[发明专利]发光二极管倒装芯片的圆片级玻璃球腔封装方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种MEMS(微电子机械系统)封装技术，尤其涉及一种发光二极管倒装芯片的圆片级玻璃球腔封装方法。

背景技术

白光发光二极管（LED）照明以其低能、环保等优越性，必将取代当今的照明技术。作为照明用途，大功率的白光发光二极管（LED）被科研和企业广泛关注，由于发光二极管（LED）为了产生足够的光强，工作电流要尽量大，而工作电流大给发光二极管（LED）封装的散热问题带来了严峻的挑战。所以，通过设计白光发光二极管（LED）的光学封装结构，提高其出光率，可以在一定电流下得到足够大的光强，同时透镜可以用于提高光束的准直性，所以发光二极管（LED）封装结构中必须要有用于提高出光率的透镜。同时封装透镜结构要有好的气密性，因为芯片受潮气影响会大大影响发光性能。

环氧树脂等透明有机胶备广泛应用于发光二极管（LED）透镜的制备，但是用有机胶制作的透镜透光性不好，而且性质不稳定，在受热情况下，工作一定时间会变色，透光性能变得恶劣，同时有机物防潮性较差。

目前，发光二极管(LED)的荧光粉涂覆大多采用在芯片上点胶(混有荧光粉的硅胶)的方法进行涂覆，这样荧光粉涂覆的效率很低；而且芯片的封装，也采用点胶固化的方法，逐个封装。这种单片封装的方法效率很低，所以如果能够进行圆片级的涂覆荧光粉和封装，将大大提高效率、降低成本。

目前LED封装中需要反光杯进行光学汇聚，实现光线准直，需要一种简单工艺制作圆片级的反光杯。此外，由于LED发热量较大，引线键合的方式并不牢固，在填胶过程中容易发生机械损坏；引线键合的方式获得的封装结构比较难以适应较高温度的热循环，尤其是大功率的LED封装。

发明内容

本发明的目的是提供一种工艺方法简单、可进行圆片级发光杯制作和荧光粉层涂覆的发光二极管倒装芯片的圆片级玻璃球腔封装方法。

本发明采用如下技术方案：一种发光二极管倒装芯片的圆片级玻璃球腔封装方法，包括以下步骤：第一步，在Si圆片上刻蚀与所封装LED阵列相对应的图案：微槽阵列，微槽之间通过微流道相连通，微槽为方形或圆形，在微槽内放置适量的热释气剂；第二步，将带有图案和热释气剂的上述Si圆片与硼硅玻璃圆片在空气中或者真空中阳极键合使上述微槽和微流道密封，形成密封腔体；第三步，将上述键合好的圆片在空气中加热至820℃~950℃，并保温0.5~10min，热释气剂因受热分解产生气体在密闭腔体内形成的正压力，使得在熔融玻璃上形成与所述硅微槽相对应的球形玻璃微腔以及连接球形玻璃微腔的圆柱形玻璃微流道：对应于微槽的熔融玻璃形成球形玻璃微腔，对应于微流道的玻璃形成圆柱形微流道，热却至常温，退火，去除硅得到圆片级玻璃微腔；第四步，引线基板的制备：在硅圆片上刻蚀形成特定尺寸的微槽，微槽与玻璃微腔位置相对应；再在硅圆片表面溅射金属铝，通过光刻腐蚀制作金属引线和LED芯片(的反光杯，得到引线基板；第五步，芯片贴装：将发光二极管倒装芯片倒装焊在引线基板的反光杯内相应位置，使得芯片与引线基板相连接；第六步，圆片级键合：将所述圆片级玻璃微腔与载有LED芯片的基板进行键合，形成键合圆片；第七步，通过玻璃微流道向发光二极管(LED)芯片与圆片级玻璃微腔间隙内填充的硅胶，使得发光二极管芯片处于所述玻璃封装体中，实现LED的圆片级封装。