TW201010133A - Method to fabricate the semiproduct, product, and encapsulant of LED by photolithography process, and semiproduct structure thereof - Google Patents

Description

201010133 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係與發光二極體有關，尤其 劁鋥祚袼水一&μ, 凡丹疋指一種利用微影 技製作發先一極體半成品、成品及 其半成品結構。 料材之方法及 【先前技術】

所兩材(Γ螢光膠層)為大部分發光二極體發光 ^之必要材料，其係封裝包覆於發k極體晶片外圍， ，以使得發光二極體晶片所發出之光束穿過該螢光膝層， 並經混光產生預定之色光。 習知發光二極體之螢光膠層的成型製作，係於固晶、 打線後進行’其成财法主要包財轉、模壓(molding) 與網版印刷H點縣程係透過㈣點膠機，直接將 螢光膠材滴覆於發光二極體晶片上，藉此於晶片外層形成 螢光膠層，惟，此種製程不易控制點膠量，且膠材容易移 位，故成品存有螢光膠層厚度、形狀不一致及不平坦之問 題，致使光均勻性及亮度不佳。另外，模壓製程則易於封 裴過程中產生應力，造成發光二極體晶片與基板接觸不良 甚至剝落，可靠度不佳。另外，網版印刷製程雖可改善上 述兩種方法之缺失，惟其印刷精度仍嫌不足，使得出光品 質大幅受到限制’無法因應品質目益提升之發光二極體所 需。有鑒於此，本案發明人乃經詳思細索，並經反覆試驗 及研究，終而有本發明之產生。 4 20 201010133 【發明内容】 *二種利用微影製程製作發 度、形狀可達==封靖尺寸精確，且厚 5有高均勻性及高亮度。讀7^—極體晶片所發出的光具 光二-種利用微影製程製作發 有高均勾性及高亮度發光二極體所發出的色光具 本發明之再一目的在於提 光二極體半成品之方法，係可製得製程製作發 ，達-致性之鏤空區，據以供發光二極體之=二= 進I極體具有高均勻性及^ 15 ❹ 20 發光3二目=τ種利用微影製程製作之 確，且厚度、形片寸精 填充，峨封訪狀彻，且厚膠材 從而使得發光二_成品具有高㈣性 光陵， 製目的’本發明所提供用微影 氣私製作發先二極體之封裝膠材之方法，包含，. 載有複數，光二極體晶片之基板；形成J阻 “亥基板上，並覆蓋該些發光二極體晶片 =曝光、，顯影作業，以於該光阻層形成複數個=區 "亥些發光—極體晶片位於該些鏤空區中；將—封裝ς材 5 201010133 填入該些鏤空區，並覆蓋該些發光二極體晶片；最後移除 該光阻層’如此即可於該些發光二極體晶片之表面形成尺 寸精確且厚度、形狀達一致性之封裝膠材，藉以使得發光 二極體晶片所發出的光具有高均勻性及高亮度。另外，本 5發明亦揭露利用上述方法所製得之發光二極體成品、半成 品及其製程’其等皆具有相同之解決問題的技術手段及功 效。 【實施方式】 10 以下兹列舉本發明之較佳實施例，並配合下列圖式詳 細說明於后，其中： 本發明利用微影製程製作發光二極體之方法，包含下 列步驟： ，參閱第-至八圖所示，首先，備製_承載有複數個 15發光—極體晶片u之基板1〇,該基板為蟲晶成長基材。 由於此部份之製程為習知技藝，且非本發明之重點，故於 此不予贅述； a Ubc著將正型光阻Ph〇toresist)均勻地塗佈於 =，i〇表面’並覆蓋該些發光二極體晶片11，如第一圖 方牛比⑴述塗佈方法如眾所週知之旋轉塗佈或滾輪塗佈等 氺杰二適用完成塗佈後的正型光阻係於該基板10表面 2G ’此時’吾人係可__面具有光阻 、土板10施以軟烤以增加光阻層2〇對基板1〇的附 6 201010133 續請參閱第二圖所示，於該光阻層20上方設置一光罩 3〇與一曝光源s ’該光罩30具有一可透光區32、一不可透 光區34a與一不可透光區34b ;該曝光源S可為X光、可 見光、電子束或離子束等光源。在完成上述之光罩3〇的設 5置後，係可利用基板表面既有的對準線，搭配光學對準

系統，對準該光罩30與該基板10，使光罩30圖案之尺寸 得以精確複製； 丧考敬動該曝光源S，本實施例為X光，該X光自光 罩30上方照射該光罩30，該X光經過可透光區32後照射 該，阻層20，使得被照射的光阻2〇a解離成可溶於顯影液 的結構’而未被照射的光阻2Gb與光阻咖結構仍維 容於顯影液的鏈結狀。 15 20 、叫再參閱第二圖所示’當完成前述曝光作業之後’續 液清洗該光阻層Μ，藉由顯影液對經過χ光照射的 2〇Γ:產生溶解，以形成触區4G，而未被照射的光阻 於树^ 1則被保留下來，該被保留下來的光阻20c位 極ΐ 50 片U上，係形成後續製程預備製作之電 的形狀、的是’本發明之鎮空區40與電極區5〇 μ 量射依實料求㈣制不同之 2微=1係限於圏式所揭示而已。至此，本發明藉由 層2〇製i出尺t可於該些 體晶片11周圍之光阻 4。，其功：=精確’且厚度、形狀達-致性之鎮空區 復請參閱第四圖所示，接著，將-封裝膠材6〇(如透明 7 201010133 2裝膠材、枝膠材或透鏡膠材等)填入該些鏤空區40，太 =例=封裝膠材60係為螢光膠材，填入方式係可選自點 膠法、塗佈法及電泳法所組成之群組其中之一 +枯 二，後’螢光騎因制尺寸精確、形㈣定之 5 40的限位’故於加熱固化後，可成型為尺寸、形 ^致性之封裝結構。最後，以_法移除光阻勘盘光 • e ’如第五圖所示，使得該電極區50呈透空狀，俾入

二極體晶片u得與外部電性連接;前蝴“ 一’、、、&式細j法’此法對本實施例而言較為簡便且良率較 1〇 =由上述可知，藉由於前述尺寸精確且厚度、形狀達-十之鏤空區4G内填人封裝膠材6〇並經移除光阻.I

ίο ’Γ'Γ製得財精確麟度、形狀達—致性之封裝膠材 6〇,俾令通過該封裝膠材6〇後所穿射出的光束具有 性及高亮度。 J 15 請再配合參照第六圖，在完成封裝膠材6G的製作後， 接著進行基板10誠切作業，須朗的是，為使後續製程 更便於操作，吾人可在裁切前，於該基板1〇底面貼附一具 有延展性之基材70(如膠布），當基板10完成裁切後，如第 七圖所示’該些發光二極體晶片^各自獨立，且可藉由基 20材70的拉長延伸而使彼此間的間距擴大(即擴晶作旬，二 利機械或人力夾取該些發光二極體晶片u ;另一提，各發 光-極體晶片11係可藉由雷射剝離之方式移除其下方美板 ，之後再電性連接至-晶片座80上，如第八圖所示，其 中’-導f線81穿職電極區5〇電性連接該發光二極體 8 201010133 晶片11與該晶片座80上之電極82,以完成電導通。最後， 係可選擇地進行透明膠材9〇之封裝，如此即可製得最終之 發光二極體成品1〇〇。從上述可知，由於該發光二極體成品 100内的封裝膠材60尺寸、形狀精確且達一致性，故可使 5得發光二極體成品1〇〇所發出的光具有高均勻性及高亮度。 值得一提的是，在上述實施例中，如採用電子束或離 子束為曝光源S時，則光罩3〇係可省去不設，換言之，吾 人係可以電子束或離子束直接對該光阻層2〇進行圖案化製 程，如此同樣可製作出尺寸精確，且厚度、形狀達一致性 1〇之鏤空區40。再者，上述經裁切後的發光二極體晶片丨丨下 方基板10亦可被保留下來，並連同發光二極體晶片u直 接結合至晶片座80上。 另外，上述實施例之電極區50亦可省去不設，請參照 第九至十三圖，亦即，第九圖之光罩3〇,係藉由省去第二圖 I5之光罩30的不可透光區34b，使得曝光源s通過可透光區 32’並照射第三圖之光阻2〇a與光阻2〇c，以形成第九圖中 可被顯影液洗去之光阻2〇d，該光阻20d續經顯影液處理 後，即可形成第十圖所示之結構’爾後經第十一圖所示之 封裝膠材60填入步驟及第十二圖之光阻2〇b移除步驟後， 20即可製得表面完全被封裝膠材60包覆之發光二極體晶片u 封裝結構，之後，同樣經基板1〇裁切、擴晶及基板1〇雷 射剝離之作業後，接著改採覆晶接合之方式，將發光二極 體晶片11電性連結至晶片座80，並選擇地以透明膠材9〇 封裝後，即可製得如第十三圖所示之覆晶式發光二極體 9 201010133 200。由上述可知，該發光二極體2〇〇之封裝膠材6〇係間 接透過试景彡製程而成型成尺寸、形狀精確且達一致性之封 裝結構’故可大幅提升發光二極體2〇〇的出光品質。 以上所述者，僅為本發明之較佳可行實施例而已，故 5舉凡應用本發明說明書及申請專利範圍所為之等效方法變 化’理應包含在本發明之專利範圍内。 201010133 【圖式簡單說明】 第一圖係本發明一較佳實施例完成塗佈光阻層之示竟 圖。 5 第^圖係本發明上述較佳實施例進行曝光之示意圖。 5 第二圖係本發明完成曝光並經顯影處理後之示意圖。 _立第四圖係本發明上述較佳實施例完成填人封㈣材之 不意圖。 9 ^第五圖係本發明上述較佳實施例經移除光阻層，以製 传表，包覆有封裝膠材之發光二極體晶片之示意圖。 10 第六圖係本發明進行基板裁切之示意圖。 第七圖係本發明進行基材拉伸之示意圖。 第八圖係本發明製得之表面包覆有封裝膠材之發光二 極體。 15私/ίΓ二圖類同第二至五圖，主要揭示適用於覆晶 鮝 &先一極體晶片之封裝膠材的製作流程示意圖。 ^十三圖係本發明製得之表面包覆有封 式發光二極體。 201010133

10 15

【主要元件符號說明】 12 基板 13 發光二極體晶片 21 光阻層 20a光阻 20b光阻 20c光阻 20d光阻 31 光罩 30’光罩 32 可透光區 34a不可透光區 34b不可透光區 40 鏤空區 50 電極區 60 封裝膠材 70 基材 80 晶片座 81導電線 90 透明膠材 100發光二極體成品 200覆晶式發光二極體 82 電極 20 S 曝光源 12

Claims (1)

1. 201010133 十、申請專利範圍： 1 · 一種利用微影製程製作發光二極體之封裝膠材之 法，包含下列步驟： 提供—承載有複數個發光二極體晶片之基板； ，成一光阻層(photoresist)於該基板上，並覆蓋該些發 5无一極體晶片； 對5亥光阻層施以曝光(expose)、顯影(develop)作業，以 • 複數個鏤空區’且該些發光二極體晶片位 10 —封裝膠材填人該些鎮空區，並覆蓋該些發光二極 ιυ 骚日日月；以及 移除該光阻層。 封裝請求項1所述之细微影製程製作發光二極體之 行固化作ί方法’包含對已填入該些鏤空區之封裝膠材進 15化作業，爾後再移除該光阻層。 籲15封裝3膠材如Π項m之利用微影製程製作發光二極體之 4 、匕括於該曝光作業前執行曝光對準步驟。 封⑽材3^，賴縣姉作發光二極體之 格配一曝光源對該光阻層進行曝光。 力旱（ 2〇封裳5膠St ^之利用微影製程製作發光二極體之 (咖___或離子該；^光作業包含利用一電子束 6 , ^ . 5 丁采(10n_beam)對該光阻層進行曝光。 封裝膠材二之利賴影製程製作發光二極體之 〃 T ’該光阻層係為正型光阻。 13 201010133 封裝膠材^^ H叙彻微f彡製程製作發光二極體之 8 ΙίΛ中、，係利用乾式_法移除該光阻層。 封裝膠材之程製作發光二極體之 膠、塗佈及電泳所組成之群；^其中!^填入作業係選自點 ❹ 15 ❿ 封裝1所述之彻微影製程製作發光二極體之 夕 ，包含對該光阻層施以曝光、 形成複數個電極區，爾後經填入=材 及移除該級層後’軸電極區呈透空狀， 于》Λ二發光一極體晶片與外部連通。 10· -種_«彡製程製作發光二極體之方法，包括. 提供一承載有複數個發光二極體晶片之基板； 光二=3 M(ph_esi_基板上，並覆蓋該些發 對该光阻層施以曝光(expose)、顯影(devel0前業，以 於該光阻層形成複數_空區，且該些發光二極體晶 於該些鏤空區中； 將-封裝料填人軸鏤㈣，並覆蓋該 體晶片； 移除該光阻層； 裁切該基板，使得該些發光二極體晶片各自獨立；以 將各發光二極體晶片電性連接至一晶片座上。 11.如請求項ίο所述之利用微影製程製作發光二極體 201010133 之方法 延 ml於裁切該基板前，係先賴—具有延展性之基材 於该基板心，倾基域喊紐，_縣材拉ί材 伸，使得相鄰發光二極體晶片相對遠離。 12.如請求項ίο所述之利用微影製程製作發 之方法，在將該發光二極體晶片電性連接至該晶片=楚 係先移除該發光二極體晶片下方之基板。 13 · — 法，包括 種利用微影製程製作發光二極體半成 品之方 片；以及 提供一承載有複數個發光二極體晶片之基板； 形成一光阻層於該基板上，並覆蓋該些發光二極體 曰曰 對該光阻層施以曝光、顯影作業，以於該光阻層形成 複數個鏤空區，且該些發光二極體晶片位於該些鏤空區中。 14種利用微影製程製得之發光二極體半成品 15 括： 一基板； 一光阻層，形成於該基板上，該光阻層具有多數鏤空 區；以及 複數個發光二極體晶>;，設於該基板上，且位於該些 2〇 鏤空區中。 15 .如請求項14所述之利用微影製程製得之發光二極 體半成品’其中’各該鏤空區充佈有一封裝膠材覆蓋該發 光二極體晶片。 15