[发明专利]一种圆片级LED封装方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种圆片级芯片封装方法，属于半导体芯片封装技术领域。

背景技术

LED（发光二极管）是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件，其被广泛应用于照明、液晶背光板、控制面板、闪光装置等领域。

LED（发光二极管）由P-N结组成。目前，LED封装主要以单颗芯片通过打线（即引线键合方式）和倒装键合的方式进行，存在以下不足：

1）引线键合式封装

引线的位置会遮掉并损失光强，引线键合方式封装的散热基座都在芯片背部，散热效果并不理想，特别是高亮度的LED，引线键合方式封装的封装尺寸相对较大，不利于其在便携式产品中的应用。其次，单颗芯片的封装形式生产效率低，产品一致性难以保证，导致产品的测试结果分类较多，影响工厂的产品实际输出。

2）贴装式圆片级LED封装

随着人们对引线键合方式LED封装的认识加深，以圆片为载体的LED封装技术开始发展起来，但在目前的技术发展中，圆片级LED封装基本采用硅通孔(Through Silicon Via)互联方法，利用TSV（硅通孔）结构实现LED电极的背面转移和分布，其工艺难度较大，封装成本较高，散热的有效区域受约束，不利于产业化发展。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种封装工艺难度低、封装成本低、提升散热能力、适于便携式产品中应用的圆片级LED芯片封装方法。

本发明的目的是这样实现的：一种圆片级LED封装方法，包括以下工艺步骤：

步骤一、切割LED圆片，形成单颗的LED芯片；

步骤二、准备硅基载体；

步骤三、通过光刻、刻蚀的方法在硅基载体的正面形成下凹的型腔；

步骤四、在型腔表面和硅基载体上表面沉积反光层，并在型腔底部的反光层上形成反光层开口；

步骤五、在型腔底部的反光层开口内涂布连结胶，并将LED芯片倒装至型腔底部，电极朝下，电极对应反光层开口；

步骤六、取玻璃，在玻璃的下表面涂布荧光粉层；

步骤七、在型腔内填满填充胶，并将上述带有荧光粉层的玻璃与硅基载体通过填充胶键合；

步骤八、对上述硅基载体的背面进行减薄至下一工艺需要的厚度；

步骤九、利用光刻、刻蚀的方法去除上述硅基载体背面的硅和部分连结胶，并形成硅孤岛；

步骤十、在上述硅基载体的背面用光刻、刻蚀的方法形成感光树脂层Ⅰ；

步骤十一、利用光刻、电镀的方法在上述感光树脂层Ⅰ的背面形成再布线金属层和在硅孤岛的下表面形成金属块，再布线金属层与电极Ⅰ、电极Ⅱ连接； 

步骤十二、在上述封装体的下表面涂布感光树脂层Ⅱ，利用光刻、刻蚀的方法形成感光树脂开口，露出金属块和再布线金属层的部分区域。

在步骤三和步骤九中，对硅基载体的刻蚀采用干法或湿法刻蚀。

在步骤六中，所述玻璃上荧光粉层的涂布采用喷涂或旋涂的方式。

在步骤七中，所述填充胶的设置采用印刷或点胶的方式，并且键合过程在真空条件下进行。

本发明的上述封装方法使硅基载体的正面形成下凹的型腔、背面形成硅孤岛和呈岛结构的感光树脂层Ⅰ，硅孤岛与型腔的底部跨接，LED芯片倒装至型腔底部，与硅孤岛粘接，散热用金属块设置在硅孤岛的下表面，感光树脂层Ⅰ覆盖在硅基载体的下表面，其高度与硅孤岛齐平，利用光刻、电镀的方法形成的再布线金属层成形于感光树脂层Ⅰ的背面，再布线金属层与电极Ⅰ、电极Ⅱ连接，将LED芯片信号引至硅基载体的背面。

本发明的有益效果是：

1、硅基载体背面的硅孤岛与型腔的底部跨接，LED芯片与硅孤岛粘接，硅孤岛支撑LED芯片于硅基载体的型腔底部，加强了封装体的牢固度。

2、硅孤岛下表面设置的金属块主要起散热作用，与电极Ⅰ、电极Ⅱ连接的再布线金属层，既起导电作用，又提升了封装体的散热功能。

3、本发明的封装结构采用非TSV结构，从工艺上降低了LED芯片封装难度，降低封装工艺成本，实现了LED芯片封装的高导电、导热性能，同时满足标准的表面贴装工艺，适于便携式产品中应用。

附图说明

图1为本发明一种圆片级LED封装结构的示意图。

图2～图12为本发明一种圆片级LED封装方法的示意图。

图中： 

LED芯片1

芯片本体11

电极12

电极Ⅰ121

电极Ⅱ122

连结胶13

硅基载体2