[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芯片封装方法：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超晶格薄膜；在所述超晶格薄膜表面形成与超晶格薄膜对应的n型薄膜、p型薄膜，以及位于n型薄膜、p型薄膜之间的隔离层；沿所述半导体衬底的第二表面在所述半导体衬底内形成暴露出超晶格薄膜的开口，所述开口用于容纳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，所述半导体衬底具有第一表面和与第一表面相对的第二表面；形成在半导体衬底第一表面的超晶格薄膜；形成在所述超晶格薄膜表面并与超晶格薄膜对应的n型薄膜、p型薄膜，以及位于n型薄膜、p型薄膜之间的隔离层；开口，所述开口沿所述半导体衬底的第二表面暴露出超晶格薄膜，所述开口用于容纳LED单元。

本发明提供一种LED芯片封装结构及其封装方法，其中LED芯片的封装方法与半导体工艺兼容，采用本发明形成LED芯片封装结构不需要额外的额外连接散热的元件就能够对LED芯片进行冷却，进一步的，本发明采用超晶格薄膜和与超晶格薄膜匹配的n型薄膜和p型薄膜，冷却效果更佳。

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芯片封装方法流程图；

图3至图7是本发明提供的LED芯片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，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。

本发明的发明人还提出一种LED芯片封装方法，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超晶格薄膜；

步骤S103，在所述超晶格薄膜表面形成与超晶格薄膜对应的n型薄膜、p型薄膜，以及位于n型薄膜、p型薄膜之间的隔离层；

步骤S104，沿所述半导体衬底的第二表面在所述半导体衬底内形成暴露出超晶格薄膜的开口，所述开口用于容纳LED单元。