[发明专利]发光二极管的封装

说明书

技术领域

本发明属于一种发光二极管的封闭，具体地说，涉及一种粘着型发光二极管的封闭。

背景技术

目前表面粘著型发光二极管(SMD LED)的封装主要分有电路板型与支架型两种，其中支架型SMD LED采用金属支架为基板再以射出塑胶凹槽或模铸成型(molding)方式封胶后并切割形成SMD型LED如图1所示。电路板型SMD LED是用复合材料电路板为基板再以模铸成型(molding)方式封胶并切割形成SMD型LED如图2所示，目前以这两种方式所制作出来的SMD LED都有一些共同缺点，其一就是耐温性不够，特别在SMD元件与其他电路板线路接合时须过高温炉(约250-300℃)，SMD LED的molding封胶耐温性不足，一般封胶Tg点只有120℃左右且与基板或支架的热膨胀系数不一样，因在SMD LED元件过高温炉后常会发生异常不良现象；另一缺点为散热性不佳，封胶材料与基板热传性不佳，而LED元件本身也是个小型发热体，当散热性不佳时温升提高对元件的发光效率与品质会有影响；另一缺点为微小化时其反射凹槽不易制作，在LED封装元件中有反射凹槽与没有反射凹槽所发出的亮度相差一倍以上(以发光角度30度为比较基准)，在微小化0603(1.6×0.7mm)，0402(1.0×0.5mm)SMD LED尺寸要具有凹槽反射杯在传统制程基本上是很难做到的。

耐温性不佳、散热性不佳、微小化反射凹槽不易制作，是传统SMDLED最大问题所在。

发明内容

本发明的目的在提供一种发光二极管的封闭，具有耐热性高，制作反向槽容易，散热性佳，微小化容易等优点。

为实现上述目的，本发明提供的一种发光二极管的封装，是在硅晶片基板正面上光阻层经曝光显影后利用湿蚀刻方式蚀刻出具有倾斜壁的凹槽反射座，另在硅晶片基板的背面同样上光阻层并在凹槽底部背面的相对位置设有电极孔图案经曝光显影后利用于蚀刻方式蚀刻出贯孔电极孔，后去除光阻，再将硅晶片基板经高温炉氧化或氮化处理使硅基板表面形成一层氧化硅或氮化硅的绝缘层，再利用电镀方式使硅基板正、反面及贯孔电极孔内均镀一层金属导电层，并利用激光加工将凹槽内的电极面分割成具有正、负电极的电极接触面，以利LED发光晶粒的置于其中并与电极接合。

其中镀金属导电层须同时具有导电与光反射功能，其材料为Ag、Au、Pd、pt等。

其中硅晶片基板选用100结晶方位的硅晶片能蚀刻出倾斜壁的凹槽。

其中硅晶片基板运用110结晶方位的硅晶片能蚀刻出具垂直壁的凹槽。

其中湿蚀刻液为碱性(氢氧化钾KOH)时，其光阻须用酸性显影光阻。

由硅晶片基板经氮气高温炉加热使硅晶片表面形成一层氮化硅层，再上光阻并配合光罩曝光显影，用反应性离子蚀刻(RIE)把显影区的氮化硅层去除，后再用湿蚀刻法蚀刻出具有凹槽的结构；在硅晶片基板的背面上光阻并配合光罩在凹槽的相对位置设有电极孔图做曝光显影，再用反应性离子蚀刻(RIE)把氮化硅层去除，用干蚀刻感应耦合电浆(ICP)制作出贯孔电极孔，将硅晶片基板经氧化或氮化处理使凹槽及贯孔电极孔内壁形成一层绝缘层，后再将硅基板镀金属层，利用激光加工分割出凹槽内的正、负电极面，以利LED晶粒置于凹槽内并与电极接合。

将LED发光晶粒放置于具有凹槽反射座的硅晶片基板凹槽内，并将LED发光晶粒的正、负电极连接硅晶片基板凹槽的正、负电极，利用封胶树脂包覆LED发光晶粒且填满整个凹槽，经加温使封胶树脂固化后并切割成颗粒状的表面粘着型发光二极管元件。

其中封胶树脂为一种透明耐高温的硅胶或环氧树脂(EPOXY)

其中晶片基板可为硅晶片(Si)或二氧化硅(SiO₂)晶片基板。

其中封胶树脂以模铸方式成型使其表面形成具有凸透镜功能的结构。

其中在晶片基板的单一凹槽反射座内可同时放置二颗LED晶粒以上。

发光二极管(LED)硅基板制作过程如下(A)

1.首先选用100结晶方位(Orientation)的硅晶片(6寸)；

2.上光阻并利用曝光显影方式将不要的光阻去除；

3.利用非等向性湿蚀刻(Anisotropic wet etching)，蚀刻达到一定深度，即形成具有倾斜角54.74°的凹槽(反射座)；

4.硅晶片背面用干蚀刻或激光加工制作贯孔电极孔；

5.经氧化或氮化处理，使表面形成一绝缘氧化硅层(SiO₂)或氮化硅层(Si₃N₄)；