[发明专利]一种LED芯片的CSP封装方法及其封装结构

说明书

本发明利用第一和第二透明树脂层、聚合物层的热膨胀系数的三明治结构，防止LED芯片因热而产生的翘曲和层间剥离，有效的释放应力。更为巧妙的是，本发明在第一透明树脂层内填充较少的散射金属颗粒，而在第二透明树脂层内填充较多的散热金属颗粒以实现热膨胀系数相对大小关系的同时，增强第二透明树脂层的光反射，保证出光的均匀性。此外，本申请中的LED封装结构无需电镀和光刻板刻蚀工艺，仅需要激光刻蚀和油墨涂抹即可。

技术领域

本发明LED封装领域，尤其涉及一种LED芯片的CSP封装方法及其封装结构。

背景技术

现有的LED芯片封装，多为COB结构，其在制备过程中随温度变化，塑封材料会产生膨胀或收缩，进而导致封装结构的翘曲，影响封装的密封性，且可能导致塑封材料的剥离。有人利用双层结构进行密封，其利用热膨胀系数（CTE）不同的两层材料进行密封，但是大量的光刻工艺和电镀均会对封装层产生不利的溶解、热软化的风险，并且两层结构不足以完全抑制翘曲。

发明内容

基于解决上述问题，本发明提供了一种LED芯片的CSP封装方法，包括：

（1）提供一载板，并在所述载板上形成一层半固化第一透明树脂层；

（2）在所述第一透明树脂层中形成凹陷，所述凹陷的深度小于所述第一透明树脂的厚度；

（3）提供一LED芯片，在所述LED芯片的电极处形成导电插针，所述导电插针位于所述LED芯片的周边，在所述周边的内侧形成有多个绝缘插针；将所述LED插入所述凹陷中，使得所述导电插针和绝缘插针插入所述第一透明树脂层中；

（4）在所述第一透明树脂层和LED芯片上覆盖半固化的第二透明树脂层，并进行加热，固化所述第一和第二透明树脂层；

（5）去除所述载体，在所述第一透明树脂层内开槽，形成通孔和布线槽，其中，所述通孔暴露所述导电插针，所述布线与所述通孔相连通；

（6）在所述通孔和布线槽内填充导电油墨，所述导电油墨经固化后与所述导电插针电连接；

（7）在所述第一透明树脂层下方形成一层聚合物层，所述聚合物层经开口植球工艺，形成与所述导电油墨电连接的焊球；

对于本发明的最重要的设计，所述第一透明树脂层的热膨胀系数（CTE）小于所述第二透明树脂层的热膨胀系数（CTE），且所述第一透明树脂层的热膨胀系数（CTE）小于所述聚合物层的热膨胀系数（CTE）。

其中，所述第一透明树脂层中的无机填料的重量百分比小于所述第二透明树脂层中的无机填料的重量百分比。

其中，所述第一透明树脂层和第二透明树脂层包括环氧树脂中分散有银、金、铂等无机填料。

其中，所述聚合物层包括PI或PBO。

其中，形成所述第一透明树脂层的方法为压缩成型、传递模塑、液封成型、真空层压或旋涂。

本发明由上述方法得到一种LED芯片的CSP封装结构，包括：

第一透明树脂层，在所述第一透明树脂层中形成有凹陷，所述凹陷的深度小于所述第一透明树脂的厚度；

LED芯片，在所述LED芯片的电极处形成导电插针，所述导电插针位于所述LED芯片的周边，在所述周边的内侧形成有多个绝缘插针；所述LED插入在所述凹陷中，使得所述导电插针和绝缘插针插入所述第一透明树脂层中；

第二透明树脂层，覆盖在所述第一透明树脂层和LED芯片上；

布线层，由导电油墨固化形成，包括通孔和布线，形成在所述第一透明树脂层内，其中，所述通孔与所述导电插针电连接；

聚合物层，在所述第一透明树脂层下方，所述聚合物层具有开口；