[实用新型]一种带有热电分离结构的圆片级LED的封装结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种带有热电分离结构的圆片级LED的封装结构，属于半导体封装技术领域。 

背景技术

大功率LED在照明、汽车电子、显示等领域有诸多应用，但大功率LED产品在实际应用中最为关注的是产品寿命与发光效率，即单位功率的流明数。影响LED产品寿命与发光效率的主要因素除芯片本身外，主要在于封装结构的设计，尤其是LED芯片发光面产生的热（约占输入功率的25%）如何通过封装结构传出封装体外，成为大功率LED封装性能表现优劣的关键。如图1所示，传统的大功率LED芯片采用正装结构，LED 芯片4置于光学透镜1内，封装是通过引线键合的方式（电极引线2）将外加电流（或电压）加载给LEDLED芯片2，这种封装结构的不足在于LEDLED芯片2发光面在蓝宝石基体上，如图2所示，其散热通道中蓝宝石、蓝宝石与陶瓷基板（或预包封引线框架基板）（基板3）之间的界面材料均会成为其散热通路的主要障碍，其热阻值偏高，在8-15℃/W（差异源于基板导热系数的不同）。 

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述LED芯片的封装结构的不足，提供一种提升LED芯片到封装体外的散热性能的带有热电分离结构的圆片级LED的封装结构。 

本实用新型的目的是这样实现的： 

本实用新型一种带有热电分离结构的圆片级LED的封装结构，其包括硅基本体、带有若干个芯片电极的LED芯片和填充物Ⅱ，所述硅基本体的上表面设有下凹的型腔，所述型腔的底部表面设有绝缘层Ⅰ，所述LED芯片倒装于型腔的底部，所述填充物Ⅱ填充型腔，

所述绝缘层Ⅰ的表面设有选择性不连续排布的上层再布线金属层Ⅰ和上层再布线金属层Ⅱ，所述上层再布线金属层Ⅰ和上层再布线金属层Ⅱ的表面设置金属柱，所述LED芯片的芯片电极通过金属柱分别与上层再布线金属层Ⅰ和上层再布线金属层Ⅱ连接，所述上层再布线金属层Ⅰ与上层再布线金属层Ⅱ于相邻的所述芯片电极之间断开，

所述型腔的下方设置有若干个硅通孔，所述硅通孔设置于LED芯片的垂直区域之外，且其上端口不大于其下端口，

所述硅通孔的内壁和硅基本体1的下表面设置绝缘层Ⅱ，所述绝缘层Ⅱ于硅通孔的顶部形成开口，所述开口向上贯穿绝缘层Ⅰ，且露出上层再布线金属层Ⅰ和上层再布线金属层Ⅱ的下表面，所述绝缘层Ⅱ的表面设置不连续排布的下层再布线金属层Ⅰ、下层再布线金属层Ⅱ、下层再布线金属层Ⅲ，所述下层再布线金属层Ⅰ下层再布线金属层Ⅱ一端覆盖硅通孔，并通过开口分别与上层再布线金属层Ⅰ、上层再布线金属层Ⅱ对应连接，其另一端形成输入/输出端， 

所述下层再布线金属层Ⅲ位于LED芯片的正下方，且与下层再布线金属层Ⅰ、下层再布线金属层Ⅱ隔离。

本实用新型所述金属柱的个数不止两个。 

本实用新型还包括填充物Ⅰ，所述填充物Ⅰ填充芯片与上层再布线金属层Ⅰ、上层再布线金属层Ⅱ之间的空间。 

本实用新型所述下层再布线金属层Ⅰ、下层再布线金属层Ⅱ除输入/输出端外的剩余表面覆盖保护层。 

本实用新型所述填充物Ⅱ的上表面呈凸面。 

本实用新型所述LED芯片的发光面涂覆荧光物质或于填充物Ⅱ内混合荧光物质。 

本实用新型在所述填充物Ⅱ的上表面涂覆荧光物质。 

本实用新型所述荧光物质的表面设置透镜。 

本实用新型所述硅基本体的型腔的上沿整体设有台阶，所述台阶有若干级，所述荧光物质填充台阶所在的水平区域，所述荧光物质的表面设置透镜。 

本实用新型的有益效果是： 

本实用新型通过设计有利于LED芯片散热的倒装封装基板和热电分离结构，提升了LED芯片到封装体外引脚的散热性能，显著降低了封装结构的热阻。

附图说明       

图1为传统正装LED芯片的封装结构的剖面示意图；

图2为传统LED芯片结构的剖面示意图；

图3为本实用新型一种带有热电分离结构的圆片级LED的封装结构的实施例的剖面示意图；

图4为图3的LED芯片与硅通孔位置关系的正面的示意图（图3为图4的A-A剖面示意图）；

图5为图3的热电分离电极组件与硅通孔位置关系的背面的示意图；

图6为本实用新型一种带有热电分离结构的圆片级LED的封装结构的实施例的变形一的剖面示意图；

图7为本实用新型一种带有热电分离结构的圆片级LED的封装结构的实施例的变形二的剖面示意图；