[发明专利]一种晶圆级LED封装方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种晶圆级LED封装方法，属于半导体封装技术领域。

背景技术

整个社会对节能降耗呼吁之声日高，国家也正在推行所谓的“十城万盏”工程，其目的在于通过推进LED照明技术，有效降低电力消耗。然而，与现有的荧光灯管相比较，目前LED本身的封装成本是推行节能降耗的最大障碍，其价格是荧光灯管的2-3倍，因而与荧光管相当或更低成本的LED照明技术成为产业追逐的对象。

目前LED封装主要以单颗形式进行，即将切割后的LED芯片逐颗贴装基板（如金属支架，引线框、陶瓷基板、金属基板）上，然后逐颗进行引线互联、逐颗点胶；由于几乎所有工步都是以单颗进行，生产效率比较低，且生产成本比较高；同时，存在散热控制难、光效不高的问题，这严重制约了LED的应用。 

发明内容

本发明的目的在于克服当前封装方法的不足，提供一种热阻低、散热性能好、提升出光效率、封装费用低、能有效拓宽LED的应用的晶圆级LED封装方法。

本发明的目的是这样实现的：一种晶圆级LED封装方法，包括步骤：

提供具有正负电极的LED芯片；

提供硅本体，所述硅本体的一个表面设置硅基型腔，所述硅基型腔内壁和底部沉积若干层绝缘层，所述绝缘层的表面形成反射层，所述硅基型腔底部的反射层上形成反射层开口，所述硅基型腔内设置导电电极，所述导电电极成形于反射层开口内；

提供载体圆片，所述载体圆片与硅本体的上述表面通过键合物质进行键合；

所述硅基型腔的另一个表面通过研磨、蚀刻的方法形成若干个硅通孔，所述硅通孔内沉积若干层绝缘保护层，所述绝缘保护层同时覆盖硅本体的上述表面，利用光刻、显影、蚀刻和/或激光打孔等方法将硅通孔顶部的绝缘保护层打开，露出导电电极，在绝缘保护层上覆盖金属线路层，所述金属线路层亦覆盖露出的导电电极的上述表面，并于电极的正负极间隙的对应下方断开，通过光刻工艺在金属线路层表面涂覆线路表面保护层，并选择性地形成线路表面保护层开口；

通过圆片解键合工艺把载体圆片从硅本体表面剥离；

将LED芯片倒装于硅基型腔内，所述电极与导电电极连接，所述硅基型腔内填充光致发光层，所述光致发光层覆盖LED芯片的出光面，所述光致发光层的出光面为平面、弧面或球面；

通过晶圆切割分离的方法形成单颗晶圆级LED封装结构。

进一步地，所述导电电极通过溅射、光刻和/或电镀工艺形成于硅基型腔内。

进一步地，所述导电电极与反射层不接触。

进一步地，所述硅基型腔通过光刻工艺和/或刻蚀工艺方法形成。

进一步地，所述绝缘层采用涂胶或等离子体增强化学气相沉积法沉积于硅基型腔内壁和底部。

进一步地，所述反射层采用磁控溅射或电子束蒸发方法形成于绝缘层上。

进一步地，所述反射层开口通过光刻和/或腐蚀的工艺在硅基型腔底部的反射层上形成。

进一步地，所述绝缘保护层采用涂胶或等离子体增强化学气相沉积法沉积于硅本体的另一个表面。

进一步地，所述金属线路层通过溅射、光刻和/或电镀的方法覆盖于绝缘保护层上。 

进一步地，所述倒装方式为倒装回流或热压焊的方式。

本发明的有益效果是： 

本发明的LED芯片的正负电极通过导电电极倒装在硅基型腔内，与导电电极相通的面阵排布的硅通孔内填充的金属线路层，增大了散热面积、增多了散热通道，降低了LED整体封装的热阻，提升了LED芯片的散热速度，提高了产品的可靠性；LED芯片的上方设置的用树脂封装的光致发光层，有助于提高LED芯片的出光效率，尤其是其球面形状的光致发光层，还可延展LED的出光角；本发明的主要工艺都是以晶圆级方式实现的，因此生产成本较低，封装尺寸可以更小，从而可以有效地拓宽LED的应用。

附图说明

图1为本发明一种晶圆级LED封装方法的流程图。

图2至图9为本发明一个实施例的一种晶圆级LED封装方法的示意图。

图中：

LED芯片100

电极110

硅本体200

硅基型腔210

绝缘层211

反射层212

反射层开口213

硅通孔220

绝缘保护层221

金属线路层222

线路表面保护层223

线路表面保护层开口224

导电电极300

光致发光层400