的内切圆直径为200微米至1500微米。
优选的，所述衬底为蓝宝石、硅、玻璃、碳化硅材料中的一种。
优选的，在所述发光单元上，对除所述第二连接端、第四连接端与所述外部电路的连接区域之外的所述发光单元的局部区域进行封胶包括：在所述发光单元的主出光面上，对除所述第二连接端、第四连接端与所述外部电路的连接区域之外的区域进行封胶。
优选的，在所述发光单元的主出光面上，对除所述第二连接端、第四连接端与所述外部电路的连接区域之外的区域进行封胶包括：在所述发光单元的主出光面上除所述第二连接端、第四连接端与所述外部电路的连接区域之外的区域中，沿着发光外延层结构的排列轨迹移动式连续注胶，经固化后形成一个连体封装层。
优选的，在所述发光单元上，对除所述第二连接端、第四连接端与所述外部电路的连接区域之外的所述发光单元的整体区域进行封胶包括：
在所述发光单元的主出光面和其相对面上，对除所述第二连接端、第四连接端与所述外部电路的连接区域之外的区域进行封胶；
或者，在所述发光单元组件的主出光面、主出光面的相对面，以及位于主出光面和其相对面之间的部分或全部侧面上，对除所述第二连接端、第四连接端与所述外部电路的连接区域之外的区域进行封胶。
一种LED光源的批量制作方法，包括：
按如下方式在衬底的一面制作至少两个外延结构：各外延结构包括单个发光外延层结构或者至少两个电性连接的发光外延层结构，各外延结构具有至少一个端部N型半导体层和至少一个端部P型半导体层；并在衬底另一面附着一支撑模块；
按照如下方式分别给各外延结构制作第一连接单元和第二连接单元，各第一连接单元包括第一连接端和第二连接端，各第二连接单元包括第三连接端和第四连接端：将第一连接端设置在外延结构上且与该外延结构所具有的各所述端部N型半导体层电性连接，所述第二连接端延伸出该外延结构之外且将第一连接端接入外部电路；所述第三连接端设置在该外延结构上且与该外延结构所具有的各所述端部P型半导体层电性连接，所述第四连接端延伸出该外延结构之外且将所述第三连接端接入所述外部电路；得到包括共用所述衬底的至少两个发光单元的晶圆，并在所述衬底上相邻发光单元之间设置沟槽，各发光单元包括一个外延结构、与该外延结构电性连接的第一连接单元和第二连接单元，以及该外延结构、第一连接单元和第二连接单元所占部分衬底；
在所述支撑模块上沿着相邻发光单元之间的沟槽进行扩晶；
在所述晶圆上，对各发光单元除所述第二连接端、第四连接端与所述外部电路的连接区域之外的局部或整体区域进行封胶，封胶区域至少包括发光单元的主出光区，封胶后得到至少两个LED光源，各LED光源包括一个发光单元，以及对其上除所述第二连接端、第四连接端之外的局部或整体区域进行封胶得到的封装层。
优选的，所述支撑模块为蓝膜。
优选的，在所述晶圆上，对各发光单元除所述第二连接端、第四连接端与所述外部电路的连接区域之外的局部或整体区域进行封胶按照如下原则进行：
在发光单元内沿着发光外延层结构的排列轨迹移动式连续注胶，在不同发光单元之间间断注胶，经固化后形成多个连体封装层，各连体封装层封装单个发光单元上除第二连接端、第四连接端与所述外部电路的连接区域之外的局部或整体区域。
优选的，在所述晶圆上，对各发光单元除所述第二连接端、第四连接端与所述外部电路的连接区域之外的局部区域进行封胶包括：在所述晶圆上，对各发光单元的主出光面上除所述第二连接端、第四连接端与所述外部电路的连接区域之外的区域进行封胶；
在所述晶圆上，对各发光单元除所述第二连接端、第四连接端与所述外部电路的连接区域之外的整体区域进行封胶包括：在所述晶圆上，对各发光单元的主出光面和其相对面上除所述第二连接端、第四连接端与所述外部电路的连接区域之外的区域进行封胶。
本发明提供一种LED光源的制作方法及批量制作方法，利用第一连接单元、第二连接单元延伸出该外延结构之外的第二连接端和第四连接端与外部相关电路连接，省去了接金线的操作；而且，在外延结构上设置好第一连接单元、第二连接单元，得到包括衬底、外延结构、第一连接单元以及第二连接单元的发光单元之后，无需借助基板和支架，直接在该发光单元上对除第二连接端、第四连接端与外部电路的连接区域之外的局部或整体区域进行封胶，省去了制作基板、安装基板、倒装固设于基板或正装固设于基板、制作支架、安装支架等操作，极大了简化了工艺，降低了成本，提高了效率。相应地，采用本发明提供的制作方法所制作出的LED光源包括发光单元和在该发光单元上封胶成型的封装层，而不包括基板、金线、支架等。
图1为本发明实施例一提供的LED光源的制作方法的流程图；
图2为采用本发明实施例一提供的制作方法制作的一种发光单元的结构示意图；
图3为采用本发明实施例一提供的制作方法制作的另一种发光单元的结构示意图；
图4为采用本发明实施例一提供的制作方法制作的另一种发光单元的结构示意图；
图5为采用本发明实施例一提供的制作方法制作的另一种发光单元的结构示意图；
图6为采用本发明实施例一提供的制作方法制作的另一种发光单元的结构示意图；
图7为采用本发明实施例一提供的制作方法制作的另一种发光单元的结构示意图；
图8为采用本发明实施例一提供的制作方法制作的一种LED光源的结构示意图；
图9为采用本发明实施例一提供的制作方法制作的另一种LED光源的结构示意图；
图10为采用本发明实施例一提供的制作方法制作的另一种LED光源的结构示意图；
图11为本发明实施例二提供的LED光源的批量制作方法的流程图。
本发明的最佳实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。为了更好的示意组成结构，附图中各部分的比例不做限制。
实施例一：
图1为本发明实施例一提供的LED光源的制作方法的流程图，请参考图1，包括如下流程：
S101、按如下方式在衬底上制作外延结构：所述外延结构包括单个发光外延层结构或者至少两个电性连接的发光外延层结构，所述至少两个电性连接的发光外延层结构通过串联、并联或串并混合联的方式电性连接；所述外延结构具有至少一个端部N型半导体层和至少一个端部P型半导体层。
发光外延层结构有以下四种：
第一种，至少包括：N型半导体层、发光层、P型半导体层和金属反射层，且所述N型半导体层、发光层、P型半导体层、金属反射层距离所述衬底由近到远依次层叠在衬底上；金属反射层具有光反射功能。
第二种，至少包括：N型半导体层、发光层和具有反射功能的P型半导体层，且所述N型半导体层、发光层、具有反射功能的P型半导体层距离所述衬底由近到远依次层叠在衬底上；具有反射功能的P型半导体层具有光反射功能。
如果制作上述第一、二种发光外延层结构，则衬底为透明衬底，发光层发出的光被金属反射层或具有反射功能的P型半导体层反射，衬底上具有外延结构那一面的相对面（假设在具有外延结构的那一面为衬底正面，则其相对面为衬底背面）为主出光面。
第三种，至少包括N型半导体层、发光层和P型半导体层，且不具有光发射功能，所述N型半导体层、发光层、P型半导体层距离所述衬底由近到远依次层叠在衬底上。
第四种，为垂直结构的发光外延层结构，其衬底为金属衬底，至少包括：
P型半导体层、发光层和N型半导体层，且所述P型半导体层、发光层、N型半导体层距离所述金属衬底由近到远依次层叠在所述金属衬底上。
如果制作上述第三、四种发光外延层结构，第四种因衬底为不透明，第三种不论衬底是否透明因不具有光发射功能，衬底上具有外延结构的那一面为主出光面。
若外延结构包括至少两个电性连接的发光外延层结构，优选的，各个发光外延层结构相同，可以为以上第一、二、三种发光外延层结构。
若外延结构包括单个发光外延层结构，则该外延结构具有一个端部N型半导体层和一个端部P型半导体层，端部N型半导体层为该单个发光外延层结构的N型半导体层，端部P型半导体层为该单个发光外延层结构的P型半导体层。
对于外延结构包括至少两个电性连接的发光外延层结构的情况，若其中的全部发光外延层结构均串联电性连接，则该外延结构具有一个端部N型半导体层和一个端部P型半导体层，位于串联电路一端的发光外延层结构的N型半导体作为该外延结构的端部N型半导体层，另一端的发光外延层结构的P型半导体层为该外延结构的端部P型半导体层；若全部发光外延层结构均并联电性连接，则各个发光外延层结构的N型半导体层作为该外延结构的一个端部N型半导体层，
P型半导体层为该外延结构的一个端部P型半导体层，即该外延结构具有与发光外延层结构个数相同的端部N型半导体层和端部P型半导体层。总之，
将全部发光外延层结构所构成的整个电路一端的发光外延层结构的N型半导体作为该外延结构的端部N型半导体层，另一端的发光外延层结构的P型半导体层为该外延结构的端部P型半导体层。
S102、按照如下方式制作包括第一连接端和第二连接端的第一连接单元，以及包括第三连接端和第四连接端的第二连接单元，得到包括所述衬底、外延结构、第一连接单元以及第二连接单元的发光单元：将第一连接端设置在所述外延结构上且与各所述端部N型半导体层电性连接，所述第二连接端延伸出所述外延结构之外且将所述第一连接端接入外部电路；所述第三连接端设置在所述外延结构上且与各所述端部P型半导体层电性连接，所述第四连接端延伸出所述外延结构之外且将所述第三连接端接入所述外部电路。
该步骤得到的发光单元不包括基板、支架、金线等结构。优选的，发光单元由所述衬底、外延结构、第一连接单元以及第二连接单元组成。
该步骤对第一连接单元、第二连接单元的形成方式不做限定，只限定其与外延结构的设置方式，第一连接单元、第二连接单元的形成方式包括但不局限于：先制作好第一连接单元、第二连接单元，再将第一连接端、第三连接端设置在外延结构上，将第二连接端、第四连接端延伸出外延结构之外放置。或者直接在外延结构制作第一连接单元、第二连接单元。
若外延结构中各发光外延层结构为上述第一、二或三种，则第一连接端和第三连接端设置在衬底的同一侧，第一连接端、第三连接端的形成方式，可参考现有LED芯片外延层上制作的电极，包括但不局限于：第一连接端制作好后通过金属膏设置在外延结构上且与各端部N型半导体层电性连接，或者第一连接端直接沉积在外延结构上且与各端部N型半导体层电性连接；第三连接端制作好后通过金属膏设置在外延结构上且与各端部P型半导体层电性连接，或者第三连接端直接沉积在外延结构上且与各端部P型半导体层电性连接。金属膏包括但不局限于膏状的金、银、铜、铝、锡，或者膏状的金属合金。
若外延结构中的发光外延层结构为上述第四种，优选的，将金属衬底同时作为第二连接单元，不另设第二连接单元，其中，该第四种发光外延层结构的P型半导体层所占部分金属衬底为第三连接端，延伸出该垂直结构的发光外延层结构之外的部分金属衬底作为第四连接端。
图2所示的外延结构包括单个发光外延层结构A1，且为上述第三种发光外延层结构，该外延结构具有一个端部N型半导体层和一个端部P型半导体层，该单个发光外延层结构A1的N型半导体层为该外延结构的端部N型半导体层、P型半导体层为该外延结构的端部P型半导体层，第一连接端2121设置在该发光外延层结构A1上且与其N型半导体层电性连接，第三连接端2131设置在该发光外延层结构A1上且与其P型半导体层电性连接,
第二连接端2122、第四连接端2132延伸出发光外延层结构A1之外且用于将第一连接端2121、第三连接端2131接入外部电路。
图3所示的外延结构包括至少两个串联电性连接的发光外延层结构（A1至An），且各发光外延层结构（A1至An）均为上述第三种，相邻发光外延层结构之间通过在衬底上制作的电性连接结构B串联。该外延结构由于全部发光外延层结构（A1至An）均串联，只具有一个端部N型半导体层和一个端部P型半导体层，位于串联电路一端的发光外延层结构A1的N型半导体作为该外延结构的端部N型半导体层，另一端的发光外延层结构An的P型半导体层为该外延结构的端部P型半导体层，第一连接端2121设置在发光外延层结构A1上且与该发光外延层结构A1的N型半导体层电性连接，第三连接端2131设置在发光外延层结构An上且与该发光外延层结构An的P型半导体层电性连接,
第二连接端2122、第四连接端2132分别延伸出发光外延层结构A1、An之外且用于将第一连接端2121、第三连接端2131接入外部电路。
若外延结构中的全部发光外延层结构（A1至An）均并联电性连接，且各发光外延层结构（A1至An）均为上述第三种。则该外延结构具有n个端部N型半导体层和n个端部P型半导体层，各个发光外延层结构（A1至An）的N型半导体均作为该外延结构的一个端部N型半导体层，
P型半导体层均为该外延结构的一个端部P型半导体层，第一连接端包括n个第一连接部，第三连接端包括n个第三连接部，其中，各个发光外延层结构发光外延层结构（A1至An）上均设置有一个第一连接部和一个第三连接部，第一连接部设置在发光外延层结构上且与该发光外延层结构的N型半导体层电性连接，第三连接部设置在发光外延层结构上且与该发光外延层结构的P型半导体层电性连接，而第二连接端延伸出外延结构之外且用于该n个第一连接部全部入外部电路，即第二连接端一端与该n个第一连接部分别电性连接，另一端接入外部电路；第四连接端2延伸出外延结构之外且分别用于将该n个第三连接部接入外部电路，即第四连接端一端与该n个第三连接部分别电性连接，另一端接入外部电路。
优选的，第二连接端、第四连接端的设置方式包括：延伸出外延结构之外形成悬空端，或者延伸出外延结构之外并与衬底上该外延结构所占部分之外的区域贴合；或者延伸出所述外延结构之外并通过中间结构固设于所述衬底上所述外延结构所占部分之外的区域。如图2和图3所示，第二连接端2122和第四连接端2132延伸出外延结构之外形成悬空端，且为水平悬空；如图4所示，第二连接端2122和第四连接端2132向下悬空；如图5所示，第二连接端2122和第四连接端2132向上悬空；如图6所示，第二连接端2122和第四连接端2132延伸出外延结构之外并与衬底上该外延结构所占部分之外的区域贴合；如图7所示，第二连接端2122和第四连接端2132延伸出外延结构之外并通过中间结构214固设于衬底上该外延结构所占部分之外的区域，中间结构214可以为浮点，或者为衬底上制作外延结构时多出的外延层。
优选的，第二连接端、第四连接端通过电焊的方式与外部电路电性连接；或者通过连接端子与外部电路电性连接。例如，连接端子一端与外部电路电性连接，另一端具有连接端口，连接端口可以与第二连接端的形状相匹配的，将第二连接端容纳其中并使其与外部电路电性连接，或者，该连接端口将第二连接端和第二连接端下方的部分衬底一并容纳其中并使第二连接端与外部电路电性连接。
优选的，第二连接端、第四连接端的形状为Z形、T形、L形、十形、方形、椭圆形、圆形、不规则形状中的一种或多种。
优选的，第一连接单元、第二连接单元为一体式片状结构。一体式片状结构的第一连接单元、第二连接单元可以先制作好后，再通过金属膏将第一连接端、第三连接端设置在外延结构上且分别与各端部N型半导体层、端部P型半导体层电性连接，并将第二连接端、第四连接端延伸出外延结构之外用于接外部电路。若该一体式片状结构的第一连接单元、第二连接单元本身导电，则可将第一连接端和第二连接端自然地电性连接起来、第三连接端和第四连接端自然地电性连接起来。
优选的，第二连接端与外部电路的连接区域的内切圆直径为200微米至1500微米。和/或，第四连接端与外部电路的连接区域的内切圆直径为200微米至1500微米。这种尺寸不同于现有LED芯片的电极的尺寸，这种尺寸的第二连接端、第四连接端可直接、并牢固地接入外部电路。
优选的，衬底为蓝宝石、硅、玻璃、碳化硅材料中的一种。其中蓝宝石衬底为透明衬底。
S103、在发光单元上，对除第二连接端、第四连接端与外部电路的连接区域之外的该发光单元的局部或整体区域进行封胶，封胶区域至少包括发光单元的主出光区，封胶后得到包括所述发光单元组件和在所述发光单元组件上封胶成型的封装层的LED光源。该封装步骤不需要基板、不需支架，封胶前也不需要接金线，相应地，得到的LED光源不具有基板、支架、金线，不同于现有封装工艺。优选的，得到的LED光源由发光单元和在该发光单元上封胶成型的封装层组成。
发光单元的出光区指的是发光单元上实际出光的区域，优选的，包括发光外延层结构的外表面，若是透明衬底，还包括发光外延层结构映射在衬底另一面的映射区。主出光区指的是出光效率最高的区域，主发光区所在的面为发光单元的主出光面。
对于外延结构由上述第一、二种发光外延层结构构成的发光单元而言，由于发光层发出的光被反射，衬底上具有外延结构那一面的相对面（假设在具有外延结构的那一面为衬底正面，则其相对面为衬底背面）为发光单元的主出光面；对于外延结构由上述第三、四种发光外延层结构构成的发光单元而言，由于发光层发出的光没有被反射，衬底上具有外延结构的那一面为发光单元的主出光面。
优选的，在发光单元上，对除第二连接端、第四连接端与外部电路的连接区域之外的所述发光单元的局部区域进行封胶的方式包括：在发光单元的主出光面上，对除第二连接端、第四连接端与外部电路的连接区域之外的区域进行封胶。即发光单元的其他面上不进行封胶。
优选的，在发光单元上，对除第二连接端、第四连接端与外部电路的连接区域之外的所述发光单元的整体区域进行封胶的方式包括：
方式一，在发光单元的主出光面和其相对面上，对除第二连接端、第四连接端与外部电路的连接区域之外的区域进行封胶。包括但不局限于以下具体方式：先将发光单元的主出光面或相对面中之一面朝上放置，在该朝上的一面上对除第二连接端、第四连接端之外的区域进行封胶；将发光单元180度翻转，使发光单元的主出光面或其相对面中之另一面朝上，通过支架与发光单元上未被注胶的区域进行配合将发光单元组件固定，并使被封胶的区域悬空；再在朝上的这一面上对除第二连接端、第四连接端之外的区域进行封胶。
方式一虽然只是在两面上进行封胶操作，但最后形成的封装层可以为一个连体封装层，尤其是采用注胶工艺进行封装时，即便只是在两面上进行注胶操作，由于胶体是流体状，最后形成两面的封装层连为一体。
方式二，在发光单元的主出光面、主出光面的相对面，以及位于主出光面和其相对面之间的部分或全部侧面上，对除第二连接端、第四连接端与外部电路的连接区域之外的区域进行封胶。以长方型发光单元为例，可对其4个面上除第二连接端、第四连接端与外部电路的连接区域之外的区域进行封胶，剩下纵向上的两个端面露出。优选的，方式二最后在各面上形成的封装层连为一体，为一个连体封装层。
若发光单元的主出光面为衬底上具有外延结构的那一面，则主出光面的相对面为衬底上具有外延结构那一面的相对面（假设在具有外延结构的那一面为衬底正面，则其相对面为衬底背面）；若发光单元的主出光面为衬底上具有外延结构的那一面的相对面，则主出光面的相对面为衬底上具有外延结构那一面。
不论是在发光单元的哪一面（主出光面、其相对面还是侧面）上，具体封胶方式包括但不局限于以下所列举的移动式连续注胶、模压封胶、印刷封胶，其中，
移动式连续注胶，即在发光单元的当前面（主出光面、其相对面或侧面）上除第二连接端、第四连接端与外部电路的连接区域之外的区域中，沿着发光外延层结构的排列轨迹移动式连续注胶，经固化后形成一个连体封装层。
如图8和9所示，图8、9所示的LED光源均通过如下制作方法得到：在发光单元的主出光面上除第二连接端2122、第四连接端2132与外部电路的连接区域之外的区域中，沿着发光外延层结构（A1至An）的排列轨迹移动式连续注胶，经固化后形成一个连体封装层220。所不同的是，图8中的衬底为透明衬底，且串联的各发光外延层结构（A1至An）包括金属反射镜层或包括具有反射功能的P型半导体层，因此衬底上具有外延结构那一面的相对面（假设在具有外延结构的那一面为衬底正面，则其相对面为衬底背面）为发光单元的主出光面。而图9中的衬底为非透明衬底（或者各发光外延层结构（A1至An）没有光发射功能，例如没有金属反射镜层，P型半导体层也不具有反射功能），衬底上具有外延结构的那一面为该发光单元的主出光面。因此，图8所示LED光源是在衬底上具有外延结构那一面的相对面上进行移动式连续注胶，经固化后形成的连体封装层220将该相对面上除第二连接端2122、第四连接端2132与外部电路的连接区域之外的区域封装成一体。而图9所示LED光源是在衬底上具有外延结构那一面上进行移动式连续注胶，经固化后形成的连体封装层220将该具有外延结构那一面上除第二连接端2122、第四连接端2132与外部电路的连接区域之外的区域封装成一体。
如图10所示，图10所示的LED光源通过如下制作方法得到：先将发光单元的主出光面或其相对面中之一面朝上放置；在该朝上的一面上除第二连接端2122、第四连接端2132与外部电路的连接区域之外的区域中，沿着发光外延层结构（A1至An）的排列轨迹移动式连续注胶，经固化后在该面上形成一个连体封装层；将发光单元进行180度翻转，即使得该发光单元的主出光面或其相对面中之另一面朝上，并通过支架与发光单元上未被注胶的区域进行配合将发光单元固定，使被封胶的区域悬空；再在该朝上的一面（发光单元的主出光面或其相对面中之另一面）上除第二连接端2122、第四连接端2132与外部电路的连接区域之外的区域中，沿着发光外延层结构（A1至An）的排列轨迹移动式连续注胶，由于胶体的流动性，经固化后主出光面和其相对面上形成的连体封装层连为一体，最终形成一个包裹发光单元4个面的连体封装层220，它将发光单元上除第二连接端2122、第四连接端2132与外部电路的连接区域之外的整体封装为一体。
模压封胶，即将发光单元放入模具中，将上下两副模具用液压机合模并抽真空，然后将固态环氧放入注胶道的入口加热使其变成液态，并用液压顶杆由上朝下转进将液态环氧压入模具胶道中，使环氧顺着胶道进入模具的各个发光单元成型槽中，覆盖发光单元的当前面上除第二连接端、第四连接端与外部电路的连接区域之外的区域，再以一定的合模压力及温度使得封胶固化成型，得到一个连体封装层。模压封胶方式尤其适用于对除第二连接端、第四连接端与外部电路的连接区域之外的该发光单元的整体区域进行封胶。
印刷封胶，即采用印刷技术将荧光胶一层一层地印刷在发光单元的当前面上除第二连接端、第四连接端与外部电路的连接区域之外的区域中，相邻发光外延层结构之间可以连续印刷或间断印刷，若采用连续印刷则经固化后形成一个连体封装层。
实施例二：
图11为本发明实施例二提供的LED光源的批量制作方法的流程图，请参考图11，包括如下流程：
S001、按如下方式在衬底的一面制作至少两个外延结构：各外延结构包括单个发光外延层结构或者至少两个电性连接的发光外延层结构，所述至少两个电性连接的发光外延层结构通过串联、并联或串并混合联的方式电性连接；各外延结构具有至少一个端部N型半导体层和至少一个端部P型半导体层；并在衬底另一面附着一支撑模块。衬底包括但不局限于蓝宝石、硅、玻璃、碳化硅材料中的一种。支撑模块包括但不局限于蓝膜。
发光外延层结构有实施例一列举的四种。优选的，晶圆上各发光外延层结构为同一种，这样便于后续步骤的统一操作。各个外延结构中发光外延层结构的个数可以不同。
S002、按照实施例一中步骤S102的方式，分别给各外延结构制作第一连接单元和第二连接单元，得到晶圆，该晶圆包括共用所述衬底的至少两个发光单元，并在所述衬底上相邻发光单元之间设置沟槽。发光单元的结构如实施例一所示，不包括基板、支架、金线等结构。优选的，得到的发光单元由衬底、外延结构、第一连接单元以及第二连接单元组成。晶圆的形状可以为一形、T形、U形、L形、方形、椭圆形、圆形、不规则形状中的一种或多种。
S003、在所述支撑模块上沿着相邻发光单元之间的沟槽进行扩晶。
S004、在所述晶圆上，对各发光单元除第二连接端、第四连接端与外部电路的连接区域之外的局部或整体区域进行封胶，封胶区域至少包括发光单元的主出光区，封胶后得到至少两个LED光源，各LED光源包括一个发光单元，以及对其上除所述第二连接端、第四连接端之外的局部或整体区域进行封胶得到的封装层。该步骤不需要基板、不需支架，封胶前也不需要接金线。得到的LED光源由发光单元和在该发光单元上封胶成型的封装层组成，不具有基板、支架、金线。
发光单元的出光区指的是发光单元上实际出光的区域，优选的，包括发光外延层结构的外表面，若是透明衬底，还包括发光外延层结构映射在衬底另一面的映射区。主出光区指的是出光效率最高的区域，主发光区所在的面为发光单元的主出光面。
优选的，在所述晶圆上，对各发光单元除第二连接端、第四连接端与外部电路的连接区域之外的局部或整体区域进行封胶按照如下原则进行：在发光单元内沿着发光外延层结构的排列轨迹移动式连续注胶，不同发光单元之间间断注胶，经固化后形成多个连体封装层，各连体封装层封装单个发光单元上除第二连接端、第四连接端与外部电路的连接区域之外的局部或整体区域。由于发光单元内移动式连续注胶，不同发光单元之间间断注胶，因此会在各个发光单元上形成一个连体封装层，而不同发光单元不会被封装成一体。
优选的，在所述晶圆上，对各发光单元除第二连接端、第四连接端与外部电路的连接区域之外的局部区域进行封胶包括：在所述晶圆上，对各发光单元的主出光面上除第二连接端、第四连接端与外部电路的连接区域之外的区域进行封胶。
优选的，在所述晶圆上，对各发光单元除第二连接端、第四连接端与外部电路的连接区域之外的整体区域进行封胶包括：在所述晶圆上，对各发光单元的主出光面和其相对面上除第二连接端、第四连接端与外部电路的连接区域之外的区域进行封胶。包括但不局限于以下方式：先让晶圆上具有外延结构的那一面朝上，在该面上对各发光单元上除第二连接端、第四连接端与外部电路的连接区域之外的区域进行封胶；再将晶圆180度翻转，换相对面朝上，并通过真空吸盘吸附晶圆朝下的一面以将晶圆固定；将支撑模块移除；在朝上的该面上对各发光单元上除第二连接端、第四连接端与外部电路的连接区域之外的区域进行封胶。
不论是在哪一面上进行封胶，具体封胶方式包括但不局限于以下所列举的：在晶圆的该面上，对发光单元上除第二连接端、第四连接端与外部电路的连接区域之外的区域中沿着其内发光外延层结构的排列轨迹移动式连续注胶，按照一定的顺序，再将点胶头移动至下一个发光单元，按照上述方式注胶，即不同发光单元之间间断注胶。
本发明提供的晶圆制作方法，相比现有技术简化了工艺，批量制成的LED光源结构更加简单，成本也更低。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
工业实用性
序列表自由内容
Claims (22)
- 一种LED光源的制作方法，其特征在于，包括：按如下方式在衬底上制作外延结构：所述外延结构包括单个发光外延层结构或者至少两个电性连接的发光外延层结构，所述外延结构具有至少一个端部N型半导体层和至少一个端部P型半导体层；按照如下方式制作包括第一连接端和第二连接端的第一连接单元，以及包括第三连接端和第四连接端的第二连接单元，得到包括所述衬底、外延结构、第一连接单元以及第二连接单元的发光单元：将第一连接端设置在所述外延结构上且与各所述端部N型半导体层电性连接，所述第二连接端延伸出所述外延结构之外且将所述第一连接端接入外部电路；所述第三连接端设置在所述外延结构上且与各所述端部P型半导体层电性连接，所述第四连接端延伸出所述外延结构之外且将所述第三连接端接入所述外部电路；在所述发光单元上，对除所述第二连接端、第四连接端与所述外部电路的连接区域之外的所述发光单元的局部或整体区域进行封胶，封胶区域至少包括所述发光单元的主出光区，封胶后得到包括所述发光单元和在所述发光单元上封胶成型的封装层的LED光源。
- 如权利要求1所述的LED光源的制作方法，其特征在于，所述发光外延层结构至少包括：距离所述衬底由近到远的N型半导体层、发光层和P型半导体层；或者至少包括：距离所述衬底由近到远的N型半导体层、发光层、P型半导体层和金属反射层；或者至少包括：距离所述衬底由近到远的N型半导体层、发光层和具有反射功能的P型半导体层。
- 如权利要求1所述的LED光源的制作方法，其特征在于，第一连接端通过金属膏设置在所述外延结构上且与各所述端部N型半导体层电性连接；和/或第三连接端通过金属膏设置在所述外延结构上且与各所述端部P型半导体层电性连接。
- 如权利要求1所述的LED光源的制作方法，其特征在于，第二连接端和/或第四连接端的设置方式包括：延伸出所述外延结构之外形成悬空端；或者延伸出所述外延结构之外并与所述衬底上所述外延结构所占部分之外的区域贴合；或者延伸出所述外延结构之外并通过中间结构固设于所述衬底上所述外延结构所占部分之外的区域。
- 如权利要求1所述的LED光源的制作方法，其特征在于，第二连接端和/或第四连接端的形状为Z形、T形、L形、十形、方形、椭圆形、圆形、不规则形状中的一种或多种。
- 如权利要求1所述的LED光源的制作方法，其特征在于，第一连接单元和/或第二连接单元为一体式片状结构。
- 如权利要求6所述的LED光源的制作方法，其特征在于，第二连接端和/或第四连接端与所述外部电路的连接区域的内切圆直径为200微米至1500微米。
- 如权利要求1所述的LED光源的制作方法，其特征在于，所述衬底为蓝宝石、硅、玻璃、碳化硅材料中的一种。
- 如权利要求1至8任一项所述的LED光源的制作方法，其特征在于，在所述发光单元上，对除所述第二连接端、第四连接端与所述外部电路的连接区域之外的所述发光单元的局部区域进行封胶包括：在所述发光单元的主出光面上，对除所述第二连接端、第四连接端与所述外部电路的连接区域之外的区域进行封胶。
- 如权利要求9所述的LED光源的制作方法，其特征在于，在所述发光单元的主出光面上，对除所述第二连接端、第四连接端与所述外部电路的连接区域之外的区域进行封胶包括：在所述发光单元的主出光面上除所述第二连接端、第四连接端与所述外部电路的连接区域之外的区域中，沿着发光外延层结构的排列轨迹移动式连续注胶，经固化后形成一个连体封装层。
- 如权利要求1至8任一项所述的LED光源的制作方法，其特征在于，在所述发光单元上，对除所述第二连接端、第四连接端与所述外部电路的连接区域之外的所述发光单元的整体区域进行封胶包括：在所述发光单元的主出光面和其相对面上，对除所述第二连接端、第四连接端与所述外部电路的连接区域之外的区域进行封胶；或者，在所述发光单元组件的主出光面、主出光面的相对面，以及位于主出光面和其相对面之间的部分或全部侧面上，对除所述第二连接端、第四连接端与所述外部电路的连接区域之外的区域进行封胶。
- 一种LED光源的批量制作方法，其特征在于，包括：按如下方式在衬底的一面制作至少两个外延结构：各外延结构包括单个发光外延层结构或者至少两个电性连接的发光外延层结构，各外延结构具有至少一个端部N型半导体层和至少一个端部P型半导体层；并在衬底另一面附着一支撑模块；按照如下方式分别给各外延结构制作第一连接单元和第二连接单元，各第一连接单元包括第一连接端和第二连接端，各第二连接单元包括第三连接端和第四连接端：将第一连接端设置在外延结构上且与该外延结构所具有的各所述端部N型半导体层电性连接，所述第二连接端延伸出该外延结构之外且将第一连接端接入外部电路；所述第三连接端设置在该外延结构上且与该外延结构所具有的各所述端部P型半导体层电性连接，所述第四连接端延伸出该外延结构之外且将所述第三连接端接入所述外部电路；得到包括共用所述衬底的至少两个发光单元的晶圆，并在所述衬底上相邻发光单元之间设置沟槽，各发光单元包括一个外延结构、与该外延结构电性连接的第一连接单元和第二连接单元，以及该外延结构、第一连接单元和第二连接单元所占部分衬底；在所述支撑模块上沿着相邻发光单元之间的沟槽进行扩晶；在所述晶圆上，对各发光单元除所述第二连接端、第四连接端与所述外部电路的连接区域之外的局部或整体区域进行封胶，封胶区域至少包括发光单元的主出光区，封胶后得到至少两个LED光源，各LED光源包括一个发光单元，以及对其上除所述第二连接端、第四连接端之外的局部或整体区域进行封胶得到的封装层。
- 如权利要求12所述的LED光源的批量制作方法，其特征在于，所述支撑模块为蓝膜。
- 如权利要求12所述的LED光源的批量制作方法，其特征在于，所述发光外延层结构至少包括：距离所述衬底由近到远的N型半导体层、发光层和P型半导体层；或者至少包括：距离所述衬底由近到远的N型半导体层、发光层、P型半导体层和金属反射层；或者至少包括：距离所述衬底由近到远的N型半导体层、发光层和具有反射功能的P型半导体层。
- 如权利要求12所述的LED光源的批量制作方法，其特征在于，第一连接端通过金属膏设置在外延结构上且与该外延结构所具有的各所述端部N型半导体层电性连接；和/或第三连接端通过金属膏设置在外延结构上且与该外延结构所具有的各所述端部P型半导体层电性连接。
- 如权利要求12所述的LED光源的批量制作方法，其特征在于，第二连接端和/或第四连接端的设置方式包括：延伸出外延结构之外形成悬空端，或者延伸出外延结构之外并与所述衬底上外延结构所占部分之外的区域贴合；或者延伸出外延结构之外并通过中间结构固设于所述衬底上外延结构所占部分之外的区域。
- 如权利要求12所述的LED光源的批量制作方法，其特征在于，第二连接端和/或第四连接端的形状为Z形、T形、L形、十形、方形、椭圆形、圆形、不规则形状中的一种或多种。
- 如权利要求12所述的LED光源的批量制作方法，其特征在于，第一连接单元和/或第二连接单元为一体式片状结构。
- 如权利要求18所述的LED光源的批量制作方法，其特征在于，第二连接端和/或第四连接端与所述外部电路的连接区域的内切圆直径为200微米至1500微米。
- 如权利要求12所述的LED光源的批量制作方法，其特征在于，所述衬底为蓝宝石、硅、玻璃、碳化硅材料中的一种。
- 如权利要求12至20任一项所述的LED光源的批量制作方法，其特征在于，在所述晶圆上，对各发光单元除所述第二连接端、第四连接端与所述外部电路的连接区域之外的局部或整体区域进行封胶按照如下原则进行： 在发光单元内沿着发光外延层结构的排列轨迹移动式连续注胶，在不同发光单元之间间断注胶，经固化后形成多个连体封装层，各连体封装层封装单个发光单元上除第二连接端、第四连接端与所述外部电路的连接区域之外的局部或整体区域。
- 如权利要求12至20任一项所述的LED光源的批量制作方法，其特征在于，在所述晶圆上，对各发光单元除所述第二连接端、第四连接端与所述外部电路的连接区域之外的局部区域进行封胶包括：在所述晶圆上，对各发光单元的主出光面上除所述第二连接端、第四连接端与所述外部电路的连接区域之外的区域进行封胶；在所述晶圆上，对各发光单元除所述第二连接端、第四连接端与所述外部电路的连接区域之外的整体区域进行封胶包括：在所述晶圆上，对各发光单元的主出光面和其相对面上除所述第二连接端、第四连接端与所述外部电路的连接区域之外的区域进行封胶。
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