[发明专利]晶元级封装的倒装LED器件及其分割单元和制作方法

说明书

本发明涉及晶元级封装的倒装LED器件及其分割单元和制作方法。该晶元级封装的倒装LED器件，包括：倒装的包含一个以上LED芯片的LED芯片晶元/阵列、导电基板和荧光粉透明基板，其中所述导电基板的一面设有金属层a与LED芯片的电极金属键合，另一面设有金属层b形成所述LED器件的电极；所述导电基板上设有通槽将LED器件的电极隔离开；所述荧光粉透明基板与所述LED芯片剥离掉生长衬底的出光面结合。本发明的LED器件，剥离了生长衬底，提高了光在芯片的出光效率，荧光粉的激发效率，减少封装后产生的蓝光侧漏，从而提高了器件的整体性能；并且，通过通槽隔离电极，避免了繁琐的布线和绝缘设置，实现高效薄膜倒装的同时，降低了封装成本。

技术领域

本发明涉及半导体照明领域，特别是涉及一种晶元级封装的倒装LED器件及其分割单元和制作方法。

背景技术

近几年，LED(发光二极管)产品照明得到快速的发展。LED与传统光源相比具有寿命长、体积小、节能、高效、响应速度快、抗震、无污染等优点，被认为是可以进入普通照明领域的“绿色照明光源”。

作为LED产业链中承上启下的LED产品封装，在整个产业链中起着关键的作用。对于封装而言，其关键技术归根结底在于如何在有限的成本范围内尽可能多的提取芯片发出的光，同时降低封装热阻，提高可靠性。在封装过程中，封装材料和封装方式占主要影响因素。随着LED产品高光效化、功率化、高可靠性和低成本的不断发展，对封装的要求也越来越高，一方面LED产品封装在兼顾发光角度、光色均匀性等方面时必须满足具有足够高的取光效率和光通量；另一方面，封装必须满足芯片的散热要求。因此，芯片、荧光粉、基板、热界面材料等封装材料以及相应的封装方式亟待发展创新，以提高LED产品的散热能力和出光效率。

在LED产品芯片技术的快速发展下，LED产品的封装形式也从单芯片封装方式发展到多芯片封装方式。它的封装结构也从Lamp封装到SMD封装再到CoB封装和RP封装技术。

引脚式封装(Lamp)采用引线架作各种封装外型的引脚，是最先研发成功投放市场的LED产品封装结构，品种数量繁多，技术成熟度较高。表面贴装封装(SMD)因减小了产品所占空间面积、降低重量、允许通过的工作电流大，尤其适合自动化贴装生产，成为比较先进的一种工艺，从Lamp封装转SMD封装符合整个电子行业发展大趋势。但是在应用中存在散热、发光均匀性和发光效率下降等问题。

CoB(ChiponBoard)封装结构是在多芯片封装技术的基础上发展而来，CoB封装是将裸露的芯片直接贴装在电路板上，通过键合引线与电路板键合，然后进行芯片的钝化和保护。CoB的优点在于：光线柔和、线路设计简单、高成本效益、节省系统空间等，但存在着芯片整合亮度、色温调和与系统整合的技术问题。

远程荧光封装技术(RP)是将多颗蓝光LED产品与荧光粉分开放置，LED产品发出的蓝光在经过反射器、散射器等混光后均匀的入射到荧光粉层上，最终发出均匀白光的一种LED产品光源形式。与其他封装结构相比，RP封装技术性能更为突出：首先，是荧光粉体远离LED产品芯片，荧光粉不易受PN结发热的影响，特别是一些硅酸盐类的荧光粉，易受高温高湿的影响，在远离热源后可减少荧光粉热猝灭几率，延长光源的寿命。其次，荧光粉远离芯片设计的结构有利于光的取出，提高光源发光效率。再者，此结构发出的光色空间分布均匀，颜色一致性高。近年来，紫外激发的远程封装技术引起人们的高度关注，相比传统紫外光源，拥有独一无二的优势，包括功耗低、发光响应快、可靠性高、辐射效率高、寿命长、对环境无污染、结构紧凑等诸多优点，成为世界各大公司和研究机构新的研究热点之一。

倒装技术在LED领域上还是一个比较新的技术概念，但在传统IC行业中已经被广泛应用且比较成熟，如各种球栅阵列封装(BGA)、芯片尺寸封装(CSP)、晶片级芯片尺寸封装(WLCSP)等技术，全部采用倒装芯片技术，其优点是生产效率高、器件成本低和可靠性高。倒装芯片技术应用于LED器件，主要区别于IC在于，在LED芯片制造和封装过程中，除了要处理好稳定可靠的电连接以外，还需要处理光的问题，包括如何让更多的光引出来，提高出光效率，以及光空间的分布等。