CN102334205B - 晶片级白色发光二极管的颜色校正 - Google Patents

晶片级白色发光二极管的颜色校正 Download PDF

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Abstract

一种用于制造多个LED芯片(92)的方法，包括：设置多个LED(94)以及形成多个间隔物(102)，每一个间隔物在至少一个LED上。用转换材料(104)涂覆LED，每一个间隔物(102)减少了它的其中一个LED上的转换材料的量。该减少使多个LED芯片响应于电信号发出一定波长的光，该波长在目标波长的标准偏差内。LED、LED芯片以及LED芯片晶片是使用根据本发明的方法制造的。

Description

晶片级白色发光二极管的颜色校正
技术领域
本发明涉及用于制造固态发射器的方法，并且具体地，涉及用于晶片级的固态发射器的转换材料涂覆的方法。
背景技术
发光二极管(LED)是将电能转换为光的固态器件，并且一般包括夹在相反掺杂的层之间的一个或多个半导体材料的有源层。当在各掺杂层之间施加偏置时，空穴和电子被注入有源层中，在那里它们重新结合以产生光。光从有源层发出以及从LED的所有表面发出。
传统LED无法从它们的有源层产生白光。来自蓝色发光LED的光已通过用黄色荧光体、聚合物或染料包围LED而被转换为白光，其中典型的荧光体为掺杂铈的钇铝石榴石(Ce:YAG)。[参见Nichia公司，白色LED，零件号NSPW300BS、NSPW312BS等；Cree公司，EZBrightTM LED，XTinTM LED等；还参见Lowrey的美国专利5959316号，“Multiple Encapsulation ofPhosphor-LED Devices”]。包围的荧光体材料“向下转换”LED的蓝光的一部分的波长，从而将其颜色改变为黄色。一部分蓝光穿过荧光体而不被改变，而光的大部分被向下转换为黄色。LED发出蓝光和黄光两种光，它们可以组合以提供白光。在另一方法中，来自紫色或紫外线发光LED的光已通过用多色荧光体或染料包围LED而被转换为白光。
一种用于用荧光层涂覆LED的传统方法利用注射器或喷嘴以将混合有环氧树脂或硅树脂聚合物的转换材料(例如，荧光体)注射到LED上。然而，使用该方法，荧光体层的几何形状和厚度会难以控制。结果，从不同涂覆的LED发出的光会变化，并且以不同角度发出的光可以穿过不同量的转换材料，这会导致根据视角而具有不均匀色温的LED。由于几何形状和厚度难以控制，因此也会难以一致地再现具有相同或相似发射特性的LED。
用于涂覆LED的另一传统方法是通过在Lowery的欧洲专利申请EP 1198016 A2中描述的镂花涂刷(stencil painting)。多个发光半导体器件布置在衬底上，其中相邻LED之间具有期望的距离。模板设置有与LED对齐的开口，其中孔略大于LED并且模板比LED厚。模板放置在衬底上，其中各个LED位于模板中的相应开口内。合成物随后沉积在模板开口中，从而覆盖LED，其中典型的合成物为硅树脂聚合物中的可以通过热或光固化的荧光体。在孔被填充之后，从衬底移除模板，并且将镂花合成物固化为固态。
像以上注射方法一样，使用镂花方法会难以控制包含聚合物的荧光体的几何形状和层厚度。镂花合成物可能无法完全填充模板开口，从而使得所得到的层不均匀。包含合成物的荧光体还可能粘附于模板开口，这减小了LED上残留的合成物的量。模板开口也可能没有与LED对齐。这些问题会导致具有不均匀色温的LED和难以以相同的或相似的发射特性一致地再现的LED。
已考虑了LED的各种涂覆工艺，包括旋涂、喷涂、静电沉积(ESD)以及电泳沉积(EPD)。诸如旋涂或喷涂的工艺在荧光体沉积期间通常利用粘合剂材料，而其它工艺要求紧接在荧光体的沉积之后添加粘合剂，以稳定荧光体颗粒/粉末。
近来已关注于在晶片级而非芯片级对LED进行涂覆，以减小制造的成本和复杂度。晶片上的LED可以具有不同的发射特性或者颜色扩散。图1示出了对于蓝色发光LED的晶片的波长发射图10的一个示例，其示出了晶片之间的波长变化，并且每个晶片可以具有其自己独特的发射图。在所示出的图中，波长分布在大约445nm到460nm的范围中，但是其它晶片可以经历不同晶片区域中的不同分布。可能由于LED生长期间的诸如外延材料的变化的不同因素而产生该分布，或者由于生长衬底的平坦度(即弯曲)的变化而产生该分布。
可以使用上述方法之一用转换材料(即荧光体)涂覆晶片，并且图2示出了涂覆之后的转换材料厚度图20。在一些制造工艺中，可以使用已知方法而使得涂层平坦化。涂层的厚度可以由于诸如下层晶片的厚度变化和平坦化时的变化的不同因素而在整个晶片上变化。在所示出的实施例中，晶片经历了总共大约3μm的厚度变化。整个晶片上的LED的波长发射变化和转换材料的厚度变化可以导致从晶片切割(singulate)的LED芯片的发射波长或与色点的扩散。该扩散可能会使整个晶片上的荧光体加载变化或浓度恶化。
人眼对发射波长的变化相对敏感并且可以检测发射波长或颜色的相对小的差别。由被设计用于发出单色光的封装发出的颜色的可感知的变化会降低顾客满意度并且降低LED封装对于商业应用的总体接受度。在努力提供发出相同或相似波长的光的LED时，可以根据颜色或亮度对LED进行测试和分类。该过程在本领域中一般被称为筛选(binning)。每个档(bin)通常包含来自一个颜色和亮度组的LED，并且通常由分档编码来标识。白色发光LED可以根据色度(颜色)和光通量(亮度)来分类。彩色LED可以根据主波长和光通量来分类，或者在特定颜色(诸如品蓝)的情况下，根据辐射通量来分类。LED可以被装在诸如包含来自一个档的LED的卷筒(reel)上，并且可以以适当的分档编码来标记。
图3示出了绘制在1931 CIE曲线上的色度区域图30的一个示例，其中，这些区域中的每一个对应于白色LED的特定色度。区域被示出为包围黑体曲线或黑体轨迹(BBL)，并且这些区域中的每一个被设计为指定在对人眼可接受的范围内的色度变化。例如，区域WF指定具有基本不可感知的色度变化的特定区域，以使得在该区域内发光的LED将被分档在一起。
图4示出了在用转换材料涂覆之后，对于具有蓝色发光LED的晶片的样本批次的发射特性的分布的一个示例。区域指定对应于图的不同色度区域，诸如图3中的色度区域。大部分涂覆的LED在区域WC、WD、WG和WH中发光，而其余LED在其它区域中发光，一些区域在图区域之外。发射特性的这种变化是由整个LED晶片上的发射波长变化和荧光体厚度变化产生的，并且发射变化对于各个LED将要求多个不同的档。
由于与具有不同发射特性的器件的测试和分离以及围绕该过程的数据和记录的公式化相关联的开销，该筛选过程通常使LED的制造成本增加。制造的特定LED的档数越大，与筛选过程相关联的附加成本越高。进而会导致LED的增加的终端成本。
如果整个晶片上的涂覆的LED发出更接近目标色点或波长的光，则可以减少该筛选过程。用于测量LED的目标发射的一种方法是利用对目标色点或波长的标准偏差，其中，一个示例是在如图3所示的CIE颜色区域图上的MacAdam椭圆的偏差。这些椭圆在本领域中通常是已知的，并且被定义为建立在感知到目标光的差别之前、光的颜色可以偏离目标多远的边界。MacAdam椭圆被描述为具有“阶”或“标准偏差”。例如，在目标附近绘制的“1阶”椭圆的边界上的任意点表示对目标的一个标准偏差。传统灯(白炽灯或荧光灯)的指定容差在4阶MacAdam椭圆内。为了使LED变得更普遍地被消费者接受以用于一般照明应用，它们应该被提供有在接受的指定容差(诸如4阶MacAdam椭圆)内的发射特性。对于一些当前的制造工艺，4阶MacAdam椭圆的产量可以为20％或更低。
发明内容
本发明公开了用于制造诸如晶片级的LED芯片的半导体器件的新方法，并且公开了使用该方法制造的LED、LED芯片以及LED芯片晶片。根据本发明的用于制造多个LED芯片的方法的一个实施例包括设置多个LED以及形成多个间隔物，每个间隔物在至少一个LED上。随后，用转换材料涂覆LED，其中每个间隔物减少了其LED上的转换材料的量。多个LED芯片响应于电信号发出一定波长的光，该波长在目标波长的标准偏差内。根据本发明的LED芯片晶片的一个实施例包括晶片上的多个LED和多间隔物，每个间隔物在相应的一个LED上。转换材料至少部分覆盖LED和间隔物，其中来自LED的至少部分光穿过转换材料并被转换。与没有间隔物的类似LED芯片相比，间隔物使得LED芯片发出具有标准偏差内的波长的光，其中在没有间隔物的类似LED芯片中，至少部分LED芯片发出波长在标准偏差之外的光4。
根据本发明的发光二极管(LED)芯片的一个实施例包括LED和LED上的间隔物。荧光体涂层包括在间隔物上并且至少部分覆盖LED，以使得LED发出的光的至少部分被荧光体转换。间隔物对来自LED的光是透明的，并且具有占用否则将被转换材料占据的空间的体积，从而减少了LED上的荧光体涂层的量，以使得LED发出期望波长的光。
根据本发明的LED封装的一个实施例包括LED芯片，该LED芯片具有带有接触的LED和间隔物。间隔物对于来自所述LED的光是透明的。包括至少部分覆盖LED和间隔物的转换涂层，其中该间隔物具有减少了LED上的荧光体涂层的量的体积，以使得LED芯片发出期望波长的光。包括与接触电连接的封装引线，并且包括包围LED芯片和电连接的包装。
本发明的这些和其它方面和优点从作为示例示出本发明的特征的以下详细描述和附图将变得明显。
附图说明
图1示出了在具有蓝色发光LED的整个LED晶片上的波长发射图的一个实施例；
图2示出了在整个LED晶片上的转换材料厚度图的一个实施例；
图3示出了在1931 CIE曲线上绘制的色度区域图的一个实施例；
图4是示出在转换材料加工之前的LED晶片上的LED的发射特性的分布图；
图5是根据本发明的用于制造LED芯片的方法的一个实施例的流程图；
图6a是根据本发明制造的LED芯片晶片的一个实施例的截面视图；
图6b是在随后的制造步骤的、图6a中的LED芯片晶片的截面视图；
图6c是在随后的制造步骤的、图6b中的LED芯片晶片的截面视图；
图6d是在随后的制造步骤的、图6c中的LED芯片晶片的截面视图；
图6e是从图6d中的LED芯片晶片切割的LED芯片的截面视图；
图7a是根据本发明制造的LED芯片晶片的一个实施例的截面视图；
图7b是在随后的制造步骤的、图7a中的LED芯片晶片的截面视图；
图7c是在随后的制造步骤的、图7b中的LED芯片晶片的截面视图；
图7d是从图7c中的LED芯片晶片切割的LED芯片的截面视图；
图8是根据本发明制造的LED芯片晶片的另一实施例的截面视图；
图9是根据本发明制造的具有不均匀间隔物的LED芯片晶片的另一实施例的截面视图；
图10是根据本发明制造的具有锥形形状间隔物的LED芯片晶片的另一实施例的截面视图；
图11是根据本发明制造的具有半球形状间隔物的LED芯片晶片的另一实施例的截面视图；以及
图12是根据本发明制造的具有柱形状间隔物的LED芯片晶片的另一实施例的截面视图。
具体实施方式
本发明涉及用于通过改变发射器上的转换材料的量来控制固态发射器的发射特性的方法，并且还涉及使用该方法制造的发射器。本发明提供了如下制造方法：其特别适用于LED的晶片级制造，并且在晶片级改变特定LED上的转换材料以减小或消除整个晶片上的LED芯片的发射特性的变化。根据本发明的方法还可以用于改变从晶片切割的各个LED或LED组的发射特性。
在一个实施例中，晶片可以包括主发射波长落入一定波长范围内的多个LED。如上所述，整个晶片上的LED可以由于诸如LED生长期间的外延材料的变化的因素或由于生长衬底的平坦度的变化而以不同的波长发光。如果晶片被均匀的转换材料层覆盖，则所得到的从晶片切割的LED芯片也可以以不同的波长或颜色发光。可以通过在施加转换材料层之前选择性地在特定的LED上施加间隔物，从而在晶片级减小或消除LED芯片的这种颜色变化以及所导致的筛选要求。取决于一个或多个LED的发射波长，间隔物可以具有不同的厚度或体积。当随后施加均匀转换层时，这些具有间隔物的LED或LED组将具有与间隔物的体积对应的转换材料的减少。转换材料的这种减少导致其光较少地被转换材料转换的LED芯片，这补偿了LED发出的不同波长。这可以得到在晶片上发射更接近目标发射波长的LED芯片。
本发明可以用于制造不同的LED芯片，但是特别适用于制造白色发光LED芯片。在一个这样的实施例中，晶片可以包括主发射波长例如在大约440nm至480nm之间的多个蓝色发光LED。可以生成示出晶片上的LED的发射波长的位置的图，并且间隔物可以沉积在不同的LED或LED的不同区域上，其中间隔物取决于发射波长而在特定LED上具有不同的体积。随后可以用诸如粘合剂中的掺杂铈的YAG的转换材料层涂覆晶片。在一些实施例中，随后可以对转换层进行平坦化。从晶片切割的LED发出更接近目标发射波长的白光，诸如更接近CIE曲线上的色度区域或者在MacAdam椭圆的一个标准偏差内。
如以下所述，根据本发明的间隔物在LED上可以包括许多不同的材料并且可以采取许多不同的形状。也可以使用许多不同的方法将间隔物施加于LED或LED组。对于LED波长发射变化可以被分离到具有相同或相似发射波长的多个LED的区域的那些晶片来说，可以在区域中的LED组上施加具有相同厚度的间隔物化合物。
这里参照特定实施例描述了本发明，但是应理解，本发明可以以许多不同的形式来实现，并且不应被解释为限于这里所阐述的实施例。特别地，以下关于用通常包括载有荧光体的粘合剂的向下转换涂层(“荧光体/粘合剂涂层”)涂覆LED描述了本发明，但是应理解，本发明可以用于用其它用于向下转换、保护、光提取或散射的材料来涂覆LED。还应理解，荧光体粘合剂可以具有散射或光提取颗粒或材料，并且涂层可以是电活性的。根据本发明的方法还可以用于用不同的材料来涂覆其它半导体器件。相应地，可以在LED上形成单个或多个涂层和/或层。涂层可以不包括荧光体、包括一种或多种荧光体、散射颗粒和/或其它材料。涂层还可以包括诸如提供向下转换的有机染料的材料。对于多个涂层和/或层，与其它层和/或涂层相比，每个涂层和/或层均可以包括不同的荧光体、不同的散射颗粒、不同的光性质(诸如透射性、折射率)和/或不同的物理性质。
还应理解，当诸如层、区域或衬底的元件被称为在另一元件“上”时，其可以是直接在其它元件上或者也可以存在中介元件。此外，诸如“内部”、“外部”、“上部”、“之上”、“下部”、“下面”以及“之下”的相对术语以及类似术语在此处可以用于描述一个层或另一区域的关系。应理解，这些术语旨在包括除了图中绘出的取向之外的器件的不同取向。
尽管术语第一、第二等在此处可以用于描述各种元件、部件、区域、层和/或区段，但是这些元件、部件、区域、层和/或区段不应被这些术语所限制。这些术语仅用来区分一个元件、部件、区域、层或区域与另一区域、层或区段。因此，在不背离本发明的教导的情况下，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或区段可以被称为第二元件、部件、区域、层或区段。
这里参照作为本发明的实施例的示意说明的截面视图图示来描述本发明的实施例。同样，层的实际厚度可以不同，并且例如，由制造技术和/或容差产生的不同于图示的形状的变化是可预期的。本发明的实施例不应被解释为限制于此处示出的区域的特定形状，而是包括例如由制造而产生的形状偏差。被示出或描述为方形或矩形的区域通常由于正常制造容差而将具有成圆形的或弯曲的特征。因此，图中示出的区域实质上是示意性的，并且它们的形状不是意在示出器件的区域的精确形状，也不是意在限制本发明的范围。
图5示出了根据本发明的用于制造LED的方法40的一个实施例，并且尽管以特定顺序示出了各步骤，但是应理解，各步骤可以以不同的顺序出现，并且可以使用不同的步骤。本方法是参照LED的制造描述的，但是应理解，其可以用于制造其它固态发射器和其它半导体器件。在一个实施例中，方法40用于制造可以包括由转换材料涂覆的LED的白色发光LED芯片。
在42中，在生长晶片或衬底上制造LED，并且LED可以具有以不同方式布置的许多不同的半导体层。LED的制造和操作在本领域一般是公知的并且在此仅简要地讨论。可以使用已知的工艺来制造LED的层，其中适当的工艺为使用金属有机化学汽相沉积(MOCVD)的制造。LED的层一般包括夹在第一和第二相反掺杂的外延层之间的有源层/区域，所有这些层依次形成在生长晶片或衬底(“晶片”)上。LED层可以初始被形成为在整个衬底上连续的层，随后将各层分割或分离成单个LED。可以通过使得有源区域和掺杂层的部分向下蚀刻至晶片以在LED之间形成开口区域来实现该分离。在其它实施例中，有源层和掺杂层可以在晶片上保持为连续层并且可以在LED芯片被切割时被分离成单个器件。
应理解，另外的层和部件也可以被包括在每个LED中，包括但不限于缓冲层、核化层、接触层和电流扩散层以及光提取层和部件。有源层可以包括单量子阱(SQW)、多量子阱(MQW)、双异质结构或超晶格结构，并且如在本领域中所理解的，相反掺杂的层通常被称为n型掺杂层和p型掺杂层。
LED可以由不同的材料系统来制造，其中优选的材料系统为基于III族氮化物的材料系统。III族氮化物指的是那些在氮和周期表的III族中的元素(通常为铝(Al)、镓(Ga)以及铟(In))之间形成的半导体化合物。术语也称为三元和四元化合物，诸如铝镓氮(AlGaN)和铝铟镓氮(AlInGaN)。在优选实施例中，n型和p型层是氮化镓(GaN)，并且有源区域是铟镓氮(InGaN)。在替选实施例中，n型和p型层可以是AlGaN、砷化铝镓(AlGaAs)或砷化铝镓铟磷化物(AlGaInAsP)。
晶片可以由诸如蓝宝石、碳化硅、氮化铝(AlN)、GaN的许多材料制成，其中适当的晶片为碳化硅的4H多型体，但是也可以使用其它碳化硅多型体，包括3C、6H以及15R多型体。碳化硅具有一些优点，诸如与III族氮化物匹配的比蓝宝石更近的晶格，并且产生更高质量的III族氮化物膜。碳化硅还具有非常高的导热性，以使得碳化硅上的III族氮化物器件的总输出功率不受晶片的热耗散限制(这可能是在蓝宝石上形成的一些器件的情况)。SiC晶片可从North Carolina的Durham的Cree Research公司得到，并且在科学文献以及美国专利34,861、4,946,547以及5,200,022号中阐述了用于制造这种SiC晶片的方法。
每个LED还可以具有第一接触和第二接触。LED可以具有第一接触在衬底上且第二接触在LED顶层(其通常是p型层)上的垂直几何形状。第一和第二接触可以包括许多不同的材料，诸如Au、铜(Cu)、镍(Ni)、铟(In)、铝(Al)、银(Ag)或者它们的组合。在其它实施例中，接触可以包括导电氧化物和透明导电氧化物，诸如氧化铟锡、氧化镍、氧化锌、氧化镉锡、钛钨镍、氧化铟、氧化锡、氧化镁、ZnGa2O4、ZnO2/Sb、Ga2O3/Sn、AgInO2/Sn、In2O3/Zn、CuAlO2、LaCuOS、CuGaO2以及SrCu2O2。所使用的材料的选择可以根据接触的位置以及期望的电特性，诸如透明性、结电阻率以及片电阻。在III族氮化物器件的情况下，已知薄的半透明电流扩散层通常可以覆盖部分或整个p型层。应理解，第二接触可以包括通常为诸如铂(Pt)的金属或诸如氧化铟锡(ITO)的透明导电氧化物的这种层，但是也可以使用其它材料。
应理解，本发明也可以与具有横向几何形状的LED一起使用，在横向几何形状中，两个接触均在LED的顶部。本发明还可以与倒装芯片(flip-chip)型LED芯片一起使用，该倒装芯片型LED芯片可以安装到具有镜子的基台(submount)，该镜子被布置用于反射LED光。LED还可以包括不同的结构，诸如另外的电流扩散结构或格栅。
在一个实施例中，每个LED还可以包括一个或多个基座，每个基座被设置用以允许在LED的荧光体涂覆之后与相应的一个LED接触电接触。以下更详细地并且以白色芯片的专利申请描述了该实施例，所述专利申请是序列号为11/656,759的美国专利申请和序列号为11/899,790的美国专利申请，二者均题为“Wafer Level PhosphorCoating Method and Devices Fabricated Utilizing Method”，通过引用将二者合并于此，正如在此处全面阐述了一样。
在LED的晶片级制造之后，在44中，可以测量LED的不同的特性中，诸如工作电压、漏电流、峰值和主发射波长和强度。为了本发明的目的，特别关注的测量是发射波长，并且其次是发射强度。可以使用不同的测量方法，并且在一个实施例中，可以通过对每个LED施加引起它们发光的电信号来探查LED，并且测量输出发射特性。在不同的探查步骤中，可以激励整个晶片并且测量LED的输出，可以激励不同区域或组内的LED并且测量其输出，或者可以单独激励各个LED并且测量其输出。该探查过程还可以识别不会被进一步处理的有缺陷的LED，从而减少晶片的总体处理时间和花费。
对于视觉缺陷也可以视觉上检查晶片，以识别制造中具有物理缺陷的LED，该物理缺陷将导致LED无法正确地工作。可以在利用进一步的探查和微加工工艺排除有缺陷的LED的情况下，生成有缺陷的LED的图。通过排除有缺陷的LED，可以减少与处理LED晶片相关联的时间和花费。
方法40可以包括基于视觉检查和探查的结果生成图的替选步骤46。该图可以示出整个晶片上的LED的不同特性(诸如发射波长)以及整个晶片上的LED中的确切已知有缺陷的LED。例如，蓝色发光LED的晶片可以经历大约450nm至460nm的发射波长变化。应理解，可以在不生成晶片级LED的视觉和/或发射特性图的情况下，完成根据本发明的方法的不同实施例。
如上所述，为了更有效地与现有的传统发光技术竞争，白色LED技术应该具有在所选定的档内或在MacAdam椭圆的标准偏差内(例如，在4阶MacAdam椭圆内)的色点或波长稳定性和可再现性。为了在整个晶片上实现更密集的色点或波长展开，根据本发明的LED被布置为控制LED上沉积的转换材料的量，以使得所得到的涂有荧光体的LED芯片发出标准偏差内的光。对于以不同波长发光的LED，LED上的转换材料的量可以被改变，以实现LED芯片之间的发射一致性。根据本发明实现上述的一种方式是通过将LED上的转换材料的体积减少期望的量。
在48中，将间隔物施加到晶片上的LED中的所选择的LED，并且该间隔物在不同的LED或LED组上可以具有不同的厚度或体积。可以考虑不同的因素来确定间隔物厚度或体积，其中主要因素为LED或LED组的发射波长、终端LED芯片的期望目标发射、LED上的转换材料的厚度以及转换材料中的转换颗粒的浓度。使用不同的计算手段，诸如通过具有适当软件的计算机，可以计算不同LED上的间隔物的体积。间隔物的厚度或体积对应于特定LED或LED组上的转换材料的体积的期望减少。该减少使得较少的LED光被转换材料转换，从而使得终端LED芯片以期望的发射来发光。即，LED上的间隔物的体积越大，则间隔物使得来自LED的光遇到或穿过越少的转换材料。如果由于特定LED或LED组的发射波长而需要较少的转换材料，则间隔物的厚度或体积越大。
间隔物可以包括许多不同的材料，其中适当的间隔物能够在如下所述的涂覆期间占用LED或LED组上的一定体积的空间，并且还允许至少部分来自LED的光透射。在大部分实施例中，间隔物包括对来自LED的特定波长的光透明的材料，以使得其不吸收或吸收微量的LED光。在一些实施例中，间隔物还可以包括以液体形式施加于LED晶片并且随后可诸如通过热、紫外线(UV)、红外线(IR)或空气固化而被固化的材料。用于间隔物层的适当材料可以包括透明的硅树脂或环氧树脂。应理解，许多不同的材料可以用于间隔物层，该材料可以在随后的转换涂覆期间在LED上保持形状，包括各种固体、液体以及气体。
许多不同的方法可以用于将间隔物沉积在晶片上，诸如可以被编程为在LED或LED组的每一个上分配适当量的间隔物材料的筒式(cartridge)分配系统或注射式分配系统。如上所述，间隔物材料的量主要由终端LED芯片的期望发射波长和晶片中的LED的发射波长来确定。不同的分配方法可以将液体间隔物材料分配到纳公升溶液，其中特定的所得到的间隔物层为一微米至几微米厚，但是应理解，不同的间隔物层可以更薄或更厚。
以上间隔物形成方法包括在期望的特定位置沉积或形成间隔物，并且以期望厚度或体积来形成该间隔物。在其它间隔物形成方法中，间隔物材料可以被包括在整个晶片上，其中使用化学或机械方法使得在期望的地方间隔物材料较薄并且在不需要的区域中去除间隔物材料。在其它实施例中，可以将可光图案化的(photo patternable)硅树脂或可UV固化的透明环氧树脂喷涂或旋涂在晶片上，随后在环氧树脂要保持在晶片上的区域中对该可光图案化的硅树脂或可UV固化的透明环氧树脂进行局部UV曝光。这可以使用通过光栅化光斑而开和关的UV激光或者使用快门，以阻挡或不阻挡UV激光，以使得仅在要保留间隔物层的区域中施加UV激光来实现。间隔物材料的未曝光部分可以用与标准光刻法工艺类似的湿式化学来溶解或显现出来(develop out)。替选地，利用UV灯对晶片和间隔物材料的整片曝光可以结合具有孔的掩膜一起使用，并且在一些实施例中，对于不同的晶片可能需要不同的掩膜。在该过程之后，也可以显现未曝光的部分。
如以下进一步描述的，间隔物在各个LED或LED组上可以采取许多不同的形状。在一个实施例中，间隔物可以包括在每个LED上基本上均匀的层，而在其它实施例中，间隔物可以包括不均匀层。在其它实施例中，间隔物可以包括诸如半球或锥形形状的不同形状，或者可以包括覆盖全部或部分特定LED的一个或多个圆柱或多棱柱。这些仅是间隔物可以采用的许多形状的一部分，其中间隔物具有期望的体积，以提供LED上的转换材料的量的期望减少。
在50中，用转换材料涂覆晶片，并且在一个实施例中，转换材料可以包括覆盖每个LED的荧光体/粘合剂涂层。荧光体/粘合剂涂层可以使用不同的已知工艺(诸如分配、电泳沉积、静电沉积、印刷、喷印或丝网印刷)来施加。在其它实施例中，涂层可以被提供为单独制造的预制件(preform)，其可以接合或安装在LED上。
在一个实施例中，可以使用旋涂将荧光体/粘合剂混合物中的荧光体沉积在晶片上。旋涂是本领域已知的，并且一般包括在晶片的中心沉积期望量的粘合剂和荧光体混合物并且以高速旋转衬底。离心加速导致混合物扩散并且最终脱离晶片的边缘，从而将荧光体/粘合剂混合物层留在晶片上。最终的层厚度和其他性质取决于混合物的属性(诸如粘性、干燥速率、荧光体百分比、表面张力等)和针对旋转过程所选择的参数。对于大的晶片，在高速旋转衬底之前将荧光体/粘合剂混合物分配在衬底上会是有帮助的。
在其它实施例中，使用已知的电泳沉积方法来将荧光体沉积在晶片上。晶片及其LED被暴露于包含悬浮在液体中的荧光体颗粒的溶液。电信号被施加在溶液和LED之间，其产生了导致荧光体颗粒移往并且沉积在LED上的电场。该过程通常以粉末形式留下覆盖在LED上的荧光体。随后，可以将粘合剂沉积在荧光体上，其中荧光体颗粒沉入粘合剂中以形成涂层。可以使用许多已知的方法来施加粘合剂涂层，并且在一个实施例中，可以使用旋涂来施加粘合剂涂层。
随后，取决于诸如所使用的粘合剂类型的不同因素，可以使用许多不同的固化方法来固化荧光体/粘合剂涂层。不同的固化方法包括但不限于热、紫外线(UV)、红外线(IR)或空气固化。不同的材料可以用于粘合剂，其中该材料优选地在固化之后为牢固的并且在可见波长谱中基本上为透明的。适当的材料包括硅树脂、环氧树脂、玻璃、无机玻璃、旋涂式玻璃、电介质、BCB、聚酰亚胺、聚合物以及其混合物，其中优选的材料为硅树脂，这是因为其在高功率LED中的高透明性和可靠性。适当的苯基和甲基硅树脂可从DowChemical商业上获得。在其它实施例中，粘合剂材料可以被构造为或者可以被设计为与诸如芯片(半导体材料)和生长衬底的特征匹配的指数，这可以减少全内反射(TIR)并且改进光提取。类似地，LED的表面可以被构造为改进光提取。
涂层优选地包含一种或多种光转换材料，该光转换材料吸收来自LED的光并且重新发射不同波长的光，诸如将光向下转换为较长的波长。可以使用许多不同的转换材料，其中适当的材料为荧光体。不同的因素确定将被最终LED芯片中的荧光体吸收的LED光的量，这些因素包括但不限于荧光体颗粒的大小、荧光体装载的百分比、粘合剂材料的类型、荧光体类型与所发出的光的波长之间的匹配效率、以及荧光体/粘合剂层的厚度。可以控制这些不同的因素，以控制根据本发明的LED芯片的发射波长。
根据本发明，可以在涂层中使用许多不同的荧光体。本发明特别适合于发出白光的LED芯片。在根据本发明的一个实施例中，LED发出蓝色波长谱中的光，并且荧光体吸收部分蓝光并且重新发出黄光。LED芯片发出蓝光和黄光的白光组合。在一个实施例中，荧光体包括商业上可用的YAG:Ce，但是使用由基于(Gd，Y)3(Al，Ga)5O12:Ce系统的荧光体(诸如Y3Al5O12:Ce(YAG))制成的转换颗粒，全范围的宽黄色谱发射是可能的。其它可以用于白色发光LED芯片的黄色荧光体包括：
Tb3-xRExO12:Ce(TAG)；RE＝Y，Gd，La，Lu；或者
Sr2-x-yBaxCaySiO4:Eu
第一和第二荧光体还可以被组合用于具有不同的白色色调(暖白)的更高CRI的白色，其中以上黄色荧光体与红色荧光体组合。可以使用包括以下的不同红色荧光体：
SrxCa1-xS:Eu，Y；Y＝卤化物；
CaSiAlN3:Eu；或者
Sr2-yCaySiO4:Eu。
其它荧光体可以用来通过将基本上全部光转换为特定的颜色而产生饱和颜色发射。例如，以下荧光体可以用来产生绿色饱和光：
SrGa2S4:Eu；
Sr2-yBaySiO4:Eu；或者
SrSi2O2N2:Eu
以下列出了可以用作转换颗粒的一些其他的适当荧光体，但是也可以使用另外的荧光体。每种荧光体在蓝色和/或UV发射谱中呈现出激发，提供期望的峰值发射，具有高效的光转换，并且具有可接受的Stokes偏移：
黄色/绿色
(Sr，Ca，Ba)(Al，Ga)2S4:Eu2+
Ba2(Mg，Zn)Si2O7:Eu2+
Gd0.46Sr0.31Al1.23OxF1.38:Eu2+ 0.06
(Ba1-x-ySrxCay)SiO4:Eu
Ba2SiO4:Eu2+
红色
Lu2O3:Eu3+
(Sr2-xLax)(Ce1-xEux)O4
Sr2Ce1-xEuxO4
Sr2-xEuxCeO4
SrTiO3:Pr3+，Ga3+
CaAlSiN3:Eu2+
Sr2Si5N8:Eu2+
可以使用不同大小的荧光体颗粒，包括但不限于10-100纳米(nm)大小的颗粒至20-30μm大小的颗粒或者更大。较小的颗粒大小通常比较大尺寸的颗粒更好地散射和混合颜色，以提供更均匀的光。较大的颗粒通常比较小的颗粒在转换光时更高效，但是发出较不均匀的光。在一个实施例中，颗粒大小在2-5μm的范围内。在其它实施例中，涂层可以包括不同类型的荧光体或者可以包括多个荧光体涂层用于单色或多色光源。
涂层还可以在粘合剂中具有不同的荧光体材料浓度或加载，其中典型的浓度按质量在30-70％的范围中。在一个实施例中，荧光体浓度按重量近似为65％，并且优选地均匀地分散在粘合剂中。在其它实施例中，涂层可以包括多层不同浓度或类型的荧光体，并且多个层可以包括不同的粘合剂材料。在其它实施例中，可以设置一个或多个没有荧光体的层，其中一个或多个层对LED光基本上是透明的。
在LED的初始涂覆之后，可能需要进一步的处理，诸如荧光体/粘合剂涂层的薄化或平坦化，以暴露下面的结构(诸如基座)或减小涂层的总体厚度。优选地在粘合剂固化之后，可以使用许多不同的薄化工艺，包括已知的诸如研磨(grinding)、磨光(lapping)或抛光(polishing)的机械工艺。其它制造方法可以包括用于在固化前薄化涂层的刮板(squeegee)，或者还可以在固化涂层之前使用压力平坦化。在其它实施例中，可以使用物理或化学蚀刻或烧蚀来薄化涂层。涂层在平坦化之后可以具有许多不同的厚度，其中在一个实施例中，厚度范围为1μm至100μm。在又一实施例中，适当的厚度范围是30μm至50μm。
根据本发明的间隔物和平坦化被设计为将适当量的转换材料留在LED上，以使得对于LED芯片在目标波长的标准偏差内发光来说不需要进一步的处理，并且LED芯片准备好进行切割。替选的方法可以提供另外的处理，并且在这些实施例的部分中，可以诸如通过探查再次测量晶片上的LED的输出特性，以确定LED芯片现在是否发出期望的波长特性或者在对目标发射的可接受的偏差内。如上，可以生成这些特性的图。如果LED芯片中的特定LED芯片仍没有以可接受的波长发光，则晶片可以进行进一步处理。这可以包括如在序列号为61/072,546、题为“Emission Tuning Methods and DevicesFabricated Utilizing Methods”的美国临时专利申请中描述的微加工，该申请通过引用而被合并，就像在此处全面阐述了一样。应理解，也可以使用其它方法、通过添加另外的转换材料或者通过去除转换材料来改变LED芯片上的转换材料的量。
在52中，可以使用诸如切片(dicing)、划片(scribe)和割裂或者蚀刻的已知方法来从晶片切割各个LED芯片。这可以直接从涂覆和平坦化50开始进行，或者在LED的发射是可接受的并且不需要进一步微加工的情况下，则可以在二次探查之后进行。切割工艺将每个LED芯片与基本上具有相同发射特性的每个LED芯片分离。这允许可靠且一致地制造具有相似发射特性的LED芯片。当切割LED时，部分荧光体/粘合剂涂层可以保持在LED的侧表面上，以使得发射出侧表面之外的LED光也被转换。这减小或消除了泄漏出切割后的LED芯片的侧表面外的LED光。
在54中，可以封装LED芯片，这可以包括将LED芯片安装在封装中或者安装到基台或印刷电路板(PCB)。这是在不需要进一步处理以添加或去除荧光体的情况下完成的。在一个实施例中，封装/基台/PCB可以具有传统的封装引线，其中基座电连接到引线。传统的包封随后可以包围LED芯片和电连接。在另一实施例中，LED芯片可以由气密盖来封住，该气密盖具有处于或低于大气压的包围LED芯片的惰性气氛。
应理解，另外的步骤可以被包括在根据本发明的方法的不同实施例中。还应理解，根据本发明的方法不需要包括方法40中的全部步骤，并且根据本发明的方法可以用于处理少于LED的整个晶片。例如，所述方法可以用于处理与晶片分离的LED组。该组可以具有以许多不同的波长或以基本上相同的波长发光的LED。在其它实施例中，间隔物方法可以在安装在封装中之前或之后，用在处理单个LED中。在一个实施例中，LED芯片可以安装在封装中，并且间隔物可以取决于封装的期望发射特性而被施加于LED芯片。随后可以使用上述方法之一施加转换材料，或者可以作为预制件来施加转换材料。
根据本发明的方法可以用于制造许多不同的器件，并且图6a至6e示出了根据本发明处理的LED晶片90的一个实施例。然而，应理解，本发明可以用于处理许多不同的LED实施例，并且可以与晶片级LED类似地处理单个LED或较小的LED组。可以根据本发明制造的LED的不同实施例的示例包括商业上可用的由Cree公司提供的EZBrightTM LED芯片(例如，EZ1000、EZ700、EZ600、EZ400、EZBright290)。
在美国专利申请11/656,759和11/899,790号中描述了LED晶片90的制造的细节，这两个申请如以上所提供的被合并。现在参照图6a，LED晶片90包括以其制造工艺的晶片级示出的LED芯片92。包括假想线以示出LED芯片92之间的分隔或分割线以及之后的另外制造步骤。图6a仅示出了五个晶片级的器件，但是应理解，可以由单个晶片形成更多的LED芯片。例如，当制造具有1平方毫米(mm)大小的LED芯片时，可以在3英寸的晶片上制造多达4500个LED芯片。
每个LED芯片92包括半导体LED 94，半导体LED 94可以具有以如上所述的不同方式布置的许多不同的半导体层。如上所述，在方法40中，LED 94的层一般包括夹在第一和第二相反掺杂的外延层之间的有源层/区域，所有这些层/区域可以使用已知方法以晶片级被形成或者安装到衬底96。在所示出的实施例中，LED 94被示出为衬底96上的分离器件。这种分离可以通过使有源区域和掺杂层的部分向下蚀刻至衬底96以在LED 94之间形成开口区域来实现。在其它实施例中，有源层和掺杂层可以在衬底96上保持为连续层，并且当LED芯片被切割时可以被分离为单个器件。LED 94可以由如上所述的不同材料系统制成，并且衬底可以由不同的材料制成。应理解，另外的层和部件也可以被包括在LED 94中，并且有源区域96可以包括许多不同的结构。LED 94的表面可以如所示的被构造以增强光提取。
LED 94具有垂直几何形状，但是应理解，本发明同样适用于横向几何形状的LED。每个LED 94具有第一接触98，每个第一接触98均在LED 94之一的顶表面上并且可以由上述材料制成。每个LED 94还可以包括上述电流扩散层和结构。施加于每个第一接触98的电信号扩散到其相应的LED中。每个LED 94的第二接触(未示出)可以设置在衬底96上，并且施加于每个第二接触的电信号通过衬底96扩散到其相应的一个LED 94中。跨过第一和第二接触施加于LED的电信号引起LED 94发光。应理解，本发明同样适用于在LED 94上具有第一和第二接触的横向几何形状LED。
每个LED芯片92还包括在第一接触98上形成的接触基座100，每个接触基座100用来与其相应的LED 94进行电接触。基座100可以由许多不同的导电材料形成，并且可以使用许多不同的已知的物理或化学沉积工艺(诸如电镀、掩模沉积(e束，溅射)、无电镀或植球(stud bumping))来形成，其中优选的接触基座为金(Au)并且使用本领域公知的植球来形成。基座100可以由除Au之外的其它导电材料制成，诸如用于第一和第二接触的金属，包括Cu、Ni、In、它们的组合或者以上列出的导电氧化物和透明导电氧化物。基座100的高度可以取决于转换材料的期望厚度而变化，并且应该足够高以与来自LED的载有荧光体的粘合剂涂层的顶表面匹配或在该顶表面上延伸。
LED晶片90上的每个LED 94的输出特性可以如上所述诸如通过探查来测量。随后可以生成示出晶片上的LED的各发射波长中的发射波长的图。如图6b所示，基于各个LED 94的发射波长和终端LED芯片92的目标发射波长，间隔物102可以沉积在每个LED 94上。一些LED可以发射一定波长的光从而不需要间隔物102，并且不同的间隔物厚度或体积可以用于不同的LED 94。
现在参照图6c，LED 94可以由转换材料来涂覆，在该实施例中，该转换材料包括使用上述方法沉积的荧光体/粘合剂涂层104。荧光体/粘合剂覆盖每个LED 94及其接触98，并且最初具有一定厚度以使得其覆盖/掩埋基座100。随后可以使用上述方法固化荧光体/粘合剂涂层104，并且荧光体/粘合剂涂层104可以包括也是如上所述的不同粘合剂和荧光体材料。现在参照图6d，在LED的初始涂覆之后，可能需要诸如平坦化的进一步处理以薄化整个涂层，从而暴露基座100或者减小涂层104的总体厚度。
一旦基座100被暴露，就可以再次探查LED晶片90，并且可以测量每个LED芯片92的发射特性。可以采取另外的步骤以对LED芯片去除或添加转换材料，从而使它们的发射波长更靠近目标发射。然而，应理解，间隔物层布置被设计用来避免为实现期望发射而进行的LED芯片的任何进一步处理，并且LED芯片应该在平坦化之后准备好进行切割。
现在参照图6e，可以使用上述已知工艺将LED芯片92从LED晶片90切割(如图6a至6d所示)成如图所示的单个器件或者替选地切割成器件组。部分涂层104保持在LED 94的侧表面上，以转换发射到LED的侧表面之外的LED光。这减小或消除了LED光从LED 94的侧表面的泄露。随后可以如上所述地封装和接触LED芯片92。
如上所述，本发明可以与许多不同的LED晶片和LED芯片结构一起使用。图7a至7d示出了根据本发明的LED晶片120的另一实施例，其包括在晶片级以倒装芯片形式安装在基台124上的LED芯片122。应理解，这只是一种类型的倒装芯片器件，并且以倒装芯片形式安装的LED芯片可以采取许多不同的形式，并且可以具有许多不同的特征。LED晶片仅示出了具有假想线的两个LED芯片122，以示出在另外的制造步骤之后的LED芯片122之间的分隔或分割线。如上所述，可以在晶片上制造更多的LED芯片。
每个LED芯片122包括半导体LED 126，半导体LED 126可以具有以如上所述的不同方式布置的许多不同的半导体层。LED 126一般包括夹在第一和第二相反掺杂的外延层之间的有源层/区域，所有这些层/区域依次形成在衬底上。本发明特别适合与被布置为使得从一个表面可到达两个接触的LED(诸如具有横向几何形状的LED)一起使用。每个LED 126还包括分别在第一和第二外延层上的第一和第二电极或接触130、132。如上所述，可以包括电流扩散层和结构。
每个LED芯片122还包括基台124的部分，其被布置为使得LED 126可以以倒装芯片形式被安装到基台124。基台124可以由许多不同的材料制成，诸如导电或半导电材料或绝缘材料。一些适当的材料包括陶瓷，诸如氧化铝、氧化铝、氮化铝或聚酰亚胺。在其它实施例中，基台晶片可以包括印刷电路板(PCB)、蓝宝石或硅、碳化硅或者任何其它适当的材料，诸如商业上可用的T-Clad(铝基板)热包层绝缘衬底材料。基台晶片124包括多个通孔134，通孔134可以使用诸如蚀刻的已知工艺来形成，其中两个或更多个通孔134被布置为与相应的一个LED 126配合。在所示出的实施例中，通孔134以两个为组来布置，其中每个组被设置大小和隔开为与相应的一个LED 126的第一和第二接触130、132对齐。
可以包括覆盖基台124的表面(包括通孔134的表面)的电介质层136。电介质层136将晶片电绝缘，以使得基台124的表面上的电信号不会扩散到基台124中。不同的材料可以用于电介质层，其中适当的材料为氮化硅或氧化硅。对于由诸如陶瓷的绝缘材料制成的基台晶片，可以不需要包括电介质层或电隔离。
每个通孔134可以填充有导电材料，以形成穿过基台124的导电过孔138。每个LED芯片122可以具有在基台124的部分的底表面上的第一和第二底部金属垫或迹线140、142，第一和第二底部金属垫或迹线140、142被布置为使得在LED芯片的分割之后，LED芯片在底表面上由间隔在电学上和物理上分离。每个底部迹线140、142电耦合到相应的一个过孔138。施加到第一底部金属迹线140的电信号被导向LED芯片的过孔138之一，而施加到第二底部金属迹线142的信号被导向LED芯片的其它过孔138。第一和第二顶部迹线144、146可以被包括在基台124的顶表面上，用于将信号从过孔138传导到第一和第二接触130、132。LED 126通过导电接合材料148被安装到基台124，导电接合材料148通常是诸如焊料的一个或多个接合/金属层。接合材料通常将第一顶部迹线144接合到第一接触130，以及将第二顶部迹线146接合到第二接触132。
可以如上所述诸如通过探查来测量LED晶片120上的每个LED126的输出特性。可以生成示出晶片上的LED的各发射波长中的发射波长的图。现在参照图7b，基于各个LED 126的发射波长和终端LED芯片122的目标发射波长，间隔物152可以沉积在部分或全部的LED 126上，以减少将在特定LED上形成的转换材料的量，并且不同的间隔物厚度或体积可以用于不同的LED 126。间隔物可以使用上述任一方法来形成。
现在参照图7c，LED晶片120可以由荧光体/粘合剂涂层156的形式的转换材料覆盖，荧光体/粘合剂涂层156覆盖每个LED芯片122的LED 126。荧光体粘合剂涂层可以包括上述粘合剂和荧光体材料，并且可以如上所述地来施加、固化和平坦化。如上所述，间隔物152和平坦化配合以在LED 126上留下期望量的转换材料，以使得LED 126在目标波长的标准偏差内发光。在平坦化之后，LED晶片120准备好进行切割。在替选实施例中，LED 126上的荧光体可以通过如上所述测量LED的输出特性并且改变LED上的荧光体量而被进一步处理。现在参照图7d，随后可以单独地从LED晶片切割LED芯片122或者切割为LED芯片122的组，其中部分涂层156保持在LED 126的侧表面上。LED芯片122随后可以如上所述地被进一步封装。
以上实施例示出了施加到晶片上的各个LED的间隔物，但是应理解，具有类似厚度或体积的间隔物可以被施加到晶片的LED组或区域上。在一些LED晶片制造工艺中，各个LED的发射波长的变化可以被分离到晶片上的不同区域。对于这些区域中的每一个，具有基本上均匀厚度或体积的间隔物层可以形成在LED上。现在参照图8，示出了与上述的且在图6a至6e中示出的LED晶片90类似的LED晶片170。LED晶片170包括区域174中的发射具有基本上相同波长的光的LED 172。对于该区域，具有基本上相同厚度或体积的间隔物176形成在LED 172上。对于其它LED 172，可以取决于特定LED的发射波长而施加具有不同厚度和体积的间隔物。
以上实施例中的间隔物被示出为LED上基本均匀的层，但是应理解，间隔物可以具有许多不同的形状并且可以以不同的方式来布置。图9至12仅示出了可以用于根据本发明的间隔物的部分不同形状。每种形状的共同之处在于间隔物占用否则将被转换材料填充的空间体积。这减少了所得到的LED芯片上的转换材料的量，这对应于由转换材料转换的LED光量的减少。
图9示出了根据本发明的、与上述的且在图6a至6e中示出的晶片90类似的LED晶片180。LED晶片180包括LED 182和间隔物184，但是在该实施例中，间隔物184在LED上包括不均匀厚度的层。图10示出了具有LED 192和LED上的间隔物194的另一类似LED晶片190，但是在该实施例中，间隔物194具有锥形或圆锥形状。图11示出了具有LED 202和在LED 202上的间隔物204的另一类似LED晶片200，其中间隔物204为半球形状。图12示出了具有LED 212和在LED 212上的间隔物214的又一类似LED晶片210。在该实施例中，间隔物214包括一个或多个可以为不同尺寸的圆柱，并且每个LED可以具有相同或不同数量的圆柱。
应理解，间隔物可以以除上述方式之外的许多不同的方式来布置，并且不同形状的间隔物可以用于单个晶片上的LED。根据本发明的间隔物可以包括多层不同的材料，并且可以包括用于增强发射的材料，诸如散射颗粒。间隔物的表面还可以被构造或成形为用于进一步增强光提取。
尽管参考本发明的特定优选配置详细描述了本发明，但是其它型式是可以的。例如，本发明可以与许多不同的器件配置(几何形状、形状、大小和芯片上、中和周围的其它元件)一起使用，以改进器件性能。因此，本发明的精神和范围不应限于上述型式。

Claims (37)

1.一种用于制造多个发光二极管LED芯片的方法，包括：
设置多个LED；
测量所述LED中的至少部分LED的发射特性；
形成多个间隔物，每个间隔物位于所述LED中的至少一个上，其中所述多个间隔物包括对来自所述LED的光基本上透明的材料，所述LED中的每一个的测量的发射特性确定了该LED上的所述间隔物的体积；以及
用转换材料涂覆所述LED，所述间隔物中的每一个减少了与所述间隔物中的每一个相关联的LED中的相应LED上的转换材料的量，以使得所述多个LED芯片中的每一个响应于电信号而发出一定波长的光，所述波长在目标波长的标准偏差内，其中所述间隔物中的每一个间隔物的体积对应于所述转换材料的减少量，以使所述LED芯片发出所述标准偏差内的波长。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述LED中的相应LED上的每一个所述间隔物的体积与和所述间隔物中的每一个相关联的LED中的相应LED的发射波长和所述目标波长有关。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述标准偏差包括MacAdam椭圆。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述标准偏差对应于CIE曲线上的色度区域。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，来自所述LED中的每一个LED的光包括来自所述转换材料和所述LED的发射。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述LED芯片发出白光。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述转换材料包括荧光体。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述转换材料包括粘合剂中的荧光体。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个LED设置在晶片上，并且所述LED芯片由所述晶片形成。
10.根据权利要求9所述的方法，还包括从所述晶片切割所述LED作为单个LED芯片或LED芯片组。
11.根据权利要求1所述的方法，还包括对所述LED上的所述转换材料进行平坦化。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述间隔物之一位于多个LED上。
13.根据权利要求1所述的方法，其中，所述间隔物中的每一个能够包括来自以下组的形状，所述组包括：均匀厚度层、不均匀厚度层。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述不均匀厚度层包括来自以下组的形状：圆锥、锥形、半球和圆柱。
15.一种发光二极管LED芯片晶片，包括：
能够被分离成LED芯片的晶片上的多个LED，所述LED中的每一个包括可测量的发射特性；
多个间隔物，其中每一个间隔物位于所述LED中的至少一个LED上，其中所述多个间隔物包括对来自所述LED的光基本上透明的材料，所述LED中的每一个的所述可测量的发射特性确定了该LED上的所述间隔物的体积；以及
转换材料，其至少部分覆盖所述LED和间隔物，其中至少部分来自所述LED的光穿过所述转换材料并且被转换，其中，与没有所述间隔物的类似LED芯片相比，所述间隔物使所述LED芯片发出具有标准偏差内的波长的光，在没有所述间隔物的类似LED芯片中，至少部分所述类似LED芯片发出具有所述标准偏差之外的波长的光，其中所述间隔物中的每一个间隔物的体积对应于所述转换材料的减少量，以使所述LED芯片发出所述标准偏差内的波长。
16.根据权利要求15所述的LED芯片晶片，其中，所述LED上的每一个所述间隔物的体积与和所述间隔物中的每一个相关联的LED中的相应LED的发射波长和所述LED上的所述转换材料的减少量有关，以使所述LED在所述标准偏差内发光。
17.根据权利要求15所述的LED芯片晶片，其中，所述转换材料包括荧光体。
18.根据权利要求15所述的LED芯片晶片，其中，所述转换材料包括载有荧光体的粘合剂。
19.根据权利要求15所述的LED芯片晶片，还包括多个基座，所述基座中的每一个与所述LED之一电接触，所述基座中的每一个在所述转换材料的表面处被暴露。
20.根据权利要求19所述的LED芯片晶片，其中，通过所述基座与所述LED芯片建立电接触。
21.根据权利要求15所述的LED芯片晶片，其中，所述LED芯片包括所述LED之一和所述转换材料的一部分，所述LED芯片发出来自所述LED芯片的所述LED和来自所述转换材料的光的白光组合。
22.根据权利要求15所述的LED芯片晶片，还包括基台，其中，所述LED以倒装芯片形式安装在所述基台的表面上。
23.根据权利要求15所述的LED芯片晶片，其中，所述间隔物对来自所述LED的光是透明的。
24.一种发光二极管LED芯片，包括：
LED，包括可测量的发射特性；
所述LED上的间隔物，其中多个间隔物包括对来自所述LED的光基本上透明的材料，所述LED中的每一个的所述可测量的发射特性确定了该LED上的所述间隔物的体积；以及
所述间隔物上的荧光体涂层，所述荧光体涂层至少部分覆盖所述LED，以使得至少部分由所述LED发出的光被所述荧光体转换，所述间隔物具有占用否则将被所述转换材料占据的空间的体积，所述间隔物减少了所述LED上的荧光体涂层的量，以使得所述LED芯片发出期望波长的光，其中所述间隔物的体积对应于所述转换材料的减少量，以使所述LED芯片发出标准偏差内的波长。
25.根据权利要求24所述的LED芯片，其中，所述LED在CIE曲线上的标准偏差内发光。
26.根据权利要求24所述的LED芯片，发出来自所述LED芯片和来自所述转换材料的光的白光组合。
27.根据权利要求24所述的LED芯片，还包括接触和在所述接触上形成的基座，所述基座延伸到所述涂层的表面并在所述涂层的表面处暴露。
28.根据权利要求27所述的LED芯片，其中，电信号能够通过所述基座被施加到所述LED。
29.根据权利要求24所述的LED芯片，还包括基台，其中，所述LED以倒装芯片形式安装在所述基台的表面上。
30.根据权利要求24所述的LED芯片，其中，所述涂层包括载有荧光体的粘合剂。
31.一种发光二极管LED封装，包括：
LED芯片，其包括具有接触的LED和间隔物，其中，所述LED包括可测量的发射特性，所述间隔物包括对来自所述LED的光基本上透明的材料，所述可测量的发射特性确定了所述LED上的所述间隔物的体积；
转换涂层，其至少部分覆盖所述LED和间隔物，所述间隔物具有减少了所述LED上的转换涂层的量的体积，以使得所述LED芯片发出期望波长的光，其中所述间隔物的体积对应于所述转换材料的减少量，以使所述LED芯片发出标准偏差内的波长；
封装引线，其与所述接触电连接；以及
包围所述LED芯片和电连接的包封。
32.根据权利要求31所述的LED封装，其中，所述间隔物对 来自所述LED的光是透明的。
33.根据权利要求31所述的LED封装，其中，所述期望波长在CIE曲线上的标准偏差内。
34.根据权利要求31所述的LED封装，发出来自所述LED芯片和来自所述转换材料的光的白光组合。
35.根据权利要求31所述的LED封装，还包括形成在所述接触上的基座，所述基座延伸到所述涂层的表面并且在所述涂层的表面处暴露。
36.根据权利要求35所述的LED封装，其中，电信号能够通过所述基座被施加到所述LED。
37.根据权利要求34所述的LED封装，其中，所述涂层包括载有荧光体的粘合剂。
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