[发明专利]一种LED晶圆级无芯片衬底的封装工艺

说明书

目前LED封装主要以单颗形式进行，即将切割后的LED芯片逐颗贴装基板上，如金属支架，引线框、陶瓷基板或金属基板上，然后逐颗进行引线互联、逐颗点胶；由于几乎所有工步都是以单颗进行，生产效率比较低，且生产成本比较高；同时光效不高的问题，这严重制约了LED的应用，而本发明则公开了一种LED晶圆级无芯片衬底的封装工艺，具体是采用晶圆级一体化工艺，单次共晶数量可达千数级，能极大降低共晶成本，提高生产效率，其中本发明的主要工艺是以圆片级的方式实现的，因此生产成本更低，而且封装尺寸可以做到更小，更接近LED芯片的尺寸，可以更有效地拓宽LED的应用。

技术领域

本发明涉及LED封装技术领域，尤其涉及一种LED晶圆级无芯片衬底的封装工艺。

背景技术

LED具有节能、环保、安全、体积小、寿命长、色彩丰富、性能可靠等显著优点，将成为人造光源史上继爱迪生发明电灯之后最重要的一次革命。传统的LED封装形式，都需要使用导线架，并且需要打线制程。LED封装技术的发展趋势为：不断小型化、持续减少封装使用的材料。晶圆级封装的定义为，封装外形尺寸与芯片相同，或是封装外形尺寸不大于芯片外形尺寸的120％，且功能完整的封装元件。LED封装从过去包含芯片、支架、金线、硅胶、荧光粉开始发展为倒装芯片，省去金线；进一步发展至晶圆级封装，则会将支架、金线全部省去。晶圆级封装不仅可以使LED的热阻最小化，而且能够实现封装的小型化，大幅降低器件的物料成本，被认为是LED封装的必然发展趋势。

目前LED封装主要以单颗形式进行，即将切割后的LED芯片逐颗贴装基板（如金属支架，引线框、陶瓷基板、金属基板）上，然后逐颗进行引线互联、逐颗点胶；由于几乎所有工步都是以单颗进行，生产效率比较低，且生产成本比较高；同时光效不高的问题，这严重制约了LED的应用。

发明内容

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种LED晶圆级无芯片衬底的封装工艺，包括以下步骤，

步骤1：准备好要在固晶机上进行共晶工艺的封装支架；

步骤2：对衬底是为蓝宝石且其背面已经研磨和抛光工艺处理的LED晶圆片进行多次的上胶、曝光、显影、蚀刻、清洗、镀膜循环工艺后制作出倒装LED晶圆片，其中所述的倒装LED晶圆片其尺寸、图像分布及支架底板的图形均需一一对应；

步骤3：通过定位孔将陶瓷电路板与倒装LED晶圆片相对齐地绑定，具体是两者的共晶面相贴合地进行绑定和加压；

步骤4：把相固定好的陶瓷电路板与倒装LED晶圆片在固晶机上的封装支架进行260°～350°的高温共晶后再冷却；

步骤5：继而使用激光剥离技术让蓝宝石脱离出倒装LED晶圆片，具体是通过块状形的激光光斑聚焦照射在倒装LED晶圆片上蓝宝石与LED发光层的界面；

步骤6：使用比例为1～2.5：1的荧光粉与硅胶制成荧光膜置于LED发光层上，在此基础成型的荧光膜可选择加以封装胶水层；

步骤7：对封装支架上的多个倒装LED晶圆片进行测试、切割、分选、编带来完成封装工艺；

其中所述陶瓷电路板与倒装LED晶圆片在共晶后其厚度范围应该50um～200um之间；

其中所述陶瓷电路板需经过防焊、退膜刻蚀的工艺处理后才与倒装LED晶圆片相绑定。

优选的，所述步骤3中的陶瓷电路板能是氧化铝陶瓷电路板或氮化铝陶瓷电路板，其厚度范围应在230um～800um之间。

优选的，所述陶瓷电路板及倒装LED晶圆片上均需通过激光打孔成型出定位孔，其中陶瓷电路板还成型有多个小孔与电流导通孔。

优选的，所述陶瓷电路板经过磁控溅射与化学沉铜工艺，并镀上有焊接层。

优选的，所述陶瓷电路板上的小孔通过电镀的方式进行填充。

优选的，步骤2中所述的图形，其制作是经黄光室采用光刻板经上胶、曝光、显影、清洗技术实现。