[發(fā)明專(zhuān)利]一種倒裝LED芯片的封裝結(jié)構(gòu)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410120775.2
• 申請(qǐng)日: 2014-03-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103943763B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊鋼;金鵬
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 晶豐電子封裝材料（武漢）有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L33/52
• 分類(lèi)號(hào): H01L33/52;H01L33/62
• 代理公司: 武漢開(kāi)元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 俞鴻

本發(fā)明公開(kāi)了一種倒裝LED芯片的封裝結(jié)構(gòu)及方法，封裝結(jié)構(gòu)其特征在于：包括芯片、基板，所述芯片P、N接觸層通過(guò)導(dǎo)電膠與基板粘結(jié)形成導(dǎo)電區(qū)域，所述導(dǎo)電膠周?chē)蚉、N接觸層交匯處通過(guò)非導(dǎo)電膠與基板粘結(jié)形成非導(dǎo)電區(qū)域，非導(dǎo)電區(qū)域?qū)、N接觸層的兩導(dǎo)電區(qū)域隔離。采取本發(fā)明的封裝結(jié)構(gòu)的LED芯片具有內(nèi)部應(yīng)力小、與基板間的傳熱效率高、使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及LED制造領(lǐng)域，具體地指一種倒裝LED芯片的封裝結(jié)構(gòu)及方法。

背景技術(shù)

LED由于其亮度高、功耗低、壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于廣告牌、節(jié)日燈飾、電子產(chǎn)品顯示屏等領(lǐng)域。大功率LED發(fā)光技術(shù)日益成熟，已經(jīng)顯示出取代白熾燈和其它類(lèi)型節(jié)能燈的趨勢(shì)。在LED的制造過(guò)程中，其封裝工藝對(duì)產(chǎn)品性能起著重要的作用，現(xiàn)在較為典型的工藝是將大功率LED芯片進(jìn)行正面貼裝，正在開(kāi)發(fā)且以后有可能成為主流的是將LED芯片進(jìn)行倒裝。

中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利CN1787242中公開(kāi)了一種倒裝LED芯片的封裝方法：利用厚Cu及Au凸點(diǎn)把倒裝焊芯片與Al印刷電路板直接焊接鍵合，省略了硅基板制作工藝，增加了散熱效率。

中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利CN202067828中公開(kāi)了一種倒裝LED芯片的封裝結(jié)構(gòu)：將LED芯片置于基板背面的電極上并與散熱基板一起進(jìn)行共晶處理，散熱基板可將來(lái)自共晶部位的熱量快速導(dǎo)出。

現(xiàn)有技術(shù)的倒裝LED封裝結(jié)構(gòu)如圖1所示，該LED芯片的P接觸層和N接觸層分別通過(guò)一凸起電極倒裝焊接在基板上。倒裝結(jié)構(gòu)中芯片與基板間存在較大空隙，當(dāng)大功率LED芯片發(fā)熱時(shí)熱量?jī)H能通過(guò)電極導(dǎo)出，導(dǎo)熱效率較差，無(wú)法滿足使用要求。而且無(wú)論現(xiàn)有倒裝LED芯片封裝方法采用的是共晶焊接還是焊錫焊接，需要達(dá)到的溫度均在260℃以上，冷卻后在芯片上產(chǎn)生較大應(yīng)力，導(dǎo)致使用中易發(fā)生斷裂，嚴(yán)重影響芯片的使用壽命。同時(shí)，共晶焊接或焊錫焊接時(shí)對(duì)電極間的距離要求較高：距離太近，兩電極回流焊接時(shí)易發(fā)生短路；距離太遠(yuǎn)，由于芯片與基板的熱膨脹系數(shù)不同，在溫差過(guò)大環(huán)境下芯片易發(fā)生斷裂。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是要解決上述背景技術(shù)的不足，提供一種應(yīng)力小、導(dǎo)熱好、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、配合良好的大功率倒裝LED芯片的封裝結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的另一目的是提供制作所述倒裝LED芯片結(jié)構(gòu)的方法。

本發(fā)明內(nèi)容如下：一種倒裝LED芯片的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括芯片、基板，所述芯片P、N接觸層通過(guò)導(dǎo)電膠與基板粘結(jié)形成導(dǎo)電區(qū)域，所述導(dǎo)電膠周?chē)蚉、N接觸層交匯處通過(guò)非導(dǎo)電膠與基板粘結(jié)形成非導(dǎo)電區(qū)域，非導(dǎo)電區(qū)域?qū)、N接觸層的兩導(dǎo)電區(qū)域隔離。

優(yōu)選的，所述非導(dǎo)電膠邊界與芯片邊緣平齊或超過(guò)芯片邊緣。

優(yōu)選的，所述涂布導(dǎo)電膠的形狀為圓形、十字形或米字型。

本發(fā)明還提供所述倒裝LED芯片結(jié)構(gòu)的制作方法，包括如下步驟：

a.在芯片P、N接觸層中心處或基板上與芯片P、N接觸層中心對(duì)應(yīng)處涂布導(dǎo)電膠；

b.在導(dǎo)電膠周?chē)cP、N接觸層交匯處或基板上P、N接觸層交匯對(duì)應(yīng)處均涂布非導(dǎo)電膠，所述導(dǎo)電膠與非導(dǎo)電膠等厚或比非導(dǎo)電膠厚；

c.將芯片對(duì)應(yīng)放置在基板上，施壓至芯片與基板間厚度為5～50μm。

d.將粘接的芯片與基板在100～150℃環(huán)境下停留30～60分鐘，使導(dǎo)電膠和非導(dǎo)電膠固化。

優(yōu)選的，所述非導(dǎo)電膠邊界與芯片邊緣平齊或超過(guò)芯片邊緣。

優(yōu)選的，涂布導(dǎo)電膠的形狀為圓形、十字形或米字型。

優(yōu)選的，涂布的導(dǎo)電膠比非導(dǎo)電膠厚5～25μm。

優(yōu)選的，涂布的導(dǎo)電膠的觸變指數(shù)比非導(dǎo)電膠高。