[發明專利]LED芯片系統級封裝結構及封裝方法

在審

• 申請號: 202010947512.4
• 申請日: 2020-09-10
• 公開（公告）號: CN112086366A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 陳彥亨;林正忠
• 申請（專利權）人: 中芯長電半導體（江陰）有限公司
• 主分類號: H01L21/48
• 分類號: H01L21/48;H01L21/56;H01L21/60;H01L33/52;H01L33/62;H01L23/31;H01L23/498;H01L25/16
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 佟婷婷

1.一種LED芯片的系統級封裝方法，其特征在于，所述封裝方法包括如下步驟：

提供具有相對第一面和第二面的芯片晶圓，所述芯片晶圓包括若干個第一芯片；

于所述芯片晶圓的第一面上形成若干個連接柱結構，以將所述第一芯片電性引出；

于所述芯片晶圓的第一面上形成第一封裝層，所述第一封裝層包覆所述連接柱結構；切割所述芯片晶圓，以形成若干個第一芯片初始封裝結構，包括所述第一芯片、位于所述第一芯片上的連接柱結構以及包覆所述連接柱結構的所述第一封裝層；

提供支撐襯底，于所述支撐襯底上形成分離層，并將所述第一芯片初始封裝結構的第二面形成在所述分離層上；

于所述分離層上形成第二封裝層，所述第二封裝層包覆所述第一芯片初始封裝結構，并減薄所述第二封裝層，至顯露出所述連接柱結構；

于所述第二封裝層上制備重新布線層，所述重新布線層與所述連接柱結構電連接；

基于所述分離層剝離所述支撐襯底，顯露出所述第一芯片初始封裝結構的第二面，并進行切割，得到第一芯片中間封裝結構；

提供LED芯片，并將所述LED芯片形成在所述重新布線層遠離所述第一芯片初始封裝結構的一側，得到芯片組合封裝結構；

將所述芯片組合封裝結構形成在熱沉結構上，并通過金屬引線將形成有所述LED芯片一側的所述重新布線層與PCB板進行電性連接；以及

至少于所述LED芯片周圍形成第三封裝層，得到LED芯片系統級封裝結構。

2.根據權利要求1所述的LED芯片的系統級封裝方法，其特征在于，所述封裝方法還包括在所述分離層上形成保護層的步驟，其中，所述第一芯片初始封裝結構形成在所述保護層表面，剝離所述支撐襯底之后還包括去除所述保護層的步驟。

3.根據權利要求1所述的LED芯片的系統級封裝方法，其特征在于，所述第一封裝層的上表面高于所述連接柱結構上表面；所述第二封裝層的上表面高于所述第一封裝層上表面。

4.根據權利要求1所述的LED芯片的系統級封裝方法，其特征在于，所述LED芯片通過若干個金屬凸塊形成在所述重新布線層上進行電連接，所述第三封裝層還形成在所述LED芯片底部的所述金屬凸塊之間。

5.根據權利要求1-4中任意一項所述的LED芯片的系統級封裝方法，其特征在于，所述PCB板形成在所述熱沉結構上且位于所述芯片組合封裝結構側部，所述第三封裝層還形成在所述PCB板以及所述重新布線層上方并覆蓋所述金屬引線。

6.根據權利要求5所述的LED芯片的系統級封裝方法，其特征在于，所述芯片組合封裝結構與所述熱沉結構之間還形成有熱膠層。

7.根據權利要求5所述的LED芯片的系統級封裝方法，其特征在于，所述第一芯片包括ASIC芯片。

8.一種LED芯片的系統級封裝結構，其特征在于，所述封裝結構包括：

熱沉結構；

第一芯片，形成在所述熱沉結構上；

連接柱結構，形成在所述第一芯片上，以將所述第一芯片電性引出；

第一封裝層，形成在所述第一芯片上，所述第一封裝層包覆所述連接柱結構，所述第一芯片、所述連接柱結構及所述第一封裝層構成第一芯片初始封裝結構；

第二封裝層，形成在所述熱沉結構上，包覆所述第一芯片初始封裝結構；

重新布線層，形成在所述第二封裝層及所述第一芯片初始封裝結構上，所述重新布線層與所述連接柱結構電連接；

LED芯片，形成于所述重新布線層遠離所述第一芯片初始封裝結構的一側；

PCB板，所述PCB板通過金屬引線與形成有所述LED芯片一側的所述重新布線層電性連接；以及

第三封裝層，至少形成于所述LED芯片周圍。