[實(shí)用新型]一種基于硅基的LED芯片發(fā)光器件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220164343.8
• 申請(qǐng)日: 2012-04-17
• 公開（公告）號(hào): CN202601719U
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李抒智;馬可軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海半導(dǎo)體照明工程技術(shù)研究中心
• 主分類號(hào): H01L33/48
• 分類號(hào): H01L33/48;H01L33/62
• 代理公司: 上海三和萬國知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 31230
• 代理人: 蔡海淳

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于半導(dǎo)體器件領(lǐng)域，尤其涉及一種由LED芯片構(gòu)成的發(fā)光器件。

背景技術(shù)

隨著半導(dǎo)體照明技術(shù)應(yīng)用的日益廣泛，LED芯片/發(fā)光器件的產(chǎn)量正在飛速增長。

現(xiàn)有的LED發(fā)光器件，其結(jié)構(gòu)為在一個(gè)基板上粘接LED芯片，再采用飛線法/打線法將連接導(dǎo)線(業(yè)內(nèi)稱之為“金線”)從LED芯片的P-N結(jié)上引出，連接到發(fā)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(yè)的重要材料，通常用作芯片和引線框架間連接線。

授權(quán)公告日為2011年1月26日，授權(quán)公告號(hào)為CN?201725801U的中國實(shí)用新型專利“一種大功率LED的封裝結(jié)構(gòu)”所公開的技術(shù)方案即為采用上述封裝方法所生產(chǎn)的產(chǎn)品及其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。

上述這種封裝方式和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，帶來如下問題：

1、基板和LED芯片之間采用粘結(jié)劑連接，粘結(jié)層易有氣泡存在，而氣泡率增高，則熱阻增大，影響到整個(gè)LED芯片的熱量傳導(dǎo)和散熱效果，這一點(diǎn)對(duì)大功率LED芯片尤為關(guān)鍵；

2、現(xiàn)有采用飛線法/打線法生產(chǎn)LED芯片的生產(chǎn)線因?yàn)榻鹁€連接合格率的問題，對(duì)成品率有一定影響，且金線的存在，使得整個(gè)發(fā)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(fā)出的光線，給LED發(fā)光器件的發(fā)光效果或有效光輸出帶來一定的影響；

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

5、現(xiàn)有采用飛線法/打線法生產(chǎn)LED芯片的生產(chǎn)線能力已經(jīng)接近飽和，但是還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際市場需求。

相反，由于前期長時(shí)間的持續(xù)性投入，各大集成電路生產(chǎn)廠商所擁有的集成電路IC芯片封裝生產(chǎn)線面臨著嚴(yán)重的生產(chǎn)能力過剩，面臨著開工不足的局面。

由于封裝生產(chǎn)工藝的不同，集成電路IC芯片封裝生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率/生產(chǎn)能力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)有LED芯片的封裝生產(chǎn)線。

如果能利用現(xiàn)有的集成電路IC芯片封裝生產(chǎn)線來對(duì)LED芯片進(jìn)行封裝，則可大幅度地提高LED發(fā)光器件的生產(chǎn)能力和降低生產(chǎn)成本，對(duì)集成電路生產(chǎn)廠商和LED發(fā)光器件生產(chǎn)/供應(yīng)商來講，均是一件雙贏的事。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于硅基的LED芯片發(fā)光器件，其利用集成電路IC芯片封裝生產(chǎn)線和制造技術(shù)，采用平面封裝工藝來對(duì)LED芯片進(jìn)行封裝，得到LED發(fā)光器件或LED發(fā)光器件模塊。其既使LED發(fā)光器件或LED發(fā)光器件模塊的平面封裝得以順利實(shí)現(xiàn)，又可使現(xiàn)有的集成電路IC芯片封裝生產(chǎn)線找到新的生產(chǎn)/加工產(chǎn)品，為現(xiàn)有集成電路IC芯片封裝生產(chǎn)線的應(yīng)用擴(kuò)展了一個(gè)全新的領(lǐng)域，且降低了LED發(fā)光器件的生產(chǎn)/制造成本。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：提供一種基于硅基的LED芯片發(fā)光器件，包括單顆或多顆LED芯片，其特征是：設(shè)置一用于承載LED芯片的硅片；所述的硅片與LED芯片之間通過“鍵合”固接為一體；在硅片表面及LED芯片周圍或各個(gè)LED芯片之間，設(shè)置一層玻璃絕緣層；在玻璃絕緣層和LED芯片的表面，設(shè)置有層狀或膜狀連接電極；所述的硅片、LED芯片、玻璃絕緣層及連接電極，構(gòu)成LED發(fā)光器件或LED發(fā)光器件模塊。

具體的，其所述的硅片為單面拋光晶圓硅片或多晶硅片。

其所述的玻璃絕緣層為磷硅基玻璃絕緣層或硼磷硅基玻璃絕緣層。

進(jìn)一步的，其所述位于硅片上的LED芯片至少為一個(gè)。

其所述的LED芯片經(jīng)層狀或膜狀連接電極，與外部電路或電源相連接。

現(xiàn)有技術(shù)比較，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：

1.利用現(xiàn)有的集成電路IC芯片生產(chǎn)技術(shù)和現(xiàn)有的集成電路IC芯片封裝生產(chǎn)線，生產(chǎn)符合要求的LED芯片發(fā)光器件，可使現(xiàn)有的集成電路IC芯片封裝生產(chǎn)線找到新的生產(chǎn)/加工對(duì)象，為現(xiàn)有集成電路IC芯片封裝生產(chǎn)線的應(yīng)用擴(kuò)展了一個(gè)全新的適用領(lǐng)域

2.充分利用集成電路IC芯片生產(chǎn)中的平面封裝工藝來對(duì)LED芯片進(jìn)行封裝，無“金線”連接結(jié)構(gòu)，對(duì)LED發(fā)光器件的發(fā)光效果或有效光輸出帶來改善，整個(gè)發(fā)光器件的使用壽命和工作可靠性得到提高，降低了其生產(chǎn)/制造成本；

3.LED芯片與承載的硅片之間采用“鍵合”的方式直接固接，中間無粘結(jié)膠層，熱阻小，有助于改善LED發(fā)光器件的散熱/導(dǎo)熱效果，特別適合于大功率LED發(fā)光器件的生產(chǎn)，換句話說，在相同的外部環(huán)境條件或電源功率的情況下，采用本技術(shù)方案所生產(chǎn)的LED發(fā)光器件可以輸出更大的光功率；