一种LED灯珠薄膜封装的空间原子层沉积设备制造技术

本实用新型专利技术涉及LED封装技术领域，提供了一种针对LED灯珠薄膜封装的空间原子层沉积设备，包括：沉积功能腔室，其内设置有多层沉积单元，每层沉积单元内分别沿其中心向外设置有若干隔断，若干隔断将沉积功能腔室分隔成若干功能腔室，每个功能腔室的外侧分别设有气体注入口/真空抽气口，每层沉积单元上分别设置有气动真空闸门；旋转轴，设置于沉积功能腔室的中心；旋转电机，设置于沉积功能腔室的顶部或底部，用于驱动旋转轴旋转；多个托盘单元，分别设置于多层所述沉积单元中，每个托盘单元的中心分别与旋转轴相连。该LED灯珠薄膜封装的空间原子层沉积设备可实现传统ALD设备无法实现的高通量LED灯珠封装，且设备结构简单便于量产维护。维护。维护。

【技术实现步骤摘要】
一种LED灯珠薄膜封装的空间原子层沉积设备


[0001]本技术涉及LED封装
，尤其涉及一种LED灯珠薄膜封装的空间原子层沉积设备。

技术介绍

[0002]用于miniLED或microLED等新型显示技术的LED灯珠需要进行严格的封装处理，保证其在工作状态下不受水汽侵蚀而产生失效。目前通行的做法是将LED芯片B6放置在LED灯杯B1中，如图1所示，通过绑定用导电铜线B4将LED芯片B6与预先埋置在LED灯杯B1内的电极引脚B2相连，之后再在灯杯B1中填充注入环氧树脂胶B3，将LED芯片封装在灯杯B2中，避免外界环境对芯片的影响。然而，环氧树脂或其他树脂封装胶对于水汽的阻隔效果不佳，在室外长时间放置，由于水汽逐渐侵蚀，叠加LED灯珠在工作中会不停地开关，导致导电铜线在电流脉冲过程中加速老化，形成产品失效。
[0003]LED厂商为了提高灯珠的水汽阻隔性能，进一步提出在填充封装胶后，通过沉积一层几百纳米的无机薄膜B5，如氧化硅，进一步降低水汽渗透速率，如图2所示。这种沉积方式一般采用溅射沉积，但是其膜层不够致密和均匀，容易出现裂缝、针孔等不良。
[0004]LED厂商为了提高灯珠的水汽阻隔性能，在填充封装胶后，通过沉积一层几百纳米的无机薄膜B5，如氧化硅，进一步降低水汽渗透速率。这种沉积方式一般采用溅射沉积，但是其膜层不够致密和均匀，容易出现裂缝、针孔等不良。业界尝试在填充封装胶前进行无机薄膜的沉积，但因为灯杯内部的结构复杂，传统溅射无法形成全面覆盖，且对于铜线的保护仅限于有限的部位，其背面无法沉积上无机薄膜B5。因此化学气相沉积方式，尤其是具有非常优异覆盖率的原子层沉积成为了首选。图3和图4分别展示使用化学气相沉积在灯杯内部和灯杯外部做无机薄膜封装的结构。经过行业的验证，采用化学气相沉积方法相比溅射方法能够更加有效地保护LED不受水汽侵蚀，是一种非常好的封装手段。
[0005]尽管采用化学气相沉积能够有效地保护LED不受水汽侵蚀，提升LED灯珠的寿命，但传统的化学气相沉积，沉积速度非常慢，直接影响LED行业的量产，如何提升沉积速度是LED封装所要克服的一个难题。
[0006]在化学气相沉积领域，原子层沉积(atomic layer deposition，ALD)技术，是一种基于顺序性的、表面自饱和反应的化学气相薄膜沉积技术。其与传统的化学气相沉积(chemical vapor deposition，CVD)技术相比，ALD具有膜层致密、均匀度高、台阶覆盖率高等优势。但由于ALD沉积速率较慢，极大地限制了其在工业领域的应用。空间原子层沉积(spatial ALD，SALD)技术是为了提升沉积速率而出现的一种新型ALD技术。相较于普通ALD以时间顺序进行反应循环，SALD以空间位置顺序进行反应循环，不同前驱体在相互隔绝的不同位置连续通入，使得A、B两个半反应在反应室的不同位置连续交替进行。SALD的沉积时间取决于基板通过不同反应位置所需的时间，其远远低于完成传统ALD反应循环所需的累计时间。这种以空间换时间的方式能够大幅提升沉积速率。
[0007]在SALD领域，芬兰Beneq公司、江苏微导、美国应用材料公司、日本毅力科创、台积
电等厂商已经开发出了相应的工业级产品。尽管这些公司的产品已经能够大幅提升生产效率，比如在生产效率最快的太阳能电池应用领域，江苏微导的SALD薄膜沉积系统宣称可以每小时完成4000片太阳能硅片的10nm氧化铝沉积。然而，对于LED封装而言，其沉积速率仍然达不到量产性的要求(每小时至少在4000颗LED上沉积100nm以上的氧化铝保护层)。现有公开资料中未见到能够针对LED处理如此高通量样品的量产化SALD设备。
[0008]因此，研发一种LED灯珠薄膜封装的空间原子层沉积设备，用于解决上述至少一种技术问题成为一种必需。

技术实现思路

[0009]本技术的目的是提供一种结构简单，可提升有效LED封装时沉积速度的LED灯珠薄膜封装效率的空间原子层沉积设备。
[0010]本技术的上述目的可采用下列技术方案来实现：
[0011]本技术提供一种LED灯珠薄膜封装的空间原子层沉积设备，包括：
[0012]沉积功能腔室，其内设置有多层沉积单元，每层沉积单元内分别沿其中心向外设置有若干隔断，若干所述隔断将所述沉积功能腔室分隔成若干功能腔室，每个所述功能腔室的外侧分别设有气体注入口/真空抽气口，每层所述沉积单元上分别设置有气动真空闸门；
[0013]旋转轴，设置于所述沉积功能腔室的中心；
[0014]旋转电机，设置于所述沉积功能腔室的顶部或底部，用于驱动所述旋转轴旋转；
[0015]多个托盘单元，分别设置于多层所述沉积单元中，每个所述托盘单元的中心分别与所述旋转轴相连。
[0016]进一步的，所述旋转轴上套设有多个支撑环，每层所述沉积单元的中心区域分别与所述支撑环的外围相连。
[0017]进一步的，所述隔断的一端与所述沉积功能腔室的内侧壁固定连接，另一端分别与所述支撑环固定连接；当所述旋转轴旋转时，所述支撑环保持静止，与所述支撑环连接的隔断也保持静止
[0018]进一步的，所述托盘单元包括若干个连接杆以及分别与所述连接杆相连的托盘，所述连接杆的内端分别与所述旋转轴固定连接。
[0019]进一步的，所述托盘单元的最高点与其上方所述隔断底沿之间的距离为1
‑
5cm，所述连接杆的最低点与其下方所述隔断的顶沿之间的距离为1
‑
5cm。
[0020]进一步的，所述托盘为圆形或者扇形或者正方形或者长方形或者椭圆形。
[0021]进一步的，所述气体注入口/真空抽气口呈扁长方体或圆柱体或者椭圆柱体，其一端与功能腔室连通，另一端设置有若干密布的进气孔和抽气孔，所述进气孔的孔径小于所述抽气孔的孔径。
[0022]进一步的，所述气体注入口/真空抽气口位于每层所述沉积单元的下部，所述气体注入口/真空抽气口高于其所在沉积单元中隔断的下沿0
‑
20cm。
[0023]进一步的，所述LED灯珠薄膜封装的空间原子层沉积设备还包括设置于所述沉积功能腔室一侧的样品装载转运功能腔室，所述样品装载转运功能腔室的内部设置有机械手。
[0024]进一步的，每层所述沉积单元的高度为5
‑
30cm；所述样品装载转运功能腔室上设置有气动真空门和控制面板。
[0025]本技术的特点及优点是：
[0026]可实现高通量LED灯珠样品的氧化铝薄膜沉积，其处理能力效率超过目前使用的溅射沉积方式20％以上；
[0027]相较于溅射或普通CVD，本设备能够对LED铜线进行全方位的保护，大幅减少失效情况；
[0028]可有效提升LED封装时沉积速度的LED灯珠薄膜封装效率。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LED灯珠薄膜封装的空间原子层沉积设备，其特征在于，包括：沉积功能腔室，其内设置有多层沉积单元，每层沉积单元内分别沿其中心向外设置有若干隔断，若干所述隔断将所述沉积功能腔室分隔成若干功能腔室，每个所述功能腔室的外侧分别设有气体注入口/真空抽气口，每层所述沉积单元上分别设置有气动真空闸门；旋转轴，设置于所述沉积功能腔室的中心；旋转电机，设置于所述沉积功能腔室的顶部或底部，用于驱动所述旋转轴旋转；多个托盘单元，分别设置于多层所述沉积单元中，每个所述托盘单元的中心分别与所述旋转轴相连。2.如权利要求1所述的LED灯珠薄膜封装的空间原子层沉积设备，其特征在于，所述旋转轴上套设有多个支撑环，每层所述沉积单元的中心区域分别与所述支撑环的外围相连。3.如权利要求2所述的LED灯珠薄膜封装的空间原子层沉积设备，其特征在于，所述隔断的一端与所述沉积功能腔室的内侧壁固定连接，另一端分别与所述支撑环固定连接；当所述旋转轴旋转时，所述支撑环保持静止，与所述支撑环连接的隔断也保持静止。4.如权利要求1所述的LED灯珠薄膜封装的空间原子层沉积设备，其特征在于，所述托盘单元包括若干个连接杆以及分别与所述连接杆相连的托盘，所述连接杆的内端分别与所述旋转轴固定连接。5.如权利要求4所述的LED灯珠薄膜封装的空间原子层沉积设备，其特征在于，所述托盘为圆形或者扇形或者正方形或...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雨晴，
申请(专利权)人：北京态锐仪器科技有限公司，
类型：新型
国别省市：