本發(fā)明涉及芯片封裝技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種LED芯片的封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法。

背景技術(shù)：

目前，市場(chǎng)上通用的采用藍(lán)光發(fā)光二極管(LED)、通過(guò)熒光作用形成白光的背向發(fā)光LED的封裝結(jié)構(gòu)如圖1所示，其包括LED芯片3、基板5，所述LED芯片3通過(guò)凸塊6導(dǎo)裝焊接在基板5上，LED的出光面涂敷有熒光劑層2并由硅膠透鏡1封閉，LED芯片3和基板之間的空隙由填充物4填充；相應(yīng)的，其封裝的過(guò)程主要包括LED芯片的晶圓制造、凸塊制作、導(dǎo)裝焊接、熒光劑層涂敷以及硅膠透鏡的形成等步驟，加工過(guò)程存在制作流程長(zhǎng)、需求的加工設(shè)備種類(lèi)繁多的缺陷，同時(shí)，制得的LED芯片封裝結(jié)構(gòu)在PCB表面所占的面積遠(yuǎn)大于LED芯片的面積，因此不利于后續(xù)產(chǎn)品體積控制，此外還存在材料耗費(fèi)率高的不足。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明公開(kāi)了一種LED芯片的封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法，旨在減小LED芯片的封裝結(jié)構(gòu)的尺寸、簡(jiǎn)化加工工藝，降低材料成本。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種LED芯片的封裝結(jié)構(gòu)，包括沿預(yù)定方向依次設(shè)置的透明層、熒光層、晶圓層、LED芯片、介質(zhì)層、金屬線路層、鈍化層及用于引出所述LED芯片兩極的凸塊，所述熒光層、晶圓層外側(cè)形成沿預(yù)定方向收縮的斜面，所述介質(zhì)層、金屬線路層及鈍化層延伸并包覆所述斜面。

所述熒光層可涂敷于所述透明層上。

所述透明層可通過(guò)粘合層與晶圓層粘接固定。

作為優(yōu)選，所述LED芯片可以是由沿所述預(yù)定方向依次設(shè)置的GaN層、n-GaN層、量子阱層及p-GaN層形成的GaN LED芯片，所述LED芯片上設(shè)有用于固定 所述凸塊的引腳窗口。

作為優(yōu)選，所述晶圓層可為藍(lán)寶石層，所述熒光層為包含磷光材料的光轉(zhuǎn)換層。

作為優(yōu)選，所述鈍化層可由氮化硅、氧化硅中的一種或者其混合物制成。

作為優(yōu)選，所述金屬線路層可由形成預(yù)定金屬線路圖形的多層金屬層復(fù)合而成。

本發(fā)明還公開(kāi)了一種LED芯片的封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，包括步驟：

S1、在晶圓層沿預(yù)定方向外延形成LED芯片；

S2、將涂敷好熒光層的透明層粘合至所述晶圓層上部；

S3、對(duì)所述熒光層、晶圓層外側(cè)進(jìn)行切割，使其外側(cè)形成沿預(yù)定方向收縮的斜面；

S4、沿所述預(yù)定方向在所述LED芯片上依次形成延伸并包覆所述斜面的介質(zhì)層、金屬線路層及鈍化層；

S5、在所述晶圓層的下部設(shè)置凸塊，以導(dǎo)出LED芯片的兩極。

進(jìn)一步的，所述步驟S1具體可包括步驟

S101、在晶圓層沿預(yù)定方向依次外延生長(zhǎng)GaN層、n-GaN層、量子阱層及p-GaN層；

S102、在所述GaN層、n-GaN層、量子阱層及p-GaN層蝕刻形成引腳窗口。

作為優(yōu)選，所述步驟S1中的晶圓層可為藍(lán)寶石晶圓連片，所述步驟S3中熒光層、晶圓層的預(yù)定位置處根據(jù)LED芯片的封裝結(jié)構(gòu)的規(guī)格均布有多個(gè)用作切割工位的切割窗口，并在步驟S5后還包括步驟

S6、在所述切割工位處將連片的透明層、熒光層、晶圓層切割分離，得到單個(gè)LED芯片的封裝結(jié)構(gòu)。

作為優(yōu)選，在所述步驟S4與步驟S5之間還可包括步驟

S401、在所述鈍化層上添加用于產(chǎn)品追溯的產(chǎn)品標(biāo)識(shí)。

本發(fā)明公開(kāi)的LED芯片的封裝結(jié)構(gòu)及其制造方法中，在晶圓級(jí)封裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行 切割，在LED芯片的晶圓層側(cè)面形成反射斜面，有助于將光線反射到LED芯片上表面，從而提高出光效率，同時(shí)，下部的金屬線路層延伸至LED芯片側(cè)面，兼作光反射層使用，有利于減少光的側(cè)漏，增加了LED的取光效率，保證光的色澤。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中LED封裝結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明LED芯片的封裝結(jié)構(gòu)在一實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2中A部的局部放大視圖；

圖4為本發(fā)明LED芯片的封裝結(jié)構(gòu)在制造過(guò)程中的部分結(jié)構(gòu)示意圖。

主要元件符號(hào)說(shuō)明

透明層 10

熒光層 20

粘合層 30

晶圓層 40

GaN層 50

n-GaN層 60

量子阱層 70

p-GaN層 80

介質(zhì)層 90

金屬線路層 100

凸塊 110

鈍化層 120

斜面 S

如下具體實(shí)施方式將結(jié)合上述附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。

具體實(shí)施方式

請(qǐng)參閱圖2和圖3所示，為本發(fā)明一較佳實(shí)施例公開(kāi)的LED芯片的封裝結(jié)構(gòu)， 其包括沿預(yù)定方向依次設(shè)置的透明層10、熒光層20、晶圓層40、LED芯片、介質(zhì)層90、金屬線路層100、鈍化層120及凸塊110，例如，該預(yù)定方向?yàn)閳D2中所示的D向。所述熒光層20、晶圓層40外側(cè)形成沿D向收縮的斜面S，所述介質(zhì)層90、金屬線路層100及鈍化層120延伸并包覆所述斜面S；所述凸塊110用于導(dǎo)出所述LED芯片的兩極，同時(shí)，通過(guò)凸塊110可實(shí)現(xiàn)后續(xù)引腳的組裝，例如，在本實(shí)施例中，參閱A部的局部放大圖所示，LED芯片是由沿所述D向依次設(shè)置的GaN層50、n-GaN層60、量子阱層70及p-GaN層80形成的GaN LED芯片，所述LED芯片上設(shè)有用于固定所述凸塊110的引腳窗口，作為對(duì)應(yīng)，介質(zhì)層90、金屬線路層100、鈍化層120的相應(yīng)位置也設(shè)有露出該凸塊110的開(kāi)口，以便實(shí)現(xiàn)LED芯片的電導(dǎo)通?？梢岳斫獾氖?，在具體實(shí)施過(guò)程中，LED芯片也可由其他類(lèi)似結(jié)構(gòu)構(gòu)成，本例旨在幫助理解本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)LED芯片的結(jié)構(gòu)限定。

在該實(shí)施例中，所述透明層10起到支撐、透光的作用，LED芯片上的發(fā)光單元發(fā)出的單色光線通過(guò)熒光層20時(shí)產(chǎn)生熒光反應(yīng)，進(jìn)行色彩轉(zhuǎn)換形成白光；所述介質(zhì)層90用于避免晶圓層40短路；所述熒光層20、粘合層30、晶圓層40外側(cè)形成沿上述D向收縮的斜面S，同時(shí)所述介質(zhì)層90、金屬線路層100及鈍化層120延伸并包覆所述斜面S，形成光的傾斜反射面，增加了到達(dá)LED芯片側(cè)面的光向上反射的機(jī)會(huì)，從而增加了LED的取光效率，并可以避免側(cè)面光泄漏，從而避免因光泄漏影響出射光的色溫和色彩飽和度；同時(shí)，金屬線路層100與晶圓層40貼合的部分可兼作光反射層使用，減少光能損失。在具體實(shí)施中，該斜面可以為V形斜面，方便加工，通過(guò)V線切割即可實(shí)現(xiàn)，可以理解的是，該斜面也可根據(jù)實(shí)際需求變形為其他可用作光反射的傾斜平面或曲面，在此不做贅述。

在具體實(shí)施中，所述晶圓層40可以為藍(lán)寶石層，所述熒光層20對(duì)應(yīng)為包含磷光材料的光轉(zhuǎn)換層，使成長(zhǎng)于藍(lán)寶石層上的單色光LED發(fā)出的光線通過(guò)磷光轉(zhuǎn)換層轉(zhuǎn)換為白光，可以通過(guò)改變磷光材料的種類(lèi)、成分比例及熒光層20的厚度來(lái)調(diào)節(jié)光的色溫和色彩飽和度。

所述鈍化層由氮化硅、氧化硅中的一種或者其混合物制成，用于保護(hù)金屬導(dǎo)電層100。

所述金屬線路層100可由形成預(yù)定金屬線路圖形的多層金屬層復(fù)合而成。

本發(fā)明還公開(kāi)了一種LED芯片的封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，包括步驟：

S1、在晶圓層下部外延形成LED芯片，具體的，以形成氮化鎵LED芯片為例，該步驟S1包括步驟

S101、在晶圓層沿預(yù)定方向依次外延生長(zhǎng)GaN層、n-GaN層、量子阱層及p-GaN層；

S102、在所述GaN層、n-GaN層、量子阱層及p-GaN層蝕刻形成引腳窗口,以便引出LED芯片的兩極；

S2、將涂敷好熒光層20的透明層10粘合至所述晶圓層40上部，熒光層20與晶圓層40的粘合可通過(guò)粘合層30實(shí)現(xiàn)；由于此時(shí)在晶圓層40上幾乎沒(méi)有任何對(duì)準(zhǔn)精度要求，因此粘合的過(guò)程只需要求設(shè)備進(jìn)行壓合控制，而不需要昂貴的精密對(duì)準(zhǔn)設(shè)備，在本實(shí)施例中，可以直接使用邊對(duì)齊；

S3、對(duì)所述熒光層20、粘合層30、晶圓層40外側(cè)進(jìn)行切割，使其外側(cè)形成沿預(yù)定方向收縮的斜面，該斜面可以通過(guò)V線切割形成V形斜面，也可根據(jù)實(shí)際需求切割形成其他可用作光反射的傾斜平面或曲面；

S4、沿所述預(yù)定方向在所述LED芯片上依次形成延伸并包覆所述斜面的介質(zhì)層90、金屬線路層100及鈍化層120，；結(jié)合斜面和包覆于其外側(cè)的金屬線路層100，形成側(cè)面的傾斜反射面；

S5、在所述晶圓層的下部設(shè)置金屬凸塊110，以導(dǎo)出LED芯片的兩極，金屬凸塊110可以使用焊錫或采用植球的的方式實(shí)現(xiàn)，形成預(yù)定形狀的凸塊；或者可采用金凸塊焊接。

作為優(yōu)選，參閱圖4所示，所述步驟S1中的外延層為藍(lán)寶石晶圓連片，所述步驟S4中熒光層20、粘合層30、晶圓層40的預(yù)定位置處根據(jù)LED芯片的封裝結(jié)構(gòu)的規(guī)格均布有多個(gè)用作V形切割工位的切割窗口，并在步驟S6后還包括步驟

S7、在所述V形切割工位處將連片的透明層10、熒光層20、粘合層30、晶圓層40切割分離，得到單個(gè)LED芯片的封裝結(jié)構(gòu)，切割可以使用激光切割或者刀片切割等切割工藝﹐也可以選擇在切割的基礎(chǔ)上直接進(jìn)行折斷﹐以獲得單顆產(chǎn) 品，以實(shí)現(xiàn)連片加工，便于流水作業(yè)，減少裝夾次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。所述切割窗口可在步驟S1中蝕刻形成引腳窗口時(shí)同步蝕刻形成。

在具體實(shí)施中，為增加產(chǎn)品的追溯性，在所述步驟S5與步驟S6之間還包括步驟

S501、在所述鈍化層120上添加用于產(chǎn)品追溯的產(chǎn)品標(biāo)識(shí)，產(chǎn)品標(biāo)識(shí)可使用激光、印刷或平版印刷實(shí)現(xiàn)。

以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍。