Led封装结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型提出一种LED封装结构，用于封装多个LED芯片，包括硅片，形成于硅片表面的介质层，所述形成于介质层内并被介质层隔离的连线盘和导热盘，固定在硅片表面的封装片，封装片设有一开口，开口的侧壁形成有反光层，LED芯片固定在导热盘的表面，并与连线盘通过多个引线连接，并透过开孔暴露出，在硅片上形成导热盘，并将LED芯片固定在导热盘表面，导热盘能够对LED芯片产生的热量进行快速散热，提高散热效能，使其电气性能、热可靠性和耐用性增加，延迟LED芯片的使用寿命；形成的开口具有反光层，将LED芯片放置于开口内，可减少LED芯片发出光线的散射，提高光通量，并能够聚集光线，控制色温的一致性，有效的提高发光效率。
【专利说明】LED封装结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及LED制造领域，尤其涉及一种LED封装结构。
【背景技术】
[0002]LED (发光二极管，Light-Emitting Diode)是由镓(Ga)与砷(As)、磷(P)的化合物制成的二极管，当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管。在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。
[0003]LED的封装是指发光芯片的封装，相比集成电路封装有较大不同。LED的封装不仅要求能够保护灯芯，而且还要能够透光。所以LED的封装对封装材料有特殊的要求。
[0004]目前LED主要是以LED芯片的型式进行封装。其中大部份的封装制程都是从传统的集成电路(IC)封装工艺引用过来。但近几年来集成电路已经转向了低成本高效益的晶圆级封装，因此LED封装工艺也应向这个崭新的领域进行拓展。相较于传统塑料成型或陶瓷封装，晶圆级封装的基本概念是封装整个晶圆，而不是分立的单颗LED芯片。这项封装技术非常适用于输入输出端口数量少的器件。晶圆级封装具有降低成本与提高产能的特点，集成电路封装与微机电系统封装工业中的许多实例研究表明，晶圆级封装在提高产量的同时，能够将元件的成本降低20-30%。
[0005]然而，封装结构的不同对LED芯片的发光效率有着极大的影响，一方面现有技术中的LED封装结构中的LED芯片发光效率并不是很高；另一方面，LED芯片在工作时通常会发出热量，长时间的工作产生大量的热量将会对LED芯片的性能造成较大的影响，甚至缩短LED芯片的使用寿命。
实用新型内容
[0006]本实用新型的目的在于提供一种LED封装结构，能够增加LED芯片发光以及散热的效率，提高LED芯片的使用寿命。
[0007]为了实现上述目的，本实用新型提出了一种LED封装结构，用于封装LED芯片，所述结构包括:
[0008]硅片、介质层、连线盘、导热盘以及封装片，其中，所述介质层形成于所述硅片的表面，所述连线盘和导热盘形成于所述介质层内，并由所述介质层隔离开，所述LED芯片固定在所述导热盘的表面，并与所述连线盘通过多个引线连接，所述封装片设有一开口，所述开口的侧壁形成有反光层，所述封装片固定在所述硅片的表面，所述LED芯片透过所述开孔
暴露出。
[0009]进一步的，所述LED封装结构还包括多个通孔盘以及导线，所述通孔盘与所述连接盘由所述介质层隔离开，并通过所述导线相连接。
[0010]进一步的，所述LED封装结构还包括多个通孔连线，所述通孔连线的一端与所述通孔盘连接，另一端暴露出。
[0011 ] 进一步的，所述通孔连线贯穿所述封装片。[0012]进一步的，所述LED封装结构还包括侧壁绝缘层，位于所述通孔连线和封装片的侦_之间。
[0013]进一步的，所述通孔连线贯穿所述硅片。
[0014]进一步的，所述LED封装结构还包括侧壁绝缘层，位于所述通孔连线和硅片的侧壁之间。
[0015]进一步的，所述开口为倒梯形。
[0016]进一步的，所述LED封装结构还包括荧光粉层，所述荧光粉层填充满所述开口，并覆盖所述LED芯片。
[0017]进一步的，所述荧光粉层采用胶粘的方式固定在所述开口内。
[0018]进一步的，所述封装片与所述硅片采用胶粘的方式固定在一起。
[0019]进一步的，所述封装片与所述硅片采用融合压焊的方式固定在一起。
[0020]与现有技术相比，本实用新型的有益效果主要体现在:在硅片上形成导热盘，并将LED芯片固定在导热盘表面，导热盘能够对LED芯片产生的热量进行快速散热，提高散热效能，使其电气性能、热可靠性和耐用性增加，延迟LED芯片的使用寿命；形成的开口具有反光层，将LED芯片放置于开口内，可减少LED芯片发出光线的散射，提高光通量，并能够聚集光线，控制色温的一致性，有效的提高发光效率。
[0021]进一步的，采用本实用新型提出的LED封装结构能够适合微型化与多晶粒的摆放设计，能降低封装成本，可实现大批量生产、减少封装体积、节省材料，使电子产品更加小型化；通过预留出荧光粉层的位置实现荧光粉配量可控性和操作的方便，提高生产效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1A为本实用新型实施例一中一种LED封装结构的剖面示意图；
[0023]图1B为本实用新型实施例一中另一种LED封装结构的剖面示意图；
[0024]图2为本实用新型实施例一中LED封装结构中硅片的俯视图；
[0025]图3为本实用新型实施例一中LED封装结构的结构示意图；
[0026]图4A为本实用新型实施例二中一种倒装LED封装结构的剖面示意图；
[0027]图4B为本实用新型实施例二中另一种倒装LED封装结构的剖面示意图。
【具体实施方式】
[0028]下面将结合示意图对本实用新型的LED封装结构进行更详细的描述，其中表示了本实用新型的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本实用新型，而仍然实现本实用新型的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本实用新型的限制。
[0029]为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本实用新型由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。
[0030]在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本实用新型。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
[0031]实施例一
[0032]请参考图1A、图2和图3，在本实施例中，提出了一种LED封装结构，用于封装多个LED芯片，所述结构包括:硅片10、介质层20、连线盘22、导热盘24以及封装片30。
[0033]其中，所述介质层20形成于所述硅片10的表面，所述介质层20可以为采用化学气相沉积方式形成的氮化硅或者氧化硅；
[0034]接着，在所述介质层20的内部形成连线盘22和导热盘24，两者由所述介质层20隔离开；使后续的LED芯片50能够固定在所述导热盘24的表面，所述导热盘24可以采用金属材质，具有导热快的性能，可以迅速的将所述LED芯片50产生的热量散去，所述连线盘22的材质可以为铝或铜等导电金属，所述引线60为金线；
[0035]在本实施例中，所述LED封装结构还包括多个通孔连线40、侧壁绝缘层41、通孔盘21以及导线23 (如图2所示)，所述通孔盘21与所述连接盘22由所述介质层20隔离开，并使用所述导线23将两者连接在一起，所述通孔连线40形成于所述封装片30内，并贯穿所述封装片30，其一端与所述通孔盘21连接，另一端则暴露出，用于后续进行连线等，所述侧壁绝缘层41位于所述通孔连线40和封装片30的侧壁之间，起绝缘作用；
[0036]所述封装片30设有一开口，所述开口为倒梯形，使所述LED芯片50可以透过所述开孔暴露出，所述开口的侧壁形成有反光层31，所述反光层31的表面涂覆有高反光材质，例如银等，能够将所述LED芯片50产生的光线聚集起，提高发光效率，所述封装片30固定在所述硅片10的表面，两者通过胶粘的方式或者融合压焊(Fusion bond)的方式固定在一起，其中，所述封装片30可以为金属材质，材质较硬，能够保护整个封装结构，或者可以采用非金属，例如塑料材质，能够降低生产成本；
[0037]接着，适当的将所述硅片10的背面进行减薄处理，保留所述硅片10的厚度为10微米?100微米即可，可以采用化学机械研磨进行减薄；
[0038]接着，将所述LED芯片50固定在所述导热盘24的表面，并打引线60，使所述LED芯片与所述连线盘22通过多个引线60相连接；
[0039]接着，在所述开口内填充满荧光粉层70，所述荧光粉层70填充满所述开口，并覆盖所述LED芯片50，用于保护所述LED芯片50，所述荧光粉层70采用胶粘的方式固定在所述开口内。
[0040]在本实施例中，图1B为本实施例的另一种倒装LED封装的形式，与上述封装形式的主要区别在于采用引线60为直接与所述连线盘22进行连接，无需采用金线进行连线，其余封装方式均与上述一致，在此不再赘述。
[0041]实施例二
[0042]请参考图4A，在本实施例中，提出的LED封装结构与实施例一相类似，不同的是将所述通孔连线40形成于所述硅片10的内部，并贯穿所述硅片10，同时，在两者之间形成有侧壁绝缘层41起隔离作用。
[0043]具体的，先采用刻蚀方法对所述硅片10进行刻蚀，暴露出所述通孔盘21，再形成侧壁绝缘层41，接着采用溅射法形成所述通孔连线40，所述通孔连线40的材质为铜、铝或
者其合金。[0044]其余封装结构与封装方法均与实施例一相同，具体的可以参照实施例一，在此不再赘述。
[0045]综上，在本实用新型实施例提供的LED封装结构中，在硅片上形成导热盘，并将LED芯片固定在导热盘表面，导热盘能够对LED芯片产生的热量进行快速散热，提高散热效能，使其电气性能、热可靠性和耐用性增加，延迟LED芯片的使用寿命；形成的开口具有反光层，将LED芯片放置于开口内，可减少LED芯片发出光线的散射，提高光通量，并能够聚集光线，控制色温的一致性，有效的提高发光效率。
[0046]在本实施例中，图4B为本实施例的另一种倒装LED封装的形式，与上述封装形式的主要区别在于采用引线60为直接与所述连线盘22进行连接，无需采用金线进行连线，其余封装方式均与上述一致，在此不再赘述。
[0047]进一步的，采用本实用新型提出的LED封装结构能够适合微型化与多晶粒的摆放设计，能降低封装成本，可实现大批量生产、减少封装体积、节省材料，使电子产品更加小型化；通过预留出荧光粉层的位置实现荧光粉配量可控性和操作的方便，提高生产效率。
[0048]上述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不对本实用新型起到任何限制作用。任何所属【技术领域】的技术人员，在不脱离本实用新型的技术方案的范围内，对本实用新型揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本实用新型的技术方案的内容，仍属于本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种LED封装结构，用于封装多个LED芯片，其特征在于，所述结构包括:硅片、介质层、连线盘、导热盘以及封装片，其中，所述介质层形成于所述硅片的表面，所述连线盘和导热盘形成于所述介质层内，并由所述介质层隔离开，所述LED芯片固定在所述导热盘的表面，并与所述连线盘通过多个弓I线连接，所述封装片设有一开口，所述开口的侧壁形成有反光层，所述封装片固定在所述硅片的表面，所述LED芯片透过所述开孔暴露出。
2.如权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于，所述LED封装结构还包括多个通孔盘以及导线，所述通孔盘与所述连接盘由所述介质层隔离开，并通过所述导线相连接。
3.如权利要求2所述的LED封装结构，其特征在于，所述LED封装结构还包括多个通孔连线，所述通孔连线的一端与所述通孔盘连接，另一端暴露出。
4.如权利要求3所述的LED封装结构，其特征在于，所述通孔连线贯穿所述封装片。
5.如权利要求4所述的LED封装结构，其特征在于，所述LED封装结构还包括侧壁绝缘层，位于所述通孔连线和封装片的侧壁之间。
6.如权利要求3所述的LED封装结构，其特征在于，所述通孔连线贯穿所述硅片。
7.如权利要求5所述的LED封装结构，其特征在于，所述LED封装结构还包括侧壁绝缘层，位于所述通孔连线和硅片的侧壁之间。
8.如权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于，所述开口为倒梯形。
9.如权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于，所述LED封装结构还包括荧光粉层，所述荧光粉层填充满所述开口，并覆盖所述LED芯片。
10.如权利要求9所述的LED封装结构，其特征在于，所述荧光粉层采用胶粘的方式固定在所述开口内。
11.如权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于，所述封装片与所述硅片采用胶粘的方式固定在一起。
12.如权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于，所述封装片与所述硅片采用融合压焊的方式固定在一起。
【文档编号】H01L33/64GK203644821SQ201320834810
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年12月16日 优先权日:2013年12月16日
【发明者】张汝京, 杨立吾, 康树生, 王勇, 尚荣耀, 侯芳芳 申请人:嵘瑞芯光电科技（上海）有限公司