[发明专利]LED倒装芯片集成封装方法及采用该方法封装的LED

说明书

技术领域

本发明涉及光电技术领域中LED倒装芯片集成封装方法及采用该方法封装的LED。

背景技术

发光二极管(LED)中的发光芯片是一种半导体材料，它对热很敏感，热会使它的电光转换效率降低，还会缩短LED的使用寿命，所以LED在封装过程中，根据芯片不同的结构设计合理的封装方式是非常有必要的。现在市场上常用的LED封装芯片的结构有：平面结构芯片，即芯片的正、负电极同在芯片的出光面上；垂直结构芯片，即芯片的正电极、负电极分布在芯片的出光面和反射面这两个不同的面上；倒装芯片，即芯片的正、负电极都在芯片的反光面上。在LED集成封装中，平面结构的芯片使用较多，因为平面结构的芯片正、负电极都分布在芯片的出光面上，便于将芯片之间进行不同的电连接(如：串联、并联或串、并联相结合)；垂直结构的芯片在集成封装中要将LED支架进行特殊处理，而后才能进行不同方式的电连接；而倒装芯片在集成封装中还未使用，因为倒装芯片的电极都分布在芯片底面，故倒装芯片应用于集成封装有一定的技术难度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种将LED倒装芯片应用于LED集成封装的新封装方法，从而降低LED芯片、支架的温度，提高LED的光效及使用寿命；同时提供一种采用该封装方法封装的LED。

本发明所采用的技术方案是：

一种LED倒装芯片的集成封装方法，包括以下步骤：

A.将用高导热材料制作的LED支架放置芯片的碗杯的表面进行绝缘处理或在该碗杯内固定导热绝缘垫片；

B.用导热率高、导电性能好的材料制成焊垫，将该焊垫固定于LED支架放置芯片的碗杯内或导热绝缘垫片上；

C.将LED倒装芯片键合到焊垫上；

D.将引线架固定到LED支架上；

E.用金线将引线架上的电极引出件与焊垫进行电连接；

F.在放置芯片的碗杯内填充透明封装材料。

作为一种优化，在进行步骤A之前还包括以下步骤：

A’.在LED支架放置芯片的碗杯内设置一个以上的以高导热材料制成的小凸起，小凸起的上表面绝缘或经过绝缘处理。

该小凸起的宽度与倒装芯片两电极之间的间距相等或略小于两电极之间的间距，长度等于或略大于倒装芯片的宽度，高度等于或略大于倒装芯片电极的厚度；小凸起可以键合在LED支架放置芯片的碗杯内，也可以直接在LED支架放置芯片的碗杯内制作。

所述透明封装材料可以是硅胶、环氧树脂、矽胶或其它透明物质。

所述焊垫的电连接方式可以是串联或并联或并、串联相结合。

一种应用该LED倒装芯片集成封装方法封装的LED，包括LED支架、引线架、电极引出件及若干个LED倒装芯片，在LED支架上设置有放置芯片的碗杯，其特征在于：所述碗杯的表面是经过绝缘处理的或者固定有导热绝缘垫片；该LED还包括一个以上用导热率高、导电性能好的材料制成的焊垫，该焊垫固定在碗杯或绝缘垫片的上表面上，焊垫的两端通过金丝与电极引出件进行电连接；所述LED倒装芯片固定于焊垫上；碗杯内填充有透明封装材料。

作为一种优化，本发明还包括若干个用高导热材料制成的小凸起，该小凸起的宽度等于或略小于倒装芯片两电极之间的间距，长度等于或略大于倒装芯片的宽度，高度等于或略大于倒装芯片电极的厚度；该小凸起可以固定在碗杯内，也可以直接在碗杯内制作；该小凸起的上表面绝缘或经过绝缘处理。

所述透明封装材料可以是硅胶、环氧树脂、矽胶或其它透明物质。

所述焊垫的电连接方式可以是串联或并联或并、串联相结合。

本发明的优点在于：

1.采用本发明提供的LED倒装芯片集成封装方法封装的LED，由于芯片的电极直接与导热率高的焊垫或碗杯接触，增强了芯片的散热性能，降低了LED芯片在使用中的温度，延长了LED光源的使用寿命；在采用了具有小凸起的优化方案时，其散热性能进一步增强。

2.增加了LED光源的光通量，增强了LED光源的光效，还增加了LED的稳定性。平面结构的芯片电极在芯片的出光面上，垂直结构的芯片也有部分电极在芯片的出光面上，这样的电极都会遮挡一部分芯片发出的光，而倒装芯片的电极都在芯片的反光面上，不会遮挡芯片发出的光，而且倒装芯片之间的电连接不再采用金丝，而是直接由焊垫进行电连接，减少了金丝对光反射，从而提高了光通量，增加了LED光源的效率，增加了LED的稳定性。

附图说明

图1为示出了本发明LED倒装芯片集成封装方法一种封装方式的平面示意图；

图2为示出了本发明LED倒装芯片集成封装方法一种封装方式的截面示意图；