[實用新型]一種ESD保護的LED封裝結構

有效

• 申請號: 201320811051.3
• 申請日: 2013-12-11
• 公開（公告）號: CN203674260U
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 張黎;賴志明;陳棟;陳錦輝
• 申請（專利權）人: 江陰長電先進封裝有限公司
• 主分類號: H01L33/48
• 分類號: H01L33/48;H01L33/62;H01L33/64
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 彭英

技術領域

本實用新型涉及一種ESD保護的LED封裝結構，屬于半導體封裝技術領域。

背景技術

一般的，發光二極管（Light-Emitting?Diode，簡稱LED，下同）的封裝有多種封裝形式。早期的，采用引線框為基板進行封裝，將LED芯片通過導熱膏（或導電膠）貼裝至引線框上，通過引線鍵合的方式實現電流加載從而使其發光；隨著技術進步，一些新的、高性能的基板材料出現，在大功率LED的應用中起到了引領作用，如陶瓷基板、AlN基板等。但作為商用化的產品而言，現有的LED封裝還存在如下缺陷：①熱阻高。由于LED芯片發光是通過電子復合過程激發，因而在產生光的同時產生大量的熱。眾所周知，產生的熱反過來影響著電轉化為光的效率，從而降低LED本身的發光性能。②LED芯片在貼片工藝中，極易產生靜電擊穿，而傳統的在基板上添置ESD靜電保護器件的方式只能幫助LED燈珠在貼裝后減少靜電擊穿的風險。

發明內容

本實用新型的目的在于克服上述不足，提供一種降低熱阻并整合ESD靜電保護芯片的ESD保護的LED封裝結構。

本實用新型的目的是這樣實現的：

本實用新型一種ESD保護的LED封裝結構，包括硅基本體和帶有LED芯片電極的LED芯片，所述硅基本體的一面設有型腔、另一面設有若干個孔，所述LED芯片設置于型腔內、其LED芯片電極朝向型腔的內側，所述型腔上方設置透光層，所述透光層通過粘合劑與型腔固連。

本實用新型所述孔包括硅通孔和盲孔，所述硅通孔位于型腔的下方、盲孔位于硅通孔的一側，所述硅通孔和盲孔的內壁均設置絕緣層Ⅰ，在各個孔內的所述絕緣層Ⅰ上分別設置獨立的多層金屬層，所述LED芯片通過所述LED芯片電極與硅通孔內填充的所述多層金屬層實現電氣連通；

還包括帶有ESD保護芯片電極的ESD保護芯片，所述ESD保護芯片設置于盲孔內的所述多層金屬層之間，并實現電氣連通，所述多層金屬層之間設置絕緣層Ⅱ，所述ESD保護芯片通過金屬引線與所述LED芯片實現串聯或并聯，所述金屬引線設置于所述多層金屬層的一側；

在所述多層金屬層的外圍和在所述多層金屬層的彼此之間的間隙內設置保護層，并開設保護層開口，所述保護層開口露出部分所述多層金屬層的最外層。

可選地，所述絕緣層Ⅰ向外延展至硅通孔和/或盲孔所在的硅基本體的表面。

可選地，所述多層金屬層包括金屬層Ⅰ、金屬層Ⅱ和/或金屬層Ⅲ。

可選地，所述金屬層Ⅰ設置于硅通孔內的所述絕緣層Ⅰ上，在硅通孔的頂部，所述金屬層Ⅰ分別與LED芯片電極連接，所述金屬層Ⅰ的表面設置金屬層Ⅱ，在所述金屬層Ⅱ的表面設置金屬層Ⅲ。

可選地，在所述LED芯片與金屬層Ⅰ之間設置貼片膠，并于硅通孔的頂部處開設貼片膠開口，所述金屬層Ⅰ與LED芯片通過貼片膠開口連接。

可選地，所述金屬層Ⅰ設置于盲孔內的所述絕緣層Ⅰ上，所述ESD保護芯片通過導電膠固定于盲孔內，所述ESD保護芯片電極朝向盲孔的外側，并在其上設置所述金屬層Ⅱ，所述金屬層Ⅰ與金屬層Ⅱ之間設置絕緣層Ⅱ。

可選地，所述盲孔的橫截面形狀為圓形、矩形或多邊形。

可選地，所述透光層的面向型腔的表面設置熒光粉層。

可選地，所述型腔內設置填充劑。

可選地，所述型腔的內壁設置反光層。

本實用新型結構利用半導體的圓片級封裝技術在封裝中將傳統的LED芯片與ESD靜電保護芯片進行嵌入整合，提升了LED芯片在貼片過程中及在后續使用中的抗靜電擊穿能力，而大面積比例使用的多層金屬層，增加了散熱通路，有助于降低封裝結構的熱阻。

本實用新型有益效果是：

1、利用圓片級封裝技術，將LED芯片與ESD靜電保護芯片集成整合到同一封裝結構中，降低了LED芯片在封裝過程中的靜電擊穿風險，保證了LED燈珠在貼裝工藝等使用中的抗靜電沖擊能力，同時，減小了占用基板的空間，可以大幅度擴大其應用領域；

2、散熱通路由大面積比例使用的銅布線金屬層為主，將芯片電極與銅布線金屬層直接鍵合，無外加熱阻，大大降低了封裝熱阻，遠低于傳統LED燈珠封裝熱阻，有助于提升LED芯片的使用性能與壽命。

附圖說明

圖1為本實用新型一種ESD保護的LED封裝結構的示意圖；

圖2為圖1的?LED芯片與?ESD保護芯片相對位置關系以及與各金屬層之間的相對位置關系的示意圖；

圖3為圖1中局部Ⅰ的放大的示意圖；

圖4為圖1中局部Ⅱ的放大的示意圖；

圖中：硅基本體110

型腔111