Led封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提出一種LED封裝結(jié)構(gòu)，用于封裝多個(gè)LED芯片，包括硅片，形成于硅片表面的介質(zhì)層，所述形成于介質(zhì)層內(nèi)并被介質(zhì)層隔離的連線盤(pán)和導(dǎo)熱盤(pán)，固定在硅片表面的封裝片，封裝片設(shè)有一開(kāi)口，開(kāi)口的側(cè)壁形成有反光層，LED芯片固定在導(dǎo)熱盤(pán)的表面，并與連線盤(pán)通過(guò)多個(gè)引線連接，并透過(guò)開(kāi)孔暴露出，在硅片上形成導(dǎo)熱盤(pán)，并將LED芯片固定在導(dǎo)熱盤(pán)表面，導(dǎo)熱盤(pán)能夠?qū)ED芯片產(chǎn)生的熱量進(jìn)行快速散熱，提高散熱效能，使其電氣性能、熱可靠性和耐用性增加，延遲LED芯片的使用壽命；形成的開(kāi)口具有反光層，將LED芯片放置于開(kāi)口內(nèi)，可減少LED芯片發(fā)出光線的散射，提高光通量，并能夠聚集光線，控制色溫的一致性，有效的提高發(fā)光效率。
【專利說(shuō)明】LED封裝結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及LED制造領(lǐng)域，尤其涉及一種LED封裝結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]LED (發(fā)光二極管，Light-Emitting Diode)是由鎵(Ga)與砷(As)、磷(P)的化合物制成的二極管，當(dāng)電子與空穴復(fù)合時(shí)能輻射出可見(jiàn)光，因而可以用來(lái)制成發(fā)光二極管。在電路及儀器中作為指示燈，或者組成文字或數(shù)字顯示。
[0003]LED的封裝是指發(fā)光芯片的封裝，相比集成電路封裝有較大不同。LED的封裝不僅要求能夠保護(hù)燈芯，而且還要能夠透光。所以LED的封裝對(duì)封裝材料有特殊的要求。
[0004]目前LED主要是以LED芯片的型式進(jìn)行封裝。其中大部份的封裝制程都是從傳統(tǒng)的集成電路(IC)封裝工藝引用過(guò)來(lái)。但近幾年來(lái)集成電路已經(jīng)轉(zhuǎn)向了低成本高效益的晶圓級(jí)封裝，因此LED封裝工藝也應(yīng)向這個(gè)嶄新的領(lǐng)域進(jìn)行拓展。相較于傳統(tǒng)塑料成型或陶瓷封裝，晶圓級(jí)封裝的基本概念是封裝整個(gè)晶圓，而不是分立的單顆LED芯片。這項(xiàng)封裝技術(shù)非常適用于輸入輸出端口數(shù)量少的器件。晶圓級(jí)封裝具有降低成本與提高產(chǎn)能的特點(diǎn)，集成電路封裝與微機(jī)電系統(tǒng)封裝工業(yè)中的許多實(shí)例研究表明，晶圓級(jí)封裝在提高產(chǎn)量的同時(shí)，能夠?qū)⒃某杀窘档?0-30%。
[0005]然而，封裝結(jié)構(gòu)的不同對(duì)LED芯片的發(fā)光效率有著極大的影響，一方面現(xiàn)有技術(shù)中的LED封裝結(jié)構(gòu)中的LED芯片發(fā)光效率并不是很高；另一方面，LED芯片在工作時(shí)通常會(huì)發(fā)出熱量，長(zhǎng)時(shí)間的工作產(chǎn)生大量的熱量將會(huì)對(duì)LED芯片的性能造成較大的影響，甚至縮短LED芯片的使用壽命。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的在于提供一種LED封裝結(jié)構(gòu)，能夠增加LED芯片發(fā)光以及散熱的效率，提高LED芯片的使用壽命。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提出了一種LED封裝結(jié)構(gòu)，用于封裝LED芯片，所述結(jié)構(gòu)包括:
[0008]硅片、介質(zhì)層、連線盤(pán)、導(dǎo)熱盤(pán)以及封裝片，其中，所述介質(zhì)層形成于所述硅片的表面，所述連線盤(pán)和導(dǎo)熱盤(pán)形成于所述介質(zhì)層內(nèi)，并由所述介質(zhì)層隔離開(kāi)，所述LED芯片固定在所述導(dǎo)熱盤(pán)的表面，并與所述連線盤(pán)通過(guò)多個(gè)引線連接，所述封裝片設(shè)有一開(kāi)口，所述開(kāi)口的側(cè)壁形成有反光層，所述封裝片固定在所述硅片的表面，所述LED芯片透過(guò)所述開(kāi)孔
暴露出。
[0009]進(jìn)一步的，所述LED封裝結(jié)構(gòu)還包括多個(gè)通孔盤(pán)以及導(dǎo)線，所述通孔盤(pán)與所述連接盤(pán)由所述介質(zhì)層隔離開(kāi)，并通過(guò)所述導(dǎo)線相連接。
[0010]進(jìn)一步的，所述LED封裝結(jié)構(gòu)還包括多個(gè)通孔連線，所述通孔連線的一端與所述通孔盤(pán)連接，另一端暴露出。
[0011 ] 進(jìn)一步的，所述通孔連線貫穿所述封裝片。[0012]進(jìn)一步的，所述LED封裝結(jié)構(gòu)還包括側(cè)壁絕緣層，位于所述通孔連線和封裝片的偵_之間。
[0013]進(jìn)一步的，所述通孔連線貫穿所述硅片。
[0014]進(jìn)一步的，所述LED封裝結(jié)構(gòu)還包括側(cè)壁絕緣層，位于所述通孔連線和硅片的側(cè)壁之間。
[0015]進(jìn)一步的，所述開(kāi)口為倒梯形。
[0016]進(jìn)一步的，所述LED封裝結(jié)構(gòu)還包括熒光粉層，所述熒光粉層填充滿所述開(kāi)口，并覆蓋所述LED芯片。
[0017]進(jìn)一步的，所述熒光粉層采用膠粘的方式固定在所述開(kāi)口內(nèi)。
[0018]進(jìn)一步的，所述封裝片與所述硅片采用膠粘的方式固定在一起。
[0019]進(jìn)一步的，所述封裝片與所述硅片采用融合壓焊的方式固定在一起。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果主要體現(xiàn)在:在硅片上形成導(dǎo)熱盤(pán)，并將LED芯片固定在導(dǎo)熱盤(pán)表面，導(dǎo)熱盤(pán)能夠?qū)ED芯片產(chǎn)生的熱量進(jìn)行快速散熱，提高散熱效能，使其電氣性能、熱可靠性和耐用性增加，延遲LED芯片的使用壽命；形成的開(kāi)口具有反光層，將LED芯片放置于開(kāi)口內(nèi)，可減少LED芯片發(fā)出光線的散射，提高光通量，并能夠聚集光線，控制色溫的一致性，有效的提高發(fā)光效率。
[0021]進(jìn)一步的，采用本實(shí)用新型提出的LED封裝結(jié)構(gòu)能夠適合微型化與多晶粒的擺放設(shè)計(jì)，能降低封裝成本，可實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)、減少封裝體積、節(jié)省材料，使電子產(chǎn)品更加小型化；通過(guò)預(yù)留出熒光粉層的位置實(shí)現(xiàn)熒光粉配量可控性和操作的方便，提高生產(chǎn)效率。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1A為本實(shí)用新型實(shí)施例一中一種LED封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖；
[0023]圖1B為本實(shí)用新型實(shí)施例一中另一種LED封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖；
[0024]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例一中LED封裝結(jié)構(gòu)中硅片的俯視圖；
[0025]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例一中LED封裝結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖4A為本實(shí)用新型實(shí)施例二中一種倒裝LED封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖；
[0027]圖4B為本實(shí)用新型實(shí)施例二中另一種倒裝LED封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面將結(jié)合示意圖對(duì)本實(shí)用新型的LED封裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行更詳細(xì)的描述，其中表示了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，應(yīng)該理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可以修改在此描述的本實(shí)用新型，而仍然實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的有利效果。因此，下列描述應(yīng)當(dāng)被理解為對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員的廣泛知道，而并不作為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0029]為了清楚，不描述實(shí)際實(shí)施例的全部特征。在下列描述中，不詳細(xì)描述公知的功能和結(jié)構(gòu)，因?yàn)樗鼈儠?huì)使本實(shí)用新型由于不必要的細(xì)節(jié)而混亂。應(yīng)當(dāng)認(rèn)為在任何實(shí)際實(shí)施例的開(kāi)發(fā)中，必須做出大量實(shí)施細(xì)節(jié)以實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)者的特定目標(biāo)，例如按照有關(guān)系統(tǒng)或有關(guān)商業(yè)的限制，由一個(gè)實(shí)施例改變?yōu)榱硪粋€(gè)實(shí)施例。另外，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種開(kāi)發(fā)工作可能是復(fù)雜和耗費(fèi)時(shí)間的，但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)僅僅是常規(guī)工作。
[0030]在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本實(shí)用新型。根據(jù)下面說(shuō)明和權(quán)利要求書(shū)，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說(shuō)明的是，附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例的目的。
[0031]實(shí)施例一
[0032]請(qǐng)參考圖1A、圖2和圖3，在本實(shí)施例中，提出了一種LED封裝結(jié)構(gòu)，用于封裝多個(gè)LED芯片，所述結(jié)構(gòu)包括:硅片10、介質(zhì)層20、連線盤(pán)22、導(dǎo)熱盤(pán)24以及封裝片30。
[0033]其中，所述介質(zhì)層20形成于所述硅片10的表面，所述介質(zhì)層20可以為采用化學(xué)氣相沉積方式形成的氮化硅或者氧化硅；
[0034]接著，在所述介質(zhì)層20的內(nèi)部形成連線盤(pán)22和導(dǎo)熱盤(pán)24，兩者由所述介質(zhì)層20隔離開(kāi)；使后續(xù)的LED芯片50能夠固定在所述導(dǎo)熱盤(pán)24的表面，所述導(dǎo)熱盤(pán)24可以采用金屬材質(zhì)，具有導(dǎo)熱快的性能，可以迅速的將所述LED芯片50產(chǎn)生的熱量散去，所述連線盤(pán)22的材質(zhì)可以為鋁或銅等導(dǎo)電金屬，所述引線60為金線；
[0035]在本實(shí)施例中，所述LED封裝結(jié)構(gòu)還包括多個(gè)通孔連線40、側(cè)壁絕緣層41、通孔盤(pán)21以及導(dǎo)線23 (如圖2所示)，所述通孔盤(pán)21與所述連接盤(pán)22由所述介質(zhì)層20隔離開(kāi)，并使用所述導(dǎo)線23將兩者連接在一起，所述通孔連線40形成于所述封裝片30內(nèi)，并貫穿所述封裝片30，其一端與所述通孔盤(pán)21連接，另一端則暴露出，用于后續(xù)進(jìn)行連線等，所述側(cè)壁絕緣層41位于所述通孔連線40和封裝片30的側(cè)壁之間，起絕緣作用；
[0036]所述封裝片30設(shè)有一開(kāi)口，所述開(kāi)口為倒梯形，使所述LED芯片50可以透過(guò)所述開(kāi)孔暴露出，所述開(kāi)口的側(cè)壁形成有反光層31，所述反光層31的表面涂覆有高反光材質(zhì)，例如銀等，能夠?qū)⑺鯨ED芯片50產(chǎn)生的光線聚集起，提高發(fā)光效率，所述封裝片30固定在所述硅片10的表面，兩者通過(guò)膠粘的方式或者融合壓焊(Fusion bond)的方式固定在一起，其中，所述封裝片30可以為金屬材質(zhì)，材質(zhì)較硬，能夠保護(hù)整個(gè)封裝結(jié)構(gòu)，或者可以采用非金屬，例如塑料材質(zhì)，能夠降低生產(chǎn)成本；
[0037]接著，適當(dāng)?shù)膶⑺龉杵?0的背面進(jìn)行減薄處理，保留所述硅片10的厚度為10微米?100微米即可，可以采用化學(xué)機(jī)械研磨進(jìn)行減?。?br> [0038]接著，將所述LED芯片50固定在所述導(dǎo)熱盤(pán)24的表面，并打引線60，使所述LED芯片與所述連線盤(pán)22通過(guò)多個(gè)引線60相連接；
[0039]接著，在所述開(kāi)口內(nèi)填充滿熒光粉層70，所述熒光粉層70填充滿所述開(kāi)口，并覆蓋所述LED芯片50，用于保護(hù)所述LED芯片50，所述熒光粉層70采用膠粘的方式固定在所述開(kāi)口內(nèi)。
[0040]在本實(shí)施例中，圖1B為本實(shí)施例的另一種倒裝LED封裝的形式，與上述封裝形式的主要區(qū)別在于采用引線60為直接與所述連線盤(pán)22進(jìn)行連接，無(wú)需采用金線進(jìn)行連線，其余封裝方式均與上述一致，在此不再贅述。
[0041]實(shí)施例二
[0042]請(qǐng)參考圖4A，在本實(shí)施例中，提出的LED封裝結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一相類似，不同的是將所述通孔連線40形成于所述硅片10的內(nèi)部，并貫穿所述硅片10，同時(shí)，在兩者之間形成有側(cè)壁絕緣層41起隔離作用。
[0043]具體的，先采用刻蝕方法對(duì)所述硅片10進(jìn)行刻蝕，暴露出所述通孔盤(pán)21，再形成側(cè)壁絕緣層41，接著采用濺射法形成所述通孔連線40，所述通孔連線40的材質(zhì)為銅、鋁或
者其合金。[0044]其余封裝結(jié)構(gòu)與封裝方法均與實(shí)施例一相同，具體的可以參照實(shí)施例一，在此不再贅述。
[0045]綜上，在本實(shí)用新型實(shí)施例提供的LED封裝結(jié)構(gòu)中，在硅片上形成導(dǎo)熱盤(pán)，并將LED芯片固定在導(dǎo)熱盤(pán)表面，導(dǎo)熱盤(pán)能夠?qū)ED芯片產(chǎn)生的熱量進(jìn)行快速散熱，提高散熱效能，使其電氣性能、熱可靠性和耐用性增加，延遲LED芯片的使用壽命；形成的開(kāi)口具有反光層，將LED芯片放置于開(kāi)口內(nèi)，可減少LED芯片發(fā)出光線的散射，提高光通量，并能夠聚集光線，控制色溫的一致性，有效的提高發(fā)光效率。
[0046]在本實(shí)施例中，圖4B為本實(shí)施例的另一種倒裝LED封裝的形式，與上述封裝形式的主要區(qū)別在于采用引線60為直接與所述連線盤(pán)22進(jìn)行連接，無(wú)需采用金線進(jìn)行連線，其余封裝方式均與上述一致，在此不再贅述。
[0047]進(jìn)一步的，采用本實(shí)用新型提出的LED封裝結(jié)構(gòu)能夠適合微型化與多晶粒的擺放設(shè)計(jì)，能降低封裝成本，可實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)、減少封裝體積、節(jié)省材料，使電子產(chǎn)品更加小型化；通過(guò)預(yù)留出熒光粉層的位置實(shí)現(xiàn)熒光粉配量可控性和操作的方便，提高生產(chǎn)效率。
[0048]上述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不對(duì)本實(shí)用新型起到任何限制作用。任何所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的技術(shù)方案的范圍內(nèi)，對(duì)本實(shí)用新型揭露的技術(shù)方案和技術(shù)內(nèi)容做任何形式的等同替換或修改等變動(dòng)，均屬未脫離本實(shí)用新型的技術(shù)方案的內(nèi)容，仍屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種LED封裝結(jié)構(gòu)，用于封裝多個(gè)LED芯片，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)包括:硅片、介質(zhì)層、連線盤(pán)、導(dǎo)熱盤(pán)以及封裝片，其中，所述介質(zhì)層形成于所述硅片的表面，所述連線盤(pán)和導(dǎo)熱盤(pán)形成于所述介質(zhì)層內(nèi)，并由所述介質(zhì)層隔離開(kāi)，所述LED芯片固定在所述導(dǎo)熱盤(pán)的表面，并與所述連線盤(pán)通過(guò)多個(gè)弓I線連接，所述封裝片設(shè)有一開(kāi)口，所述開(kāi)口的側(cè)壁形成有反光層，所述封裝片固定在所述硅片的表面，所述LED芯片透過(guò)所述開(kāi)孔暴露出。
2.如權(quán)利要求1所述的LED封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述LED封裝結(jié)構(gòu)還包括多個(gè)通孔盤(pán)以及導(dǎo)線，所述通孔盤(pán)與所述連接盤(pán)由所述介質(zhì)層隔離開(kāi)，并通過(guò)所述導(dǎo)線相連接。
3.如權(quán)利要求2所述的LED封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述LED封裝結(jié)構(gòu)還包括多個(gè)通孔連線，所述通孔連線的一端與所述通孔盤(pán)連接，另一端暴露出。
4.如權(quán)利要求3所述的LED封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述通孔連線貫穿所述封裝片。
5.如權(quán)利要求4所述的LED封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述LED封裝結(jié)構(gòu)還包括側(cè)壁絕緣層，位于所述通孔連線和封裝片的側(cè)壁之間。
6.如權(quán)利要求3所述的LED封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述通孔連線貫穿所述硅片。
7.如權(quán)利要求5所述的LED封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述LED封裝結(jié)構(gòu)還包括側(cè)壁絕緣層，位于所述通孔連線和硅片的側(cè)壁之間。
8.如權(quán)利要求1所述的LED封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述開(kāi)口為倒梯形。
9.如權(quán)利要求1所述的LED封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述LED封裝結(jié)構(gòu)還包括熒光粉層，所述熒光粉層填充滿所述開(kāi)口，并覆蓋所述LED芯片。
10.如權(quán)利要求9所述的LED封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述熒光粉層采用膠粘的方式固定在所述開(kāi)口內(nèi)。
11.如權(quán)利要求1所述的LED封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述封裝片與所述硅片采用膠粘的方式固定在一起。
12.如權(quán)利要求1所述的LED封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述封裝片與所述硅片采用融合壓焊的方式固定在一起。
【文檔編號(hào)】H01L33/64GK203644821SQ201320834810
【公開(kāi)日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2013年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月16日
【發(fā)明者】張汝京, 楊立吾, 康樹(shù)生, 王勇, 尚榮耀, 侯芳芳 申請(qǐng)人:嶸瑞芯光電科技（上海）有限公司