[发明专利]发光二极管的封装方法与结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种二极管的封装方法与结构，特别是涉及一种超薄型发光二极管的封装方法与结构。

背景技术

第一个发光二极管在60年代由Holonyak以磷化砷镓制作而成，当时以红光显示，效率相当弱仅有0.1lm/W。直到1996年日本发展出蓝光发光二极管突破相关技术瓶颈后，发光二极管就成为照明界所瞩目的新兴光源。发光二极管属于化合物半导体的一种，利用P型及N型半导体材料中的电子空穴结合时以发光形式释放出的能量。因为发光二极管具体积小、寿命长、驱动电压低、耗电量低、反应速率快、耐震性佳等优点。目前，发光二极管已广泛的应用于光学显示装置、交通号志、数据储存装置、通信装置、照明装置与医疗装置上，成为日常生活中不可或缺的光电组件。

近年来，由于消费者对于轻薄短小的可携式电子产品的热爱，使得发光二极管的封装也开始朝向轻薄短小的方向发展。在公知的发光二极管的封装制程中，发光二极管芯片与电路基板的电性连接是利用打线来完成。但因为线材会占据一定的体积和高度，使得发光二极管的封装尺寸受到限制，无法封装出体积更轻薄短小的发光二极管。

因此，开发出一种芯片倒装焊(flip-chip)的技术。在此技术中，将发光二极管芯片直接粘合于电路基板上。省去了打线的步骤，也省去了线材所需的体积。故相比于公知打线技术，芯片倒装焊技术可以封装出尺寸更小的发光二极管。

但随着电子产品市场的快速变迁，运用芯片倒装焊技术封装的发光二极管的体积也逐渐不能满足市场的需求。市场上需要的是比发光二极管芯片更小的封装尺寸。因此有人开始尝试研磨掉发光二极管芯片的部分厚度，以继续缩小发光二极管的封装体积。但能研磨掉的厚度有限。因为在研磨发光二极管芯片的过程中，会导致发光二极管芯片的强度下降。故当发光二极管芯片研磨超过一定厚度时，研磨发光二极管芯片所施加的外力，会导致发光二极管芯片碎裂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种发光二极管的封装方法与结构。利用此封装方法与结构，可以封装出厚度更薄、体积更小的发光二极管。而不受到线材的体积或二极管芯片本身厚度的限制。

为了实现上述目的，本发明提供了一种发光二极管的封装方法。首先，分别在电路基板上的正极和负极上形成两个焊球。之后，以芯片倒装焊的方式放置发光二极管芯片于这些焊球之上，以电性连接发光二极管芯片与电路基板。其中发光二极管芯片的P极与正极电性连接，发光二极管芯片的N极与负极电性连接。之后，压合发光二极管芯片与电路基板。最后，激光切除发光二极管芯片的基材。

为了实现上述目的，本发明提供了一种发光二极管的封装结构。此发光二极管的封装结构包含电路基板、两个焊垫、两个焊球与没有基材的发光二极管芯片。其中两个焊垫位于电路基板之上，一为正极，一为负极。两个焊球位于焊垫与发光二极管芯片间，用以电连接发光二极管芯片与电路基板，其中发光二极管芯片的P极与正极电性连接，发光二极管芯片的N极与负极电性连接。

由上述可知，利用激光加工的方式，能精确的切除发光二极管芯片的基材。故相比于公知研磨的方式，激光切除的方式可以得到更薄的发光二极管芯片。并且，由于激光加工的方式为非接触式，故不必担心加工时的施力，会导致发光二极管芯片碎裂。此外，在此发光二极管的封装结构中，由于发光二极管芯片的基材已被移除，仅留下发光二极管芯片的发光层。故在结构上更为精简，因此能封装出厚度更薄，体积更小的发光二极管。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1至图3为依照本发明较佳实施例的一种发光二极管在各封装阶段的结构剖面示意图。

其中，附图标记：

100：电路基板  110：焊垫

112：正极      114：负极

120：焊球      130：发光二极管芯片

132：发光层    134：基材

136：P极       138：N极

140：激光

具体实施方式

图1至图3图为依照本发明较佳实施例的一种发光二极管在各封装阶段的结构剖面示意图。在图1中，首先，在电路基板100上形成焊垫110。焊垫110包含正极112和负极114。在正极112和负极114上再分别形成两个焊球120。形成焊球120的方法较佳为电镀法或印刷法。