[發明專利]一種實現全銅互連的LED封裝方法及LED燈

在審

• 申請號: 201910654020.3
• 申請日: 2019-07-19
• 公開（公告）號: CN110311030A
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發明（設計）人: 謝安;張旻澍
• 申請（專利權）人: 廈門理工學院
• 主分類號: H01L33/62
• 分類號: H01L33/62
• 代理公司: 廈門智慧呈睿知識產權代理事務所(普通合伙) 35222
• 代理人: 陳槐萱

本發明公開了一種實現全銅互連的LED封裝方法及LED燈，方法包括：制作納米銅焊膏；使用刮刀涂布的技術涂抹所述糊狀物，以產生均勻的銅糊狀薄膜；通過浸漬工藝將銅糊狀薄膜轉移到LED芯片的銅柱上；將LED芯片的銅柱對準待封裝的基板上；其中，所述基板設置有銅層；在甲酸氣氛中，在無壓力下以預定溫度進行退火來實現LED芯片與基板的全銅結合。本發明采用納米銅燒結互連工藝實現LED芯片與基板的全銅互連，一方面保證了連接的機械強度和粘接強度，另一方面使用銅材料相對于貴金屬材料可大大節省成本，同時本發明的整個工藝可以在較低的溫度下進行，降低了工藝成本。

技術領域

本發明涉及LED技術領域，尤其涉及一種實現全銅互連的LED封裝方法及LED燈。

背景技術

發光二極管(LED)是一種將電能直接轉化為光能的半導體器件。LED因其工作電壓低、光電轉化效率高、響應速度快、使用壽命長等優點，已被廣泛應用于指示燈、信號燈、顯示屏、景觀照明等領域。

由于LED在使用時，會產生大量的熱量，因此散熱是大功率LED封裝的關鍵步驟。芯片鍵合材料作為LED芯片和基板之間的粘接材料，屬于熱能傳遞的第一個環節，其機械強度、粘接強度、耐熱以及導熱性能的好壞直接決定了LED器件的失效率、衰減率及可靠性。因此，開發具有高可靠性的芯片鍵合材料對于促進LED產業快速發展、推廣和普及LED商用照明具有重要意義。

目前的鍵合材料主要采用固態Au-Au擴散鍵合或者Au-Sn共晶鍵合，且Au層的厚度至少需要1微米，而Au作為貴金屬，會大幅度增加制造成本。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的在于提供一種實現全銅互連的LED封裝方法，能減少制造的成本。

本發明實施例提供了一種實現全銅互連的LED封裝方法，包括：

制作納米銅焊膏；

使用刮刀涂布的技術涂抹所述納米銅焊膏，以產生均勻的銅糊狀薄膜；

通過浸漬工藝將銅糊狀薄膜轉移到LED芯片的銅柱上；

將LED芯片的銅柱對準待封裝的基板上；其中，所述基板設置有銅層；

在甲酸氣氛中，在無壓力下以預定溫度進行退火來實現LED芯片與基板的全銅結合。

優選地，所述制作納米銅焊膏的步驟具體為：

將還原劑NaH₂PO₂溶解在二乙二醇溶液中，并采用超聲攪拌1小時，得到還原劑溶液；

將所述還原劑溶液用滴定管滴加到由前驅體CuSO₄和PVP組成的溶液中，在140度下攪拌反應進行1小時后，分管裝入離心管中，經反復離心以及去離子水清洗3次后得到銅納米顆粒；

將所述銅納米顆粒經稱量后放入離心管中，放入一定體積的水作為分散劑，得到含一定質量分數的納米顆粒的液體；

將所述液體經超聲處理10分鐘后，加速蒸發去除部分溶液，得到納米銅焊膏。

優選地，所述預定溫度為160度。

優選地，所述基板上鍍設有銅薄膜層。

優選地，由于銅納米顆粒的表面積的數值遠大于其體積的數值，因此在連接處促進了銅原子的擴散以形成金屬接觸。本發明實施例還提供了一種LED燈，其采用上述的實現全銅互連的LED封裝方法封裝形成。

本實施例中，采用納米銅燒結互連工藝實現LED芯片與基板的全銅互連，一方面保證了連接的機械強度和粘接強度，另一方面使用銅材料相對于貴金屬材料可大大節省成本，同時本發明的整個工藝可以在較低的溫度下進行，降低了工藝成本。

附圖說明