本發(fā)明涉及半導體技術領域，特別涉及一種發(fā)光二極管（led）的封裝工藝。

背景技術：

發(fā)光二極管（英文簡稱led），是一種固體半導體發(fā)光器件。隨著led技術的發(fā)展，led的封裝波段逐漸往近紫外甚至深紫外方向發(fā)展，而功率也往大功率方面發(fā)展。散熱問題逐漸成為制約led亮度和壽命的主要瓶頸，如何為led芯片散熱也成為人們研究的重點。

目前，led芯片經(jīng)過封裝后，還需要貼片到pcb板上制成模組和系統(tǒng)才能被終端客戶所使用。通常的做法是將led芯片固定于支架上，再將該支架固定于金屬pcb板（mcpcb，metalcorepcb）上。為了最大程度的降低熱阻，led芯片與支架之間使用銀膠粘接，或使用錫膏焊接，或使用共晶焊料焊接，同時在支架與金屬pcb板之間使用錫膏焊接。led芯片經(jīng)過封裝后，還需要貼片到pcb板上制成模組和系統(tǒng)才能被終端客戶所使用。由于貼片時的焊接工藝是高溫制程（通常高達260℃），可能造成對led芯片的損傷或者潛在損傷。尤其對于深紫外（duv）的芯片，其耐熱性能較差，經(jīng)過高溫后可能會影響其亮度表現(xiàn)和可靠性能。

技術實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供的技術方案，如下：

一種led封裝工藝，包括：提供一led芯片，并將該led芯片與基板或支架固定，以及進行焊接工藝；其特征在于：所述led芯片在進行焊接工藝前，劣化led芯片與基板或支架之間的熱傳導性，使得熱不易傳到芯片，從而保護芯片不受高溫損傷；進行焊接工藝后，對led芯片與基板或支架的接觸面進行處理，使導熱系數(shù)增加，從而保證正常使用時具有低熱阻。

優(yōu)選地，進行焊接工藝前，將led芯片與基板或支架采用金屬球固晶；進行焊接工藝，對led芯片與基板或支架的接觸面進行底部填充工藝?？蛇x地，所述底部填充工藝選用導電材料層填充。

優(yōu)選地，進行焊接工藝前，將阻變材料置于基板或支架上,形成阻變層，然后將led芯片固定到阻變層上；進行焊接工藝，對阻變材料加電壓，使得阻變層變?yōu)榈妥钁B(tài)?？蛇x地，所示阻變層選用mim結構的阻變器件。

優(yōu)選地，進行焊接工藝前，將led芯片與基板或支架采用異方型導電材料固晶；進行焊接工藝，對異方型導電材料進行加熱或加壓，使得異方型導電材料導通。

優(yōu)選地，進行焊接工藝前，將led芯片與基板或支架采用第一錫膏固晶，再采用第二錫膏貼片至支架，第二錫膏的熔點超過第一錫膏的熔點20℃以上；進行焊接工藝，焊接過程的前期，led芯片與基板的熱傳導較差。

優(yōu)選地，進行焊接工藝前，將led芯片與基板或支架采用導電材料層固晶，但是不進行烘烤；進行焊接工藝，采用錫膏貼片至支架，之后再進行烘烤。

優(yōu)選地，所述焊接工藝選用回流焊工藝。

優(yōu)選地，所述焊接工藝選用底部加熱方式。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供的一種led封裝工藝，至少包括以下技術效果：

led芯片在進行焊接工藝前，通過增加led芯片與基板或支架之間的熱阻，使得熱不易傳到芯片，從而降低了焊接過程熱對led芯片的損傷風險；進行焊接工藝后，通過對led芯片與基板或支架的接觸面進行處理，降低led芯片與基板或支架之間的熱阻，從而保證正常使用時具有低熱阻以及良好的散熱。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在說明書、權利要求書以及附圖中所特別指出的結構來實現(xiàn)和獲得。

附圖說明

附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本發(fā)明的實施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的限制。此外，附圖數(shù)據(jù)是描述概要，不是按比例繪制。

圖1~圖4是實施例1的led封裝工藝流程示意圖；

圖5和圖6是實施例2的led封裝工藝流程示意圖；

圖7~圖9是實施例3的led封裝工藝流程示意圖；

圖10和圖11是實施例4的led封裝工藝流程示意圖；

圖12~圖14是實施例5的led封裝工藝流程示意圖。

圖中各標號表示如下：100：led芯片；200：基板；300：金屬球；301：導電材料層；302：阻變層；400：錫膏；500：支架；600：透鏡；700：異方型導電材料；800：錫膏。

具體實施方式

下面結合示意圖對本發(fā)明的led封裝工藝進行詳細的描述，在進一步介紹本發(fā)明之前，應當理解，由于可以對特定的實施例進行改造，因此，本發(fā)明并不限于下述的特定實施例。還應當理解，由于本發(fā)明的范圍只由所附權利要求限定，因此所采用的實施例只是介紹性的，而不是限制性的。除非另有說明，否則這里所用的所有技術和科學用語與本領域的普通技術人員所普遍理解的意義相同。

實施例1

本實施提供一種led封裝工藝，包括：進行焊接工藝前，將led芯片與基板采用金屬球固晶；進行焊接工藝，對led芯片與基板或支架的接觸面進行底部填充工藝。焊接工藝種類比較多，包括：回流焊、波峰焊、浸焊、烙鐵焊接等，本實施例優(yōu)選底部加熱的回流焊工藝。

請參考附圖1，提供一基板200，將led芯片100與基板200采用金屬球300固晶，工藝選用金-金鍵合（au-aubond），led芯片100可以是正裝結構或者垂直結構或者倒裝結構或者薄膜結構等，本實施例優(yōu)選倒裝結構的芯片。

請參考附圖2，采用錫膏400，將基板200貼片至支架500，進行回流焊工藝，使得倒裝led芯片100與基板、支架固定起來，錫膏400可以選擇采用金屬合金材料制成的錫銀銅合金膏或者金錫合金膏或者鉛錫合金膏等，支架500的材質可以選擇陶瓷支架或者塑膠支架或者金屬支架或者前述任意組合等，本實施例優(yōu)選印刷線路板（pcb，printedcircuitboard）支架。

請參考附圖3，在倒裝led芯片100的底部，即金屬球300的間隙位置執(zhí)行底部填充工藝（underfill），填充導電材料層301，該導電材料層優(yōu)選銀膠（ag膠）。

請參考附圖4，采用透鏡600作為封裝密封件，完成led封裝工藝。

本實施例先將led芯片與基板采用金屬球固晶，再進行貼片回流焊，之后執(zhí)行底部填充工藝。如此，在貼片回流焊過程中，由于led芯片與基板之間只有金屬球接觸，熱傳導不佳，熱量不容易傳導到led芯片，從而保護芯片不受后續(xù)回流焊高溫影響。而在回流焊后，再執(zhí)行底部填充工藝，增加了led芯片和基板之間的熱傳導，從而達到了使用中較低熱阻的效果。

實施例2

本實施提供一種led封裝工藝，包括：進行回流焊工藝前，將阻變材料置于基板上,形成阻變層，然后將led芯片固定到阻變層上；進行回流焊工藝，對阻變材料加電壓，使得阻變層變?yōu)榈妥钁B(tài)。

請參考附圖5，提供一封裝基板200，將阻變材料置于封裝基板200上,形成阻變層302。該阻變材料初始狀態(tài)為高阻態(tài)（如果不處于高阻態(tài)，則加復位電壓使其處于高阻態(tài)）。然后采用導電材料層301（如高導熱材料，銀膠或銅漿）將led芯片100固晶至阻變層302上。

請參考附圖6，再采用錫膏400，將基板200貼片至支架500，進行回流焊工藝，使得led芯片與基板、支架固定起來；最后再加置位電壓，使得阻變層變?yōu)榈妥钁B(tài)。高阻態(tài)對應高熱阻，低阻態(tài)對應低熱阻。因此執(zhí)行回流焊工藝時，led芯片不受高溫影響，從而達到了使用中擁有低熱阻的效果。需要說明的是，本實施例優(yōu)選阻變層的復位電壓為負向電壓，避免在使用過程中由于復位變成高阻態(tài)，阻變層還可以選用mim結構的阻變器件。

實施例3

本實施提供一種led封裝工藝，包括：進行回流焊工藝前，將led芯片與基板采用異方型導電材料固晶；進行回流焊工藝，對異方型導電材料進行加熱或加壓，使得異方型導電材料導通。

請參考附圖7，提供一基板200，將led芯片100與基板200采用異方型導電材料700固晶。

請參考附圖8，再采用錫膏400，將基板200貼片至支架500，進行回流焊工藝，使得led芯片與基板、支架固定起來，回流焊之前的異方型導電材料具有絕緣性質；執(zhí)行回流焊工藝，對異方型導電材料進行加熱（也可以是加壓等），使得異方型導電材料導通，變成具有導電、導熱性。需要說明的是，異方型導電材料（acf，anisotropicconductiveadhesivefilm）是一種同時具有接著、導電、絕緣三特性之高分子接續(xù)材料，其特性乃在膜厚方向具有導電性，但在面方向則不具有導電性（即垂直方向上導通，水平方向上絕緣）。一般地，異方型導電材料由導電粒子和絕緣膠材兩部分組成，導電粒子均勻離散地分布于絕緣膠材內部。當異方型經(jīng)過加熱/加壓一段時間后，絕緣膠材內部的導電粒子相互接觸，并且絕緣膠材由于高溫固化，將導電粒子結合狀態(tài)永久固定，最終該異方型導電材料形成垂直方向（加壓方向）導通，橫向絕緣的穩(wěn)定結構。

請參考附圖9，采用透鏡600作為封裝密封件，完成led封裝工藝。

本實施例先將led芯片與基板采用金屬球固晶，再進行貼片回流焊，之后執(zhí)行底部填充工藝。如此，在貼片回流焊時，異方型導電材料仍為絕緣體，導熱差，熱量不容易傳導到led芯片，從而保護led芯片不受高溫影響，而經(jīng)過回流焊時同時加壓可以使其改性，也可以是回流焊工藝后再加壓力使其改性，使得led芯片與基板間實現(xiàn)良好熱傳導，從而達到了使用中具有較低熱阻的效果。

實施例4

本實施提供一種led封裝工藝，包括：進行回流焊工藝前，將led芯片與基板采用第一錫膏固晶，再采用第二錫膏貼片至支架，第二錫膏的熔點超過第一錫膏的熔點20℃以上；進行回流焊工藝，回流焊過程的前期，led芯片與基板的熱傳導較差。第一錫膏可以選用低溫錫膏，第二錫膏選用高溫錫膏；也可以是第一錫膏、第二錫膏均選用低溫錫膏，且第二錫膏的熔點超過第一錫膏的熔點20℃以上；還可以是第一錫膏、第二錫膏均選用高溫錫膏，且第二錫膏的熔點超過第一錫膏的熔點20℃以上。本實施例以第一錫膏選用低溫錫膏，第二錫膏選用高溫錫膏為例進行說明。

請參考附圖10，提供一基板200，將led芯片100與基板200采用低溫錫膏800固晶；

請參考附圖11，再采用高溫錫膏400，將基板200貼片至支架500，進行回流焊工藝，選用底部加熱方式，使得led芯片與基板、支架固定起來。在回流焊過程中前一段時間，由于剛開始錫膏的導熱性較差，led芯片與基板的熱傳導較差，因此對led芯片有一定的保護作用，回流焊過程中，錫膏導熱逐漸變好，這時熱會傳導到led芯片上。最后，采用透鏡600作為封裝密封件，完成led封裝工藝。

需要說明的是，低溫錫膏通常是低于200℃的熔點，如有鉛錫膏（熔點183℃）、無鉛低溫錫膏（熔點165℃）；而高溫錫膏是高于200℃的熔點，如無鉛常溫錫膏（熔點217℃），無鉛低銀錫膏（熔點227℃）。

實施例5

本實施提供一種led封裝工藝，包括：進行回流焊工藝前，將led芯片與基板采用銀膠固晶，但是不進行烘烤；進行回流焊工藝，采用錫膏貼片至支架，之后再進行烘烤。

請參考附圖12，提供一基板200，將led芯片100與基板200采用導電材料層301固晶，但是不進行烘烤；導電材料層可以選用ag膠、cu漿等，本實施例優(yōu)選ag膠。

請參考附圖13，再采用錫膏400，將基板200貼片至支架500，進行回流焊工藝，使得led芯片與基板、支架固定起來，并制作透鏡600作為封裝密封件；由于銀膠未經(jīng)過烘烤，在回流焊時，led芯片和基板之間的導熱不佳，因此避免回流焊的熱量傳導到led芯片，有效地保護led芯片不受高溫影響。

請參考附圖14，最后進行烘烤，對銀膠進行固化，使得銀膠具有導熱導電性，工藝參數(shù)可以選用在150℃~180℃溫度下烘烤60分鐘~120分鐘，完成led封裝工藝。

應當理解的是，上述具體實施方案僅為本發(fā)明的部分優(yōu)選實施例，以上實施例還可以進行各種組合、變形。本發(fā)明的范圍不限于以上實施例，凡依本發(fā)明所做的任何變更，皆屬本發(fā)明的保護范圍之內。