CN102593327A

CN102593327A - 圆片级发光二级管倒装封装工艺

Info

Publication number: CN102593327A
Application number: CN2012100725740A
Authority: CN
Inventors: 宋永江; 陈荣高; 赵一凡; 陆振刚; 卢基存
Original assignee: LIANYUNGANG LUYI BUILDING MATERIALS CO Ltd
Current assignee: LIANYUNGANG LUYI BUILDING MATERIALS CO Ltd
Priority date: 2012-03-19
Filing date: 2012-03-19
Publication date: 2012-07-18

Abstract

本发明公开了一种圆片级发光二级管倒装封装工艺，其将荧光粉胶涂布在发光二级管圆片的背面，然后把有荧光粉涂层的圆片切割成单个的芯片，将发光二级管芯片正面朝下的放置于基板上，通过芯片焊接点与基板焊接固定并灌胶密封。实施本发明优势是圆片级荧光粉涂层厚度均匀，保证不同芯片发出光的波长分布和颜色的一致性。另外，荧光粉胶的涂布在发光二级管圆片上一次完成，免去了单个芯片的涂布工艺，提高了生产效率。

Description

圆片级发光二级管倒装封装工艺

技术领域

本发明涉及一种圆片级发光二级管倒装封装工艺。

背景技术

在发光二极管芯片上涂布荧光粉胶涂层是改变芯片出光波长和颜色的主要方法之一。例如常用的发光二极管的白光照明方案是在蓝光发光二极管芯片上涂布激发黄光的荧光粉胶，芯片发出的蓝光和荧光粉激发的部分黄光合成形成白光。当前芯片表面的荧光粉涂层的问题是传统胶体滴涂工艺产生的涂层厚度不均匀，并且单个芯片的涂布工艺效率低。另外对倒装芯片的一个问题是滴涂的荧光粉胶会从芯片的侧面流动到基板上，也会进一步流到芯片与基板之间的间隙。图1是一个传统的芯片封装工艺流程，含有荧光粉的液体高分子胶通过针管滴涂或喷涂的方法叠放到芯片的中央，然后荧光粉胶流动覆盖芯片的表面和侧面。荧光粉涂层厚度与叠放胶体积，粘滞系数等因素有关。针管滴涂的方法不是一个重复性很好的工艺，容易造成荧光粉胶的厚度不一致和芯片光颜色的不一致。另外，单个芯片进行荧光粉针管涂布需要的时间比较长，是工艺效率的瓶颈之一。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的上述缺点，提供一种圆片级发光二级管倒装封装工艺。

为了解决以上技术问题，本发明提供的圆片级发光二级管倒装封装工艺，包括如下步骤：

第一步、在发光二级管圆片的正面制作芯片焊接点；

第二步、在发光二级管圆片的背面涂布荧光粉胶并进行固化，使发光二级管圆片的背面形成一层厚薄均匀的荧光粉涂层；

第三步、切割发光二级管圆片，形成多个发光二级管芯片；

第四步、将发光二级管芯片正面朝下放置于基板上，通过芯片焊接点与基板焊接固定并灌胶密封。

本发明工艺与传统封装工艺相反，需要先涂布荧光粉胶，本发明在发光二极管圆片上涂布一层均匀的荧光粉胶，然后荧光粉胶固化形成荧光粉涂层，提高单个芯片上荧光粉涂层厚度的均匀性，再切割圆片成多个芯片。切割后的芯片上已经覆盖有一层荧光粉涂层，免除了传统工艺中单个芯片的荧光粉胶滴涂，大大节约了工艺时间，且降低了生产成本；本发明工艺中，荧光粉胶直接涂布在发光二极管的圆片背面，涂布效率更高。

本发明工艺的第二步中，所述荧光粉胶通过旋转涂布、喷涂或压膜的方式涂布于发光二级管圆片的背面。

与引线键合芯片封装中涂布有荧光粉的PN极有源面背向基板不同，倒装芯片封装中的有源面倒过来，通过焊点面向基板，荧光粉涂布在芯片无源的背面。对倒装芯片的圆片级荧光粉涂布工艺，工艺的便利之处是芯片无源的背面没有电极，不需要对荧光粉涂层图案化腐蚀。工艺的不利之处是圆片正面有众多的电极凸点（由金凸点或焊料组成），工艺过程中对圆片的机械固定有一定的困难。具体可采用下面手段实现：

方案a：在所述第二步中，将发光二级管圆片正面朝下放置于具有薄层高粘胶的平板上，所述平板真空吸附在旋转台上，进行旋转涂布。

方案b：在所述第二步中，将发光二级管圆片正面朝下放置平板上，使用未固化的厚高分子粘结剂完全填满发光二级管圆片正面和平板之间的间隙，所述平板真空吸附在旋转台上，进行旋转涂布荧光粉胶，荧光粉胶涂布结束后再将发光二级管圆片正面的粘结剂去除。

上述两种方案分别用于解决涂布荧光粉胶时，圆片难以固定的问题。

为了使芯片侧面也能发光，本发明工艺在发光二级管圆片的侧面也涂布有荧光粉涂层。

具体实现方法为在前述工艺基础之上的改进：进行所述第二步之前，先对发光二级管圆片进行切割（利用较宽的砂轮或激光束切割），进行所述第二步涂布荧光粉胶的同时，使发光二级管圆片的缝隙之间也填充荧光粉胶；进行所述第三步切割发光二级管圆片时，沿发光二级管圆片的缝隙中央进行切割（用较窄的砂轮或激光束），使发光二级管圆片的侧面保留一层荧光粉涂层。

通过该方法制造出的圆片级发光二级管，其芯片的侧面涂布有一层厚度均匀的荧光粉涂层，可以对芯片侧光进行激发，提高荧光粉的总体激发效率。

本发明优势是采用圆片级工艺，多个芯片的荧光粉涂布一次完成，工艺效率高。同时圆片级芯片涂层厚度均匀，芯片出光的颜色和色温的一致性好。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为传统圆片级发光二级管倒装封装工艺流程图。

图2为本发明实施例1工艺流程图。

图3为本发明实施例2的部分工艺流程图。

具体实施方式

实施例1

如图2所示，本发明实施例圆片级发光二级管倒装封装工艺，包括如下步骤：

4a——在发光二级管圆片的正面制作芯片焊接点。

4b——在发光二级管圆片的背面涂布荧光粉胶并进行固化，使发光二级管圆片的背面形成一层厚薄均匀的荧光粉涂层。

荧光粉胶的涂布方法有旋转涂布、喷涂、压膜等方法。通常旋转涂布工艺过程中，圆片通过真空吸附在旋转台上。倒装芯片圆片上有众多的电极凸点（芯片焊接点），没法真空吸附到旋转台上。因此可以将圆片正面朝下的放在一个具有薄层高粘胶的平板上，平板再真空吸附在旋转台上。另一个方法是使用未固化的厚高分子粘结剂完全填满圆片正面和平板之间的间隙，背面荧光粉涂布结束后再将圆片正面的粘结剂去除。

4c——切割发光二级管圆片，形成多个发光二级管芯片。

切割方法也包括砂轮切割和激光切割等。同样的工艺难点是圆片上有众多的电极凸点（芯片焊接点），如果将正面有凸点的圆片倒放通常使用的低粘性的圆片切割胶带（wafer dicing tape）, 凸点与胶带接触面积比较少，粘接力不够，切割时芯片容易脱离胶带。提高的办法是使用高粘性的圆片切割胶片。

4d——将发光二级管芯片正面朝下放置于基板上，通过芯片焊接点与基板焊接固定并灌胶密封。

本步骤中，芯片通过金属凸点（芯片焊接点）连接到基板上，然后在芯片上叠放密封胶，最后固化密封胶。

实施例2

为了使芯片侧面也发光，本实施例在发光二级管圆片的侧面也涂布有荧光粉涂层。芯片从侧面发出的光的比例与芯片种类和尺寸有关。对1毫米左右的垂直芯片，约有15%的侧光。对同样尺寸的水平芯片，侧光约有30%。对几个毫米大小的芯片，侧光可能会降低到总光通量的10%以下。

此结构的实现方法系在实施例1工艺基础之上的改进。如图3所示，包括如下步骤：

5a——在发光二级管圆片的正面制作芯片焊接点；

5b——对发光二级管圆片进行切割（利用较宽的砂轮或激光束切割）；

5c——在发光二级管圆片背面涂布荧光粉胶的同时，使发光二级管圆片的缝隙之间也填充荧光粉胶，并固化荧光粉；

5d——（用较窄的砂轮或激光束）在发光二级管圆片的缝隙中央进行切割，使发光二级管圆片的侧面保留一层荧光粉涂层；

接着执行实施例1中的4d步骤，此处不再赘述。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims

1.圆片级发光二级管倒装封装工艺，包括如下步骤：

第一步、在发光二级管圆片的正面制作芯片焊接点；

第三步、切割发光二级管圆片，形成多个发光二级管芯片；

2. 根据权利要求1所述圆片级发光二级管倒装封装结构的制造工艺，其特征在于：第二步中，所述荧光粉胶通过旋转涂布、喷涂或压膜的方式涂布于发光二级管圆片的背面。

3. 根据权利要求1所述圆片级发光二级管倒装封装结构的制造工艺，其特征在于：所述第二步中，将发光二级管圆片正面朝下放置于具有薄层高粘胶的平板上，所述平板真空吸附在旋转台上，进行旋转涂布。

4. 根据权利要求1所述圆片级发光二级管倒装封装结构的制造工艺，其特征在于：将发光二级管圆片正面朝下放置平板上，使用未固化的厚高分子粘结剂完全填满发光二级管圆片正面和平板之间的间隙，所述平板真空吸附在旋转台上，进行旋转涂布荧光粉胶，荧光粉胶涂布结束后再将发光二级管圆片正面的粘结剂去除。

5. 根据权利要求1-4任一项所述圆片级发光二级管倒装封装结构的制造工艺，其特征在于：进行所述第二步之前，先对发光二级管圆片进行切割，进行所述第二步涂布荧光粉胶的同时，使发光二级管圆片的缝隙之间也填充荧光粉胶；进行所述第三步切割发光二级管圆片时，沿发光二级管圆片的缝隙中央进行切割，使发光二级管圆片的侧面保留一层荧光粉涂层。