[發明專利]一種基于硅基的LED芯片封裝方法及LED芯片發光器件有效

申請號：	201210113628.3	申請日：	2012-04-17
公開（公告）號：	CN102623619A	公開（公告）日：	2012-08-01
發明（設計）人：	李抒智;馬可軍	申請（專利權）人：	上海半導體照明工程技術研究中心
主分類號：	H01L33/48	分類號：	H01L33/48;H01L33/62;H01L33/64
代理公司：	上海三和萬國知識產權代理事務所 31230	代理人：	蔡海淳
地址：	201203 上海市浦東新區***	國省代碼：	上海;31
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種基于 led 芯片封裝方法發光器件
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【說明書】：

技術領域

本發明屬于半導體器件領域，尤其涉及一種用于LED芯片的封裝方法及其產品。

背景技術

隨著半導體照明技術應用的日益廣泛，LED芯片/發光器件的產量正在飛速增長。

現有的LED發光器件，其結構為在一個基板上粘接LED芯片，再采用飛線法/打線法將連接導線(業內稱之為“金線”)從LED芯片的P-N結上引出，連接到發光器件的引出管腳上，與外界電源或電路連接。

“金線”，又稱球焊金絲或引線金絲，是微電子工業的重要材料，通常用作芯片和引線框架間連接線。

授權公告日為2011年1月26日，授權公告號為CN?201725801U的中國實用新型專利“一種大功率LED的封裝結構”所公開的技術方案即為采用上述封裝方法所生產的產品及其產品結構。

上述這種封裝方式和產品結構，帶來如下問題：

1、基板和LED芯片之間采用粘結劑連接，粘結層易有氣泡存在，而氣泡率增高，則熱阻增大，影響到整個LED芯片的熱量傳導和散熱效果，這一點對大功率LED芯片尤為關鍵；

2、現有采用飛線法/打線法生產LED芯片的生產線因為金線連接合格率的問題，對成品率有一定影響，且金線的存在，使得整個發光器件的使用壽命和工作可靠性也受到一定影響；

3、金線橫跨在LED芯片上方，阻礙了LED芯片所發出的光線，給LED發光器件的發光效果或有效光輸出帶來一定的影響；

4.近兩年來黃金價格不斷攀高，用于LED封裝用的金絲價格也不斷增長，直接增加了LED芯片的生產成本。；

5、現有采用飛線法/打線法生產LED芯片的生產線能力已經接近飽和，但是還遠遠不能滿足實際市場需求。

相反，由于前期長時間的持續性投入，各大集成電路生產廠商所擁有的集成電路IC芯片封裝生產線面臨著嚴重的生產能力過剩，面臨著開工不足的局面。

由于封裝生產工藝的不同，集成電路IC芯片封裝生產線的生產效率/生產能力要遠遠高于現有LED芯片封裝生產線。

如果能利用現有的集成電路IC芯片封裝生產線來對LED芯片進行封裝，則可大幅度地提高LED發光器件的生產能力和降低生產成本，對集成電路生產廠商和LED發光器件生產/供應商來講，均是一件雙贏的事。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種基于硅基的LED芯片封裝方法及LED芯片發光器件，其利用集成電路IC芯片封裝生產線和制造技術，采用平面封裝工藝來對LED芯片進行封裝，得到LED發光器件或LED發光器件模塊。其既使LED發光器件或LED發光器件模塊的平面封裝得以順利實現，又可使現有的集成電路IC芯片封裝生產線找到新的生產/加工產品，為現有集成電路IC芯片封裝生產線的應用擴展了一個全新的領域，且降低了LED發光器件的生產/制造成本。

本發明的技術方案是：提供一種基于硅基的LED芯片封裝方法，其特征是在集成電路IC芯片封裝生產線上采用下列步驟對LED芯片進行封裝：

A、利用硅片作承載體，在硅片上放置多個LED芯片；

B、采用“鍵合”方式將LED芯片直接固定在硅片上；

C、用加溫后呈液態的玻璃，掩埋/填平各個LED芯片之間的間隙，在硅片表面及各個LED芯片之間形成絕緣層；

D、待玻璃固化后，對硅片置有LED芯片的一面進行拋光，至LED芯片露出為止；

E、采用“鍍膜”法在固化后的玻璃以及LED芯片的表面制備所需要的連接電極；

F、對硅片進行切割，得到載有單個LED芯片或集成有多個LED芯片，且經連接電極構成引出線的LED發光器件或LED發光器件模塊產品。

具體的，其所述的玻璃為磷硅基玻璃或硼磷硅基玻璃。

其所述的拋光為機械拋光或化學拋光。

其所述的硅片為單面拋光晶圓硅片或多晶硅片。

其所述的切割，按照單個LED芯片的P-N結電路連接關系來進行；或者，按照多個LED芯片各個P-N結之間的電路連接關系來進行。

其所述的“鍵合”方式為現有集成電路IC芯片制造/封裝技術中的“鍵合”方法。