[發明專利]一種硅基板集成有功能電路的LED表面貼裝結構及其封裝方法

無效

• 申請號: 201010243401.1
• 申請日: 2010-07-30
• 公開（公告）號: CN101958389A
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發明（設計）人: 曾照明;肖國偉;陳海英;周玉剛;侯宇
• 申請（專利權）人: 晶科電子(廣州)有限公司
• 主分類號: H01L33/48
• 分類號: H01L33/48;H01L33/62
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 羅毅萍;王璽建

1.一種硅基板集成有功能電路的LED表面貼裝結構，其特征在于：包括硅基板和LED芯片，所述硅基板的上表面為一平面結構，無凹槽，一氧化層覆蓋在硅基板的上表面，分別用以連接正負電極的二金屬電極層設置在該氧化層的上表面且相互絕緣，所述金屬電極層的上表面分別設置有金屬凸點，LED芯片倒裝在該硅基板上，LED芯片的正負極分別與二金屬凸點連接，從而與金屬電極層電連接；在所述硅基板的下表面分別設置有二導電金屬焊盤，所述導電金屬焊盤與硅基板上表面的金屬電極層通過設置在硅基板側壁的金屬引線電連接，一導熱金屬焊盤設置在LED芯片正下方對應的硅基板的下表面；所述硅基板的上表面集成有LED所需的外圍功能電路，其通過貫穿氧化層的接觸孔與金屬電極層實現電連接。

2.根據權利要求1所述的LED封裝結構，其特征在于：還包括一膠體透鏡，其設置在硅基板的上表面，形成一密閉空間使LED芯片及其內的金屬布線與外界隔離。

3.根據權利要求1所述的LED封裝結構，其特征在于：所述外圍功能電路是靜電保護電路、電源驅動電路、整流電路、調光電路、負載監測診斷電路中的一種電路或多種電路的組合。

4.一種硅基板集成有功能電路的LED封裝方法，其特征在于包括如下步驟：

步驟S1：在藍寶石襯底上生長有多層氮化鎵的外延圓片，經過光刻、刻蝕、金屬層沉積和鈍化層保護等系列工藝步驟，在LED芯片上形成P電極和N電極，以及電極上的金屬焊盤；

步驟S2：在硅基板的上表面形成外圍功能電路、氧化層以及金屬電極層，然后在金屬電極層的上表面形成金屬凸點；

步驟S3：在硅基板的下表面形成凹槽；

步驟S4：通過電鍍或噴涂的方式在凹槽的側壁和硅基板的下表面覆蓋一絕緣層；

步驟S5：在凹槽的側壁的絕緣層表面形成金屬引線、在硅基板的下表面的絕緣層表面形成導電金屬焊盤，以及在硅基板下表面形成導熱金屬焊盤；

步驟S6：將LED芯片倒裝在所述硅基板上，并使LED芯片上P電極和N電極對應的金屬焊盤分別與硅基板上的金屬凸點連接；

步驟S7：在硅基板上表面的LED上方制作膠體透鏡。

5.根據權利要求4所述的封裝方法，其特征在于：在所述步驟S3具體為：首先在硅基板上表面通過第一粘膠層粘上一層與硅基板大小相同的第一支撐片；然后對硅基板的下表面進行研磨；接著在硅基板的下表面進行介質層沉積、涂膠、曝光、顯影、腐蝕工序，在硅基板的晶粒之間的劃片道位置開出掩蔽介質層的窗口圖形，利用介質層或光刻膠作為掩蔽層，對硅基板的下表面的窗口圖形位置進行干法刻蝕或濕法腐蝕，直到將硅基板腐蝕穿，形成凹槽。

6.根據權利要求4所述的封裝方法，其特征在于：在所述步驟S5具體為：首先通過曝光顯影或腐蝕將在凹槽對應硅基板上表面的金屬電極層的側壁處的絕緣層去除；然后通過電鍍或化學鍍方式在凹槽內形成金屬引線以及在硅基板的下表面形成導電金屬焊盤和導熱金屬焊盤；硅基板上表面的金屬電極層與硅基板下表面的導電金屬焊盤通過金屬引線電連接。

7.根據權利要求4所述的封裝方法，其特征在于：在所述步驟S5和步驟S6之間還包括粘貼第二支撐片和去除第一支撐片的步驟，即將硅基板的下表面通過第二粘膠層貼于第二支撐片上，然后將硅基板上表面的第一支撐片去除掉。