[發明專利]一種LED器件和晶圓級LED器件以及二者的封裝結構

無效

• 申請號: 201110329485.5
• 申請日: 2011-10-26
• 公開（公告）號: CN102347436A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: 紀玲玲;區偉能;萬垂銘;何貴平;陳海英
• 申請（專利權）人: 晶科電子（廣州）有限公司
• 主分類號: H01L33/62
• 分類號: H01L33/62;H01L25/075
• 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

技術領域

本發明屬于LED技術領域，尤其涉及一種倒裝結構的LED器件和晶圓級LED器件以及二者的封裝結構。?

背景技術

發光二極管(LED)是一種半導體制造技術加工的電致發光器件，主要發光原理是化合物半導體材料在加載正向電壓的條件下，有源電子與空穴復合產生光子，其中380-780納米波長的光能夠被人眼識別稱為可見光。目前由于LED的光效問題被極大地改善，LED被廣泛應用于各種領域，包括背光單元、汽車、電信號、交通信號燈、照明裝置等。?

LED按封裝結構不同可分為正裝、倒裝、垂直三種。?

其中，傳統倒裝LED封裝通過凸點工藝將LED芯片與基板電性連接在一起：在LED芯片的上表面設置P電極凸點和N電極凸點，在基板上設置基板金屈凸點，采用共晶焊或焊料焊接的方式將P電極凸點和N電極凸點與所述基板金屈凸點電性連接，從而實現LED芯片與基板的電性連接。?

然而，上述封裝凸點工藝容易出現凸點之間對位不精確、以及凸點之間出現高度差等問題，進一步引起電氣連接問題，降低了封裝的可靠性以及生產良率，尤其對于晶圓級封裝，更是困難。?

為了解決以上對位不精確的問題，中國專利CN101488544A中公開了一種發光元件及其制造方法，采用ACF(各向異性導電膜)來實現LED芯片與基板的電性連接，提高封裝的可靠性。ACF(各向異性導電膜)是一種軟膠，其特點在于Z軸電氣導通方向與XY絕緣平面的電阻特性具有明顯的差異性。因此，通過ACF可以實現芯片與基板的良好電性連接。?

同時，為了提高光效，中國專利CN101488544A在基板的上表面增加了反射層，這也是目前行業內的通常做法。LED芯片發出的部分光通過基板的上表面增加的反射層反射出去，提高了光效。?

為了進一步提高LED器件的光效，經過申請人的仔細研究分析，其反射層設置在基板的上表面，LED芯片發出的光需要透過ACF才能到達反射層，被反射的光還需要再次透過ACF才有可能被提取出，也即是被反射的光需至少兩次通過ACF才有可能被提取出。因此，這就要求ACF最好為透射率100％的透明材料，否則會對光產生很大的吸收作用，同時ACF內的導電粒子也會對反射光有很大影響，進一步降低了LED的光提取效率，從而，影響了LED?器件的光效。?

發明內容

本發明目的在于提供一種LED器件和一種晶圓級LED器件以及二者的封裝結構，其具有更高的光效和可靠的電氣連接性。?

為了實現上述發明目的，本發明所采取的技術方案如下：?

一種LED器件，包括LED芯片、基板、以及反射層；為了保障現有倒轉結構LED芯片的電氣連接可靠性，所述LED芯片與所述基板通過各向異性導電膜(ACF)電性連接在一起；為了提高其光效，將現有LED器件中的反射層位置由基板上表面改到LED芯片的上表面，使之不再需要透過ACF就可以直接反射出。?

進一步，其反射層為導電反射層，所述反射層設置在所述LED芯片的上表面，具體是：所述導電反射層完全覆蓋在LED芯片的P型氮化鎵的外表面，既可實現全面反射發光層產生的光，還能夠利用其本身的導電性能將P型氮化鎵與P電極凸點電性連接，同時起到歐姆接觸層的作用。其中，所述反射層由以下任一金屈材料、或者它們的合金構成的金屈層：錫、鋁、鉑、金、鍺、以及銀。?

進一步，其反射層為導電或非導電反射層，所述反射層設置在所述LED芯片的上表面，具體是：在LED的P型氮化鎵上生長有一歐姆接觸層，所述導電或非導電反射層覆蓋在LED芯片的P電極凸點兩側的所述歐姆接觸層的外表面。其中，所述反射層為由氧化鋁、二氧化硅、以及二氧化鈦組成的分布式布拉格反射層、或者由以下任一金屈材料、或者它們的合金構成的金屈層：錫、鋁、鉑、金、鍺、以及銀。?

具體的，所述各向異性導電膜(ACF)包括粘結材料和導電粒子；所述粘結材料包括熱固性材料和熱塑性材料，所述導電粒子包括以下其中任一金屈材料、或者它們的合金、或者至少一種以下金屈材料包裹的樹脂：金、銅、鋁、鎳、以及鉑。?

具體的，一種前述LED器件的封裝結構，所述LED器件包括LED芯片和基板，在所述LED芯片外涂覆有光轉換物質層，在所述光轉換物質層外包裹有光學結構層。?

具體的，所述光轉化物質層為有機染料、稀土有機配合物、稀土無機發光材料、或者半導體量子點；所述光學結構層的材料為聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、硅膠(Silicone)、聚丙烯(EP)、聚苯二甲酸乙二醇酯(PET)、以及玻璃中的一種或者幾種?