[发明专利]一种硅基板集成有功能电路的LED表面贴装结构及其封装方法

权利要求书

1.一种硅基板集成有功能电路的LED表面贴装结构，其特征在于：包括硅基板和LED芯片，所述硅基板的上表面为一平面结构，无凹槽，一氧化层覆盖在硅基板的上表面，分别用以连接正负电极的二金属电极层设置在该氧化层的上表面且相互绝缘，所述金属电极层的上表面分别设置有金属凸点，LED芯片倒装在该硅基板上，LED芯片的正负极分别与二金属凸点连接，从而与金属电极层电连接；在所述硅基板的下表面分别设置有二导电金属焊盘，所述导电金属焊盘与硅基板上表面的金属电极层通过设置在硅基板侧壁的金属引线电连接，一导热金属焊盘设置在LED芯片正下方对应的硅基板的下表面；所述硅基板的上表面集成有LED所需的外围功能电路，其通过贯穿氧化层的接触孔与金属电极层实现电连接。

2.根据权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于：还包括一胶体透镜，其设置在硅基板的上表面，形成一密闭空间使LED芯片及其内的金属布线与外界隔离。

3.根据权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于：所述外围功能电路是静电保护电路、电源驱动电路、整流电路、调光电路、负载监测诊断电路中的一种电路或多种电路的组合。

4.一种硅基板集成有功能电路的LED封装方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤S1：在蓝宝石衬底上生长有多层氮化镓的外延圆片，经过光刻、刻蚀、金属层沉积和钝化层保护等系列工艺步骤，在LED芯片上形成P电极和N电极，以及电极上的金属焊盘；

步骤S2：在硅基板的上表面形成外围功能电路、氧化层以及金属电极层，然后在金属电极层的上表面形成金属凸点；

步骤S3：在硅基板的下表面形成凹槽；

步骤S4：通过电镀或喷涂的方式在凹槽的侧壁和硅基板的下表面覆盖一绝缘层；

步骤S5：在凹槽的侧壁的绝缘层表面形成金属引线、在硅基板的下表面的绝缘层表面形成导电金属焊盘，以及在硅基板下表面形成导热金属焊盘；

步骤S6：将LED芯片倒装在所述硅基板上，并使LED芯片上P电极和N电极对应的金属焊盘分别与硅基板上的金属凸点连接；

步骤S7：在硅基板上表面的LED上方制作胶体透镜。

5.根据权利要求4所述的封装方法，其特征在于：在所述步骤S3具体为：首先在硅基板上表面通过第一粘胶层粘上一层与硅基板大小相同的第一支撑片；然后对硅基板的下表面进行研磨；接着在硅基板的下表面进行介质层沉积、涂胶、曝光、显影、腐蚀工序，在硅基板的晶粒之间的划片道位置开出掩蔽介质层的窗口图形，利用介质层或光刻胶作为掩蔽层，对硅基板的下表面的窗口图形位置进行干法刻蚀或湿法腐蚀，直到将硅基板腐蚀穿，形成凹槽。

6.根据权利要求4所述的封装方法，其特征在于：在所述步骤S5具体为：首先通过曝光显影或腐蚀将在凹槽对应硅基板上表面的金属电极层的侧壁处的绝缘层去除；然后通过电镀或化学镀方式在凹槽内形成金属引线以及在硅基板的下表面形成导电金属焊盘和导热金属焊盘；硅基板上表面的金属电极层与硅基板下表面的导电金属焊盘通过金属引线电连接。

7.根据权利要求4所述的封装方法，其特征在于：在所述步骤S5和步骤S6之间还包括粘贴第二支撑片和去除第一支撑片的步骤，即将硅基板的下表面通过第二粘胶层贴于第二支撑片上，然后将硅基板上表面的第一支撑片去除掉。