[发明专利]一种LED封装结构及其封装方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体领域，尤其涉及一种LED封装结构及其封装方法。

背景技术

目前典型的大功率LED芯片一般采用图1所示的倒装焊接结构进行封装，其中，LED芯片2被设计成向背面发光，在LED芯片2的表面制作用于电互连的金属微焊球3，LED芯片2则采用倒装的方式与下面的硅衬底4进行连接，并在硅衬底4的表面制作简单的电路以将微焊球3的端口引出到周边焊盘，然后通过引线键合工艺实现外界与LED芯片2的电源和其他信号的互连。在硅衬底4的下方是散热层10和金属热沉11，用于促进热量向LED芯片2的背面进行传导。在图1中，标号1表示掺荧光粉硅胶，标号2表示LED芯片，标号3表示微焊球，标号4表示硅衬底，标号5表示电极引线，标号6表示反射杯，标号7表示金属反射层，标号8表示灌封胶，标号9表示外接电路，标号10表示散热层，标号11表示金属热沉层，标号12表示键合层。

在图1所示的结构中，硅衬底4是通过引线键合的方式来与外界进行电连接的，因此封装效率降低并且不能与圆片级封装技术进行兼容。

发明内容

本发明针对现有技术中LED封装效率低以及不能与圆片级封装相兼容的缺点，提供了一种LED封装结构及封装方法，能够增加LED的封装效率，降低LED芯片散热热阻，并能够与圆片级封装相兼容。

本发明提供的LED封装结构包括依次层叠的LED芯片、衬底以及散热基板，所述衬底中具有贯穿所述衬底的硅通孔，所述衬底的两侧上分别具有与所述硅通孔互连的布线层，所述散热基板的位于所述衬底下方的部分具有与所述衬底连接的突出部，并且该突出部的尺寸小于所述衬底的尺寸，所述散热基板的非所述突出部部分上布置有引出电路，所述LED芯片与所述衬底通过倒装方式互连，所述LED芯片与所述衬底的组合也通过倒装方式与所述引出电路互连，并且通过所述衬底中的硅通孔将所述LED芯片的信号输出给所述引出电路。

本发明提供的LED封装方法包括以下步骤：

提供衬底并在所述衬底上形成硅通孔；

在所述衬底的一侧上形成布线层并通过倒装键合工艺将LED芯片与所述衬底的形成布线层的一侧互连；

在所述衬底的另一侧上形成布线层；

将带有引出电路的散热基板与所述另一侧通过倒装的方式进行互连，其中所述散热基板的位于所述衬底下方的部分具有与所述衬底连接的突出部，并且该突出部的尺寸小于所述衬底的尺寸，所述散热基板的非所述突出部部分上布置有引出电路。

由于根据本发明的LED封装结构与封装方法是通过具备垂直互连功能的硅通孔结构来实现LED芯片与引出电路之间的互连的，所以不需要采用现有技术中所采用的引线键合工艺，从而增加了封装效率，降低了LED芯片的散热热阻。

附图说明

图1是现有技术中的LED封装结构；

图2是根据本发明的LED封装结构的一个示例性剖面图；

图3是根据本发明的LED封装结构的另一示例性剖面图；

图4是根据本发明的LED封装方法的流程图；

图5-图11是根据本发明的LED封装结构的制备流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图来详细描述根据本发明的LED封装结构与封装方法。

如图2所示，根据本发明的LED封装结构包括依次层叠的LED芯片70、衬底10以及散热基板120，所述衬底70中具有贯穿所述衬底70的硅通孔20，所述衬底10的两侧上分别具有与所述硅通孔20互连的布线层60和90，所述散热基板120的位于所述衬底下方的部分具有与所述衬底10连接的突出部，并且该突出部的尺寸小于所述衬底10的尺寸，所述散热基板120的非所述突出部部分上布置有引出电路130，所述LED芯片70与所述衬底10通过倒装方式互连，所述LED芯片70与所述衬底10的组合也通过倒装方式与所述引出电路130互连，并且通过所述衬底10中的硅通孔20将所述LED芯片70的信号输出给所述引出电路130。

优选地，在所述突出部与所述衬底10之间具有散热层110。该散热层110由高热导率的界面材料形成，当将衬底10与散热基板120进行倒装键合时，散热层在衬底10的底部与散热基板120之间形成致密键合。由于现有技术中在衬底10与散热基板120之间添加的是热导率相对低的粘结层，所以根据本发明的LED封装结构能够降低热阻，进一步增加散热性能。另外，虽然在图2中，布线层90布置在散热层110与衬底10之间，但是本发明并不局限于此，实际上，散热层110可以直接与衬底10接触，而布线层90则可以布置在衬底10的不与散热层110接触的部分上。