[发明专利]LED芯片封装结构及其封装方法

说明书

技术领域

本发明涉及光电技术领域，特别涉及LED芯片封装结构及其封装方法。

背景技术

发光二极管(Light Emitting Diode，LED)是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，它可以直接把电信号转化为光信号。

发光二极管主要由两部分组成，发光二极管的一端是p型半导体，为p区，在p型半导体以空穴为主要载流子，另一端是n型半导体，为n区，在N型半导体以电子为主要载流子，将这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个“p-n结”。当电流通过导线作用于这个发光二极管的时候，电子就会从n区流向p区，在p区里跟空穴复合，以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。而LED发光的颜色，是由形成p-n结的材料决定的。

由LED构成的LED芯片的光源耗电少，寿命长、且不含有毒物质，使得LED得到广泛的应用，例如应用在背光源、显示屏、汽车灯及各种景观照明场所。

但是LED芯片封装成为现在具有挑战性的研究热点，LED芯片封装关键问题在于散热和与集成电路结合，在申请号为200810002321.X的中国专利中给出一种LED芯片封装，请参考图1，包括：LED芯片21；封装件主体22；第一引线框23a和第二引线框23b；形成在封装件主体22的凹陷部的密封物24。

现有的LED芯片封装都无法直接对芯片级的LED芯片进行散热，需要额外连接散热的元件，例如将风扇或者散热铜片粘附在LED芯片表面，或者采用额外的连线连接散热源极，上述的散热元件都无法与芯片工艺集成。

发明内容

本发明提供一种与芯片工艺集成的LED芯片封装结构及其封装方法。

为解决上述问题，本发明提供一种LED芯片封装结构封装方法，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底具有第一表面和与第一表面相对的第二表面；在所述半导体衬底的第一表面形成散热元件，所述散热元件包括p型热电结构、n型热电结构、与p型热电结构和n型热电结构相邻并介于p型热电结构和n型热电结构之间的隔离层；在所述半导体衬底的第二表面形成位于所述半导体衬底内的凹陷部，所述凹陷部用于容纳LED单元。

本发明还提供一种LED芯片封装结构，包括：半导体衬底，所述半导体衬底包括第一表面和第二表面；所述半导体衬底的第一表面形成有散热元件，所述散热元件包括：p型热电结构、n型热电结构、与p型热电结构和n型热电结构相邻并介于p型热电结构和n型热电结构之间的隔离层；所述半导体衬底的第二表面形成有位于半导体衬底内的凹陷部，所述凹陷部用于容纳LED单元。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：散热元件直接形成在LED芯片背面，能够与芯片工艺结合，避免额外的连线和额外的连接方法。

附图说明

通过附图中所示的本发明的优选实施例的更具体说明，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1是现有的LED芯片封装结构；

图2是本发明提供的LED芯片封装结构封装方法的流程示意图；

图3至图8是本发明提供的LED芯片封装结构封装方法过程示意图.

具体实施方式

由背景技术可知，现有的LED芯片封装结构都无法直接对芯片级的LED芯片进行散热，需要额外连接散热的元件，例如将风扇或者散热铜片粘附在LED芯片表面，连接散热元件无法与芯片工艺集成，散热元件需要额外的粘附连接方法或者额外的连线，增加LED芯片封装难度。

对此，本发明的发明人经过大量的实验，提供优化的LED芯片封装结构，散热元件直接形成在LED芯片背面，能够与芯片工艺结合，避免额外的连线和额外的连接方法。

以下依据附图详细地描述具体实施例，上述的目的和本发明的优点将更加清楚。

首先，本发明的发明人提出一种LED芯片封装结构封装方法，其具体流程请参照图2所示，包括：

步骤S101，提供半导体衬底，所述半导体衬底具有第一表面和与第一表面相对的第二表面；

步骤S102，在所述半导体衬底的第一表面形成散热元件，所述散热元件包括p型热电结构、n型热电结构、与p型热电结构和n型热电结构相邻并介于p型热电结构和n型热电结构之间的隔离层；

步骤S103，在所述半导体衬底的第二表面形成位于所述半导体衬底内的凹陷部，所述凹陷部用于容纳LED单元。

下面参照附图，对上述LED芯片封装结构封装方法加以详细阐述。