[发明专利]一种基于硅基的LED芯片封装方法及LED芯片发光器件

说明书

技术领域

本发明属于半导体器件领域，尤其涉及一种用于LED芯片的封装方法及其产品。

背景技术

随着半导体照明技术应用的日益广泛，LED芯片/发光器件的产量正在飞速增长。

现有的LED发光器件，其结构为在一个基板上粘接LED芯片，再采用飞线法/打线法将连接导线(业内称之为“金线”)从LED芯片的P-N结上引出，连接到发光器件的引出管脚上，与外界电源或电路连接。

“金线”，又称球焊金丝或引线金丝，是微电子工业的重要材料，通常用作芯片和引线框架间连接线。

授权公告日为2011年1月26日，授权公告号为CN 201725801U的中国实用新型专利“一种大功率LED的封装结构”所公开的技术方案即为采用上述封装方法所生产的产品及其产品结构。

上述这种封装方式和产品结构，带来如下问题：

1、基板和LED芯片之间采用粘结剂连接，粘结层易有气泡存在，而气泡率增高，则热阻增大，影响到整个LED芯片的热量传导和散热效果，这一点对大功率LED芯片尤为关键；

2、现有采用飞线法/打线法生产LED芯片的生产线因为金线连接合格率的问题，对成品率有一定影响，且金线的存在，使得整个发光器件的使用寿命和工作可靠性也受到一定影响；

3、金线横跨在LED芯片上方，阻碍了LED芯片所发出的光线，给LED发光器件的发光效果或有效光输出带来一定的影响；

4.近两年来黄金价格不断攀高，用于LED封装用的金丝价格也不断增长，直接增加了LED芯片的生产成本。；

5、现有采用飞线法/打线法生产LED芯片的生产线能力已经接近饱和，但是还远远不能满足实际市场需求。

相反，由于前期长时间的持续性投入，各大集成电路生产厂商所拥有的集成电路IC芯片封装生产线面临着严重的生产能力过剩，面临着开工不足的局面。

由于封装生产工艺的不同，集成电路IC芯片封装生产线的生产效率/生产能力要远远高于现有LED芯片封装生产线。

如果能利用现有的集成电路IC芯片封装生产线来对LED芯片进行封装，则可大幅度地提高LED发光器件的生产能力和降低生产成本，对集成电路生产厂商和LED发光器件生产/供应商来讲，均是一件双赢的事。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于硅基的LED芯片封装方法及LED芯片发光器件，其利用集成电路IC芯片封装生产线和制造技术，采用平面封装工艺来对LED芯片进行封装，得到LED发光器件或LED发光器件模块。其既使LED发光器件或LED发光器件模块的平面封装得以顺利实现，又可使现有的集成电路IC芯片封装生产线找到新的生产/加工产品，为现有集成电路IC芯片封装生产线的应用扩展了一个全新的领域，且降低了LED发光器件的生产/制造成本。

本发明的技术方案是：提供一种基于硅基的LED芯片封装方法，其特征是在集成电路IC芯片封装生产线上采用下列步骤对LED芯片进行封装：

A、利用硅片作承载体，在硅片上放置多个LED芯片；

B、采用“键合”方式将LED芯片直接固定在硅片上；

C、用加温后呈液态的玻璃，掩埋/填平各个LED芯片之间的间隙，在硅片表面及各个LED芯片之间形成绝缘层；

D、待玻璃固化后，对硅片置有LED芯片的一面进行抛光，至LED芯片露出为止；

E、采用“镀膜”法在固化后的玻璃以及LED芯片的表面制备所需要的连接电极；

F、对硅片进行切割，得到载有单个LED芯片或集成有多个LED芯片，且经连接电极构成引出线的LED发光器件或LED发光器件模块产品。

具体的，其所述的玻璃为磷硅基玻璃或硼磷硅基玻璃。

其所述的抛光为机械抛光或化学抛光。

其所述的硅片为单面抛光晶圆硅片或多晶硅片。

其所述的切割，按照单个LED芯片的P-N结电路连接关系来进行；或者，按照多个LED芯片各个P-N结之间的电路连接关系来进行。

其所述的“键合”方式为现有集成电路IC芯片制造/封装技术中的“键合”方法。

进一步的，上述的封装方法采用现有的集成电路IC芯片封装生产线来实现整个LED芯片封装过程。

上述的封装方法采用集成电路IC芯片制造/封装生产中的平面封装工艺来对LED芯片进行封装，得到LED发光器件或LED发光器件模块。

上述的封装方法将LED发光器件或LED发光器件组的结构台面化，以达到提高生产效率/产量，降低制造成本、提高工作可靠性、改善热传导效果和提高出光效率的目的。