[发明专利]晶圆级封装LED

说明书

晶圆级封装LED，涉及LED封装。设有LED芯片、透镜、透镜粘结层，LED芯片设衬底层、掺杂半导体层、半导体发光层、导电反光层、电极、绝缘层和包覆介质，半导体发光层设于第一和第二掺杂半导体层之间，导电反光层设于第二掺杂半导体层下方，第二电极通过导电反光层实现与第二掺杂半导体层之间的电导通，第一电极与第一掺杂半导体层直接连接，第一电极与半导体发光层、第二掺杂半导体层、导电反光层之间由绝缘层绝缘，包覆介质设于LED芯片侧壁的非衬底区域，衬底层内部设有过孔，过孔内壁设高反射率层，透镜包括平板部和光耦合部，平板部固定至衬底层上，光耦合部设于衬底层内的过孔内，且光耦合部的光接收面朝向第一掺杂半导体层。

技术领域

本发明涉及LED封装，尤其是涉及晶圆级封装LED。

背景技术

LED具有节能、环保、安全、体积小、寿命长、色彩丰富、性能可靠等显著优点，将成为人造光源史上继爱迪生发明电灯之后最重要的一次革命。传统的LED封装形式，都需要使用导线架，并且需要打线制程。LED封装技术的发展趋势为：不断小型化、持续减少封装使用的材料。晶圆级封装的定义为，封装外形尺寸与芯片相同，或是封装外形尺寸不大于芯片外形尺寸的120％，且功能完整的封装元件。LED封装从过去包含芯片、支架、金线、硅胶、荧光粉开始发展为倒装芯片，省去金线；进一步发展至晶圆级封装，则会将支架、金线全部省去。晶圆级封装不仅可以使LED的热阻最小化，而且能够实现封装的小型化，大幅降低器件的物料成本，被认为是LED封装的必然发展趋势。

现有的晶圆级封装LED技术方案为，将LED芯片排列成固定间距的阵列，再将封装胶膜覆盖于芯片阵列上，然后把封装胶膜从芯片阵列的间隙中间切开，得到单颗的晶圆级封装LED。其缺点在于，芯片位置排列的误差和封装胶膜的切割误差相累加，造成芯片对称中心与封装体外形对称中心难以重合，导致焊接容易短路、配光分布不对称等困扰。另外，现有的晶圆级封装LED技术方案实现的出光配光分布均为朗伯体，无法满足车灯、小间距显示屏等有指向性照射要求的应用场景需求。

中国专利CN104037305A公开一种低热阻的晶圆级LED封装方法及其封装结构，其在硅基本体(1)的正面通过金属凸块(42)设置倒装的LED芯片(4)，背面设置由导电电极(21)和散热体(22)构成的热电分离电极组件，散热体(22)设置于LED芯片(4)的正下方，而硅通孔(11)设置于LED芯片(4)的垂直区域之外，芯片电极(41)经硅通孔(11)通过金属布线反射层(3)与导电电极(21)实现电气连通。该发明通过设计有利于LED芯片散热的倒装封装基板和热电分离结构，提升了LED芯片到封装体外引脚的散热性能，显著降低了封装结构的热阻；同时采用圆片级的封装方式，实现批量加工，降低了封装工艺的成本。

中国专利CN103280508A公开一种晶圆级LED封装方法，其方法包括步骤：提供具有正负电极(110)的LED芯片(100)；提供一个表面设置硅基型腔(210)、另一个表面设置硅通孔(220)的硅本体(200)；所述硅基型腔(210)内设置导电电极(300)；将LED芯片(100)倒装于导电电极(300)上；所述硅基型腔(210)的内填充光致发光层(400)，所述光致发光层(400)覆盖LED芯片(100)的出光面；通过晶圆切割分离的方法形成单颗晶圆级LED封装结构。该发明提供了一种热阻低、散热性能好、提升出光效率、封装费用低、可以有效地拓宽LED的应用的晶圆级LED封装方法。

发明内容

本发明的目的在于针对现有的晶圆级封装LED存在的焊接容易短路、配光分布不对称、无法满足指向性照射应用场景需求等问题，提供晶圆级封装LED。