[发明专利]高效增光型CSP LED及其制造工艺

说明书

本发明涉及一种高效增光型CSP LED及其制造工艺。其特征在于所述CSP LED芯片外设置一高透光性外壳，该高透光性外壳构成透明共振腔，CSP LED芯片与透明共振腔构成一个高效增光型CSP LED单体。本发明通过在现有CSP LED芯片的外部设置共振腔构成高效增光型CSP LED，使经过透明共振腔的光波发生反射和干涉，进而产生增强的光波，实现高光效；通过在透明共振腔的底部设置二氧化硅涂层，类似镜子底部的银层效果，将下层的光波全部反射，增强了光效。

技术领域

本发明涉及一种高效增光型CSP LED及其制造工艺。

背景技术

LED器件自发明至今，己经超过三十年之久,但不断的推陈出新，持续的往前推展进步中，在发展成熟之中，价格不停的下滑，使用消费者受惠。

LED区分为磊晶与元器件二种，磊晶即是晶圆分裂之后的单芯片，而LED器件则是经过再封装工艺流程，将磊晶进行适当的封装保护，即成为LED器件，比较常用于直插型式与SMD贴片型式，占用比例较大，生产工艺比较成熟，生产良率高达９９％以上。

半导体工业的发展，在过去三十年中，受到国家的重视与大力的扶持推动，LED白光的发明，真正使人类享受到半导器件的低能耗高效能，LED照明产品的成熟，普及覆盖率己经大幅成长，可以百分百的取代传统照明灯具，完全渗透到任何需要使用照明的空间中。

过去的LED器件简单区分为二种：

1.直插式LED，又称为铜支架LED器件，其主要特征是有二支的金属引脚，代表是LED的PN电极，它可以直插电路板上，通过波峰焊完成器件的焊接固定，它的发光效能相对较低的。这是早期的成熟工艺，也是成本较低的工艺流程。它的精度要求不高，比较适合低端的产品，以及信号指示灯的应用范围上。

2.SMD LED器件是采用表面贴装工艺，是精度比较高的LED器件，主要是要求轻薄短小的工艺，是一种金属支架与塑料混合的包装支架，结构强度胜过一般铜支架的LED器件。SMD LED器件会有不同的尺寸配合，是将LED磊晶包装在支架上，焊接导线电极，再用硅胶封装完成，SMD LED的发光效能突破100流明／瓦，是一项重大的突破成长，在最近十年中，穏定的成长向上突破，目标己经接近到每瓦180-200流明境界。

以上二种LED器件的共同点是，均采用早期的半导体长晶工艺，磊晶是属于垂直式机构，就是正装LED长晶技术，正装LED的ＰＮ电极是在上下方，下方为Ｎ，上方为Ｐ。所以磊晶的Ｎ极是采用银浆固定磊晶在基板表面，磊晶的P 极是采用金线焊接到支架上，再用硅胶将磊晶包装完成。

采用金线焊接是早期的封装基础，己经延用了３０年之久时间，但却是LED器件的致命伤害，因为有大量的不良原因，都是出现在金线焊接的不良品。另外因为Ｐ极占用了磊晶上方的出光面积，又有金线遮蔽一部份的出光，导致LED器件的光效很难向上成长。

因此需要发展一套新技术，来改善LED的发光效能,并且做到高度可靠性。

无论直插式支架LED与SMD支架式LED，均使用正装芯片(VERTICAL CHIP）做为发光的核心器件。它需要有焊线制程，才能将芯片与支架导通，这是二者相同之处，同样也是二者的弱点，就是工作中会发生导线脱离或者断线死灯，并且发生的机率相当高，所以高端产品均不会选择这二者产品，就是可靠性不好。

造成不可靠的原因，大致是因为二者器件的制造工艺条件，包装成型的固化温度条件是设定在150度，而回流焊炉的设定温度条件是设定为240-260度，己经远远高于器件的成型固化温度条件。实际上说，是对器件造成老化与破坏，当器件完成通过回流焊炉之后，等于己经老化了，导线的焊点己经松动不穏定不可靠，是造成产品的不良主因。