專利名稱：倒裝鍵合貼片led封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及大功率LED封裝結(jié)構(gòu),尤其是涉及一種倒裝鍵合貼片LED封裝結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
LED (發(fā)光二極管)，因為其顯示出優(yōu)于傳統(tǒng)光源的節(jié)能效果并且可以被永久地 使用而具有其優(yōu)勢，用LED背光取代手持裝置原有的EL背光、CCFL背光，不僅電 路設(shè)計更簡潔容易，且有較高的外力抗受性。用LEI)背光取代液晶電視原有的CCFL 背光，不僅更環(huán)保而且顯示更逼真亮麗。用LED照明取代白光燈、鹵素燈等照明， 不僅更光亮省電，使用也更長效，且點亮反應(yīng)更快。
固態(tài)照明的需求，要求不斷地提高LED的輸入功率與發(fā)光效率。目前提高LED 出光效率的幾個途徑透明襯底技術(shù)、金屬膜反射技術(shù)、倒裝芯片技術(shù)。
如附圖1所示，通常的藍、綠光晶片是通過MOCVD技術(shù)在藍寶石襯底上生長GaN 基LED結(jié)構(gòu)層，由P/N結(jié)發(fā)光區(qū)發(fā)出的光透過上面的P型區(qū)射出。由于P型GaN傳 導(dǎo)性能不佳，為獲得良好的電流擴展，需要通過蒸鍍技術(shù)在P區(qū)表面形成一層Ni-Au 組成的金屬電極層。P區(qū)引線通過該層金屬薄膜引出。為獲得好的電流擴展，Ni-Au 金屬電極層就不能太薄。為此，器件的發(fā)光效率就會受到很大影響，通常需要同時 兼顧電流擴展與出光效率二個因素。但無論在什么情況下，金屬薄膜的存在，總會 使透光性能變差。此外，引線焊點的存在也使器件的出光效率受到影響。
采用GaN LED倒裝芯片的結(jié)構(gòu)可以從根本上消除上面的問題。附圖2所示的 是常規(guī)的倒裝結(jié)構(gòu)的大功率LED,芯片201通過焊球202和203倒裝接合在包括有
抗靜電齊納二極管的硅基墊204上，LED發(fā)出的光直接透過藍寶石層射出，不存在 上述的Ni-Au金屬膜與引線電極，因此出射的光沒有損失，加上下面P-GaN層上蒸 鍍有Ag反射膜，進一步增強了出射光的強度。實驗證明，倒裝功率型LED器件的 量子效率要比普通型器件高出1.6倍。
但是，上述常規(guī)的倒裝結(jié)構(gòu)LED的后封裝是通過外引線205和206實現(xiàn)與外部 封裝結(jié)構(gòu)連接，雖然LED晶片通過倒裝焊接在硅基板上，提高了出光率，但此結(jié)構(gòu) 原則上依然是晶片，增加了后續(xù)二次配光的成本與難度，尤其是不利于市場的推廣 及應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、可靠性好，并可提髙LED 亮度、簡化功率LED 二次應(yīng)用開發(fā)的倒裝鍵合貼片LED封裝結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的倒裝鍵合貼片LED封裝結(jié)構(gòu)包括有一個正面雙電極結(jié)構(gòu)藍寶石襯底的 LED晶片和一個陶瓷基板，陶瓷基板上排布有電氣線路，所述陶瓷基板的正面設(shè)置 有凹腔，在凹腔的底部設(shè)置有焊球，LED晶片通過焊球倒裝壓焊在凹腔的底部，在 LED晶片外圍的凹腔內(nèi)填充有硅膠，在陶瓷基板的背面設(shè)置有外電極。
本發(fā)明可以制作成小尺寸片式LED成品單元，可直接通過普通回流焊接應(yīng)用于 LCD的背光單元及顯示屏或照明顯示模組；通過LED晶片背面發(fā)光，降低了正面電 極對光輸出的遮擋，提高了 LED的光亮度特性；陶瓷外殼降低了晶片的熱阻，具有 良好的散熱特性；填充硅膠降低了LED晶片的應(yīng)力，進一步提高了器件的出光率與 可靠性。尤其是，此LED封裝結(jié)構(gòu)簡單，可靠性好，將晶片直接倒裝焊接為標準器 件，降低了將普通晶片轉(zhuǎn)換為倒裝晶片再封裝成成品的中間環(huán)節(jié)，極大地減小倒裝 晶片制造成本，同時為再次開發(fā)提供了普通焊接方式的標準光源。
圖1是已有技術(shù)的LED晶片結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是己有技術(shù)的倒裝結(jié)構(gòu)LED的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
如圖所示，該倒裝鍵合貼片LED封裝結(jié)構(gòu)包括有一個常規(guī)的正面雙電極結(jié)構(gòu)藍 寶石襯底的LED晶片301和一個陶瓷基板302，陶瓷基板上排布有包含了齊納二極 管的電氣線路。陶瓷基板的正面設(shè)置凹腔303，在凹腔的底部設(shè)置有焊球304和305, LED晶片通過焊球倒裝壓焊在凹腔的底部，在LED晶片外圍的凹腔內(nèi)填充有硅膠 306，在陶瓷基板的背面設(shè)置有扁平的外電極307。
權(quán)利要求
1、一種倒裝鍵合貼片LED封裝結(jié)構(gòu)，包括有一個正面雙電極結(jié)構(gòu)藍寶石襯底的LED晶片(301)和一個陶瓷基板(302)，陶瓷基板上排布有電氣線路，其特征是所述陶瓷基板的正面設(shè)置有凹腔(303)，在凹腔的底部設(shè)置有焊球(304、305)，LED晶片通過焊球倒裝壓焊在凹腔的底部，在LED晶片外圍的凹腔內(nèi)填充有硅膠(306)，在陶瓷基板的背面設(shè)置有外電極(307)。
全文摘要
本發(fā)明涉及大功率LED封裝結(jié)構(gòu)，尤其是涉及一種倒裝鍵合貼片LED封裝結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)包括有一個正面雙電極結(jié)構(gòu)藍寶石襯底的LED晶片和一個陶瓷基板，陶瓷基板上排布有電氣線路，所述陶瓷基板的正面設(shè)置有凹腔，在凹腔的底部設(shè)置有焊球，LED晶片通過焊球倒裝壓焊在凹腔的底部，在LED晶片外圍的凹腔內(nèi)填充有硅膠，在陶瓷基板的背面設(shè)置有外電極。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、可靠性好，并可提高LED亮度、簡化功率LED二次應(yīng)用開發(fā)。
文檔編號H01L33/00GK101170151SQ20061009715
公開日2008年4月30日 申請日期2006年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月27日
發(fā)明者包書林, 胡建紅 申請人:江蘇穩(wěn)潤光電有限公司