CN104821354A - 减小led芯片发光角度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种减小LED芯片发光角度的方法，涉及LED芯片的制造技术领域。该方法在LED芯片制程过程中，对所述LED芯片进行长掩膜硅，并匀保护胶；使用激光划片机采取离焦法对所述芯片的Mesa走道进行正划，划出一个锥孔形的划道；对所述的LED芯片进行酸腐蚀工艺；对所述LED芯片进行ITO蒸镀及光刻；对所述的LED芯片进行沉积钝化硅；对所述的LED芯片进行PN光刻，对所述的LED芯片进行钝化硅蚀刻，对所述的划道进行开孔，去除所述划道内的钝化硅；在所述划道的内壁进行金属蒸镀；对所述的LED芯片进行金属剥离工艺处理，对所述的LED芯片进行去胶工艺。使用本发明提供的方法能有效减小LED芯片的发光角度，同时还能够提高LED芯片的轴向亮度。
Description
技术领域
本发明涉及LED芯片的制造技术领域，具体涉及一种减小LED芯片发光角度的方法。
背景技术
随着半导体技术的发展，LED芯片的应用越来越广泛，对于较小发光角度的LED芯片的需求也越来越大。
现有的LED芯片制程过程中改变LED芯片的发光角度较困难，因此只能在后续的芯片封装过程中通过封装手段改变芯片的发光角度。
在现有的LED芯片制程过程中减小LED芯片的发光角度比较困难。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种减小LED芯片发光角度的方法，使得LED芯片在制程过程中能够方便且有效地减小LED芯片的发光角度。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种减小LED芯片发光角度的方法，其中，S1：对所述LED芯片进行长掩膜硅，并对所述芯片(2)匀保护胶；
S2：使用激光划片机对所述芯片的Mesa走道进行正划，在所述的芯片(2)上划出一个划道(1)。
优选的所述的减小LED芯片发光角度的方法，还包括以下步骤：
S3：对所述LED芯片进行酸腐蚀工艺；
S4：对所述LED芯片进行ITO蒸镀及光刻；
S5：对所述LED芯片进行沉积钝化硅；
S6：对所述LED芯片进行PN光刻；
S7：对所述LED芯片进行钝化硅蚀刻，即对钝化硅进行开孔，去除所述划道(1)内的钝化硅；
S8：对所述LED芯片上的划道(1)内壁进行金属蒸镀；
S9：对经过步骤S8的所述的LED芯片进行金属剥离工艺，对所述的LED芯片进行去胶工艺。
优选的步骤S1中所述的LED芯片为完成Mesa刻蚀后的LED芯片。
优选的步骤S2中所述的划道(1)为锥孔形。
优选的步骤S2中所述的划道(1)深度控制在20—22μm，上开口的直径控制在12—16μm，下开口的直径控制在2—4μm。
优选的步骤S2中使用的激光划片的方法为离焦法。
优选的离焦法为：当划片机的激光束在晶片表面聚焦后，再将激光头沿Z轴方向提升3～5微米，使激光束处于离焦状态，然后再进行划片。
优选的步骤S3中的酸腐蚀工艺的温度控制在120℃-150℃之间，腐蚀时间控制在30-60分钟。
优选的步骤S8中所述的金属蒸镀至少蒸镀一层金属。
(三)有益效果
本发明提供了一种减小LED芯片发光角度的方法，通过在所述芯片上用激光划片机划出一个锥孔形的划道，所述的LED芯片发出的光线会被划道侧壁蒸镀的金属膜层遮挡，从而可有效减小LED芯片的发光角度。
同时，由于在所述的划道侧壁上蒸镀金属，使划道侧壁的反光性增加，从而可以在减小LED芯片发光角度的同时提高所述LED芯片在轴向的发光强度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为减小LED芯片发光角度方法的主要步骤；
图2为减小LED芯片发光角度方法的流程图；
图3为激光划道的截面示意图；
图4为通过传统工艺制作完成的LED样品配光图；
图5为使用本发明的方法制作完成的样品配光图；
其中，1-划道，2-芯片。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1和图2所示，图1是本发明提供的减小发光角度的LED芯片方法的流程图，其中所加工的芯片为经过Mesa(刻台阶)蚀刻之后的LED芯片，该方法包括：
步骤1：对要加工的LED芯片进行长掩膜硅，并匀保护胶；
步骤2：激光划道—通过激光划片机对所述的LED芯片的Mesa走道进行正划，在芯片2上划出一个锥形划道1，其中划道1的深度(H)控制在20-22μm，上开口的直径(D1)控制在12—16μm，下开口的直径(D2)控制在2—4μm，划道1的截面如附图3所示；
在步骤1中，所加工的LED芯片为正常完成Mesa刻蚀工艺后的LED芯片，对其进行长掩膜硅、匀保护胶，保护LED芯片在后续的激光划片过程不受损伤；
步骤2中激光划片所使用的方法为离焦法，所谓离焦法是指当划片机的激光束在晶片表面聚焦后，再将激光头沿Z轴方向提升3～5微米，使激光束处于离焦状态，然后再进行划片；
完成步骤2之后，在芯片2上划出一个划道1，划道1可以根据不同的划法得出不同的形状，可以是锥孔，也可以是其他形状的孔。
图2为完成所述LED芯片的其他步骤，主要包括：
步骤3：去除所述LED芯片上的保护胶，并对所述的LED芯片进行酸腐蚀，酸腐蚀的温度控制在120℃—150℃，酸腐蚀的时间控制在30分钟到60分钟；
步骤4：对LED芯片进行ITO蒸镀并进行光刻；
步骤5：沉积钝化硅；
步骤6：对经过步骤S5的所述LED芯片进行PN光刻；
步骤7：对LED芯片进行钝化硅蚀刻，即钝化硅进行开孔，去除划道1内的钝化硅；
步骤8：进行金属蒸镀；
步骤9：Lift-off(金属剥离)并去胶。
在步骤3中酸腐蚀工艺的温度控制在120℃-150℃之间，腐蚀时间控制在30-60分钟；
在对LED芯片进行步骤6的处理后，划道1内填充了钝化硅，需要对LED芯片进行开孔，去除划道1内的钝化硅和其他杂质；
对LED芯片进行步骤8的金属蒸镀的过程中，蒸镀至少一层金属，其中一种优选方案为分别按先后顺序蒸镀Cr(铬)、Al(铝)、Ti(钛)、Au(金)四层不同的金属。
以完成Mesa刻蚀的B1125版型的LED芯片为例，
步骤1：对完成Mesa刻蚀的B1125版型的LED芯片进行长掩膜硅，并匀保护胶，防止LED芯片在下一步的激光刻片的过程中受到损伤；
步骤2：对所完成步骤1的LED芯片采用离焦法进行激光划片，即当划片机的激光束在芯片表面聚焦后，将激光头沿Z轴方向提升4微米，使激光束处于离焦状态，然后进行划片；对LED芯片的Mesa走道进行正划，划出一个深度为21μm，上开口直径为14μm，下开口直径为3μm的锥形划道；
步骤3：去除所述LED芯片上的保护胶，在135℃温度条件下，对经过步骤2处理的B1125版型的LED芯片进行45分钟的酸腐蚀；
步骤4：对B1125版型的LED芯片进行ITO蒸镀并进行光刻；
步骤5：对B1125版型的LED芯片进行沉积钝化硅处理；
步骤6：对B1125版型的LED芯片进行PN光刻；
步骤7：对B1125版型的LED芯片进行钝化硅蚀刻，即对钝化硅进行开孔，去除划道1内的钝化硅；
步骤8：对B1125版型的LED芯片进行金属蒸镀，分别蒸镀铬、铝、钛、铜四种不同的金属；
步骤9：对B1125版型的LED芯片进行金属剥离并去胶。
本发明实施例测试结果：
将第一个用传统工艺制作完成的LED样品命名为SA1-1，将第二个用传统工艺制作的LED样品命名为SA1-2，将第一个使用了本发明中提及的方法制作完成的样品命名为SA2-1，将第二个使用了本发明中提及的方法制作完成的样品命名为SA2-2。
如图4和图5所示，测得两对样品在50％最大光强处的发光角度分别为：SA1-1为136.23°，SA2-1为122.23°，SA1-2为136.06°，SA2-2为124.13°。由上述实验数据可以看出，通过该技术手段，可以有效减小LED芯片的发光角度10°到15°。由本发明的实施例可知，LED芯片的制程过程中，由于划道1的锥孔的锥角大小的不同，所得到的LED芯片的发光角度也不同。
综上，本发明实施例具备如下有益效果：
采用本发明提供的LED芯片方法，由于在LED芯片上划了一个圆锥形的孔，锥形孔的内壁上金属层能够遮挡住部分光线，从而减小了LED芯片的发光角度。
由于通过蒸镀金属的方法减小了LED芯片的发光角度，划道1侧壁上的金属层具有反光作用，同时还能提高LED芯片的轴向发光强度。
在本发明实施例中，所述的离焦法是一种优选方案，不作为对技术方案的限定；步骤9中的蒸镀铬、铝、钛、金四种金属，是一种优选方案，也可以蒸镀其他一种或几种金属，不作为对技术方案的限定。
同时，由于在锥形孔的内壁上镀有的金属层能够反光，金属层能够将部分光线反射到LED芯片的轴向上，从而使得LED芯片的轴向亮度得以提高。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种减小LED芯片发光角度的方法，其特征在于具体包括以下步骤：
S1：对所述LED芯片进行长掩膜硅，并对所述芯片(2)匀保护胶；
S2：使用激光划片机对所述芯片的Mesa走道进行正划，在所述的芯片(2)上划出一个划道(1)。
2.如权利要求1所述的一种减小LED芯片发光角度的方法，其特征在于，所述的减小LED芯片发光角度的方法，还包括以下步骤：
S3：对所述LED芯片进行酸腐蚀工艺；
S4：对所述LED芯片进行ITO蒸镀及光刻；
S5：对所述LED芯片进行沉积钝化硅；
S6：对所述LED芯片进行PN光刻；
S7：对所述LED芯片进行钝化硅蚀刻，即对钝化硅进行开孔，去除所述划道(1)内的钝化硅；
S8：对所述LED芯片上的划道(1)内壁进行金属蒸镀；
S9：对经过步骤S8的所述的LED芯片进行金属剥离工艺，对所述的LED芯片进行去胶工艺。
3.如权利要求1所述的减小LED芯片发光角度的方法，其特征在于步骤S1中所述的LED芯片为完成Mesa刻蚀后的LED芯片。
4.如权利要求1所述的减小LED芯片发光角度的方法，其特征在于步骤S2中所述的划道(1)为锥孔形。
5.如权利要求1所述的减小LED芯片发光角度的方法，其特征在于，步骤S2中所述的划道(1)深度控制在20—22μm，上开口的直径控制在12—16μm，下开口的直径控制在2—4μm。
6.如权利要求1所述的减小LED芯片发光角度的方法，其特征在于，步骤S2中使用的激光划片的方法为离焦法。
7.如权利要求6所述的减小LED芯片发光角度的方法，其特征在于所述的离焦法为：当划片机的激光束在晶片表面聚焦后，再将激光头沿Z轴方向提升3～5微米，使激光束处于离焦状态，然后再进行划片。
8.如权利要求2所述的减小LED芯片发光角度的方法，其特征在于，所述步骤S3中的酸腐蚀工艺的温度控制在120℃-150℃之间，腐蚀时间控制在30-60分钟。
9.如权利要求2所述的减小LED芯片发光角度的方法，其特征在于，步骤S8中所述的金属蒸镀至少蒸镀一层金属。
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