[發明專利]一種低成本的LED封裝結構及其晶圓級封裝方法

有效

• 申請號: 201410845271.7
• 申請日: 2014-12-31
• 公開（公告）號: CN104538529A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 胡正勛;梅萬元;章力;陳西平;符召陽;陳棟;陳錦輝;賴志明
• 申請（專利權）人: 江陰長電先進封裝有限公司
• 主分類號: H01L33/36
• 分類號: H01L33/36;H01L33/48
• 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

本發明涉及一種低成本的LED封裝結構及其晶圓級封裝方法，屬于半導體封裝技術領域。

背景技術

發光二極管（Light-Emitting?Diode，簡稱LED）的發光元件芯片是通過PN結形成發光源來發射各種顏色的光的半導體器件。傳統的LED封裝結構將LED芯片1設置于基座中央，如圖1所示，LED芯片1通過金線11將其電極信息引至固定于基座的引腳3，金屬引腳3再與轉接板連接，而基座包括位于LED芯片四周的塑料基座22和嵌于塑料基座中央的內嵌基座21，內嵌基座21一般采用銅塊，內嵌基座21的頂端固定LED芯片1，并將LED芯片1工作過程中產生的熱從下導出。傳統的LED封裝結構的結構復雜，其高度在3～5毫米，限制了LED封裝結構的應用空間；同時，傳統的LED封裝結構采用單顆芯片封裝方法，工藝復雜且大量且大塊采用銅質的內嵌基座21，生產成本高。

發明內容

本發明的目的在于克服當前LED封裝結構和方法的不足，提供一種結構簡單、減薄LED封裝結構、降低生產成本的低成本的LED封裝結構及其晶圓級封裝方法。

本發明的目的是這樣實現的：

本發明一種低成本的LED封裝結構，其包括LED芯片，所述LED芯片的出光面設置正負電極及其電路圖案，所述LED芯片倒裝于基座，其出光面面向基座，所述基座的中央開設一中空的型腔，所述型腔的內側設置厚度比基座薄的凸塊，所述凸塊的上表面與基座的上表面齊平，所述凸塊分別與LED芯片的正負電極連接，

所述基座由彼此絕緣的若干個子基座構成，各子基座與各凸塊一一對應，且分別為一體結構，所述基座的上表面設置透光元件，所述基座的下表面設置若干個輸入/輸出端，在LED芯片的背面和基座的另一面覆蓋保護層、并形成露出輸入/輸出端的保護層開口，在輸入/輸出端?可以設置連接件。

本發明所述LED芯片的正負電極設置于出光面的臨近邊緣處。

本發明所述型腔的尺寸不小于LED芯片的尺寸。

本發明各所述凸塊的高度h2一致，其高度h2的范圍為15～25微米。

本發明所述透光元件的出光面設置光學膜或光學結構。

本發明所述連接件為焊球/焊塊或頂端設置有焊球的金屬微柱。

本發明所述型腔內、于LED芯片的上方設置填充物。

本發明所述填充物的下表面與LED芯片的出光面的間距為h3,?h3的范圍為0≤h3<各所述凸塊的高度。

本發明一種低成本的LED封裝結構的晶圓級封裝方法，包括步驟：

取透光元件，并對透光元件進行表面處理，所述表面處理包括化學清洗、拋光或減薄處理及在透光元件的出光面設置光學膜或光學結構；

對完成表面處理的透光元件的非出光面采用晶圓級工藝復數次依次通過濺射金屬種子層、光刻工藝塑造光刻圖形開口、電鍍工藝于光刻圖形開口內電鍍金屬形成基座和凸塊，并在基座的表面設置輸入/輸出端，所述基座由若干個彼此絕緣的子基座構成，所述子基座與凸塊一一對應并分別為一體結構；

采用C2W方式（芯片倒裝到晶圓方式）將LED芯片倒裝于基座的型腔內，LED芯片的正負電極與上述凸塊對應連接，LED芯片的出光面朝向基座；

在LED芯片的背面和基座的另一面覆蓋保護層、并形成露出輸入/輸出端的保護層開口；

在輸入/輸出端設置連接件；

將上述采用晶圓級封裝工藝完成的LED封裝結構沿切割線進行切割，形成獨立的單體。

本發明在采用C2W方式將LED芯片倒裝于基座的型腔內之前還包括步驟：在所述型腔內填充填充物，所述填充物的高度不超過上述凸塊的高度，所述填充物包括但不限于熒光物質。

相比與現有方案，本發明的有益效果是：

1、本發明采用正負電極置于出光面的?LED芯片，并將LED芯片倒裝至基座，使LED芯片的光從基座中央中空的型腔內出射，使LED封裝結構簡潔，可靠性高；型腔內可以設置熒光物質，可以獲得諸如白光的LED封裝結構；

2、本發明采用加工工藝成熟的晶圓級封裝工藝，通過結構的巧妙設計，簡化并減薄了LED封裝結構，整個LED封裝結構的厚度小于1微米，節約了玻璃、熒光粉涂層、鍍層及絕緣層等的用量，降低了生產成本；同時，LED封裝結構可以直接SMT在PCB板上，后期工藝成本也可進一步降低。

附圖說明

圖1為傳統LED封裝結構的剖面示意圖；

圖2為本發明一種低成本的LED封裝結構的封裝方法的流程圖；

圖3為本發明一種低成本的LED封裝結構的示意圖；