CN109786540B - 一种led封装结构及其封装方法 - Google Patents
一种led封装结构及其封装方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109786540B CN109786540B CN201910069481.4A CN201910069481A CN109786540B CN 109786540 B CN109786540 B CN 109786540B CN 201910069481 A CN201910069481 A CN 201910069481A CN 109786540 B CN109786540 B CN 109786540B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- led chip
- polymer layer
- led
- holes
- heat dissipation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Led Device Packages (AREA)
Abstract
本发明提供了一种LED封装结构及其封装方法，其包括聚合物层和覆盖于所述聚合物层和所述LED芯片上的荧光树脂层，所述聚合物层为可光固化且可热固化的聚合物材料，所述荧光树脂层为热固化树脂材料，且所述聚合物层的最终固化是与荧光树脂层的固化在同一加热步骤中实现的。
Description
技术领域
本发明涉及半导体器件封装领域，属于分类号H01L33/00下，具体涉及一种LED封装结构及其封装方法。
背景技术
现有的LED芯片封装，多为COB结构，其在制备或使用过程中随LED芯片发热的增多，塑封材料会产生膨胀或收缩且基板会由于不同的热膨胀系数而产生较大的应力，进而导致塑封材料与基板的剥离，影响封装的密封性，且可能导致塑封材料的剥离。
发明内容
基于解决上述问题，本发明提供了一种LED封装结构，其包括：
散热基板，所述散热基板上设置有环形凹槽，在所述环形凹槽的底部设置有贯通所述散热基板的多个通孔，所述多个通孔中的一部分通孔被导电材料填充形成导电孔；
LED芯片，其经由焊球倒装于所述导电孔上使得所述LED芯片的底面接触所述散热基板，俯视观察所述LED芯片时，所述LED芯片完全覆盖所述导电孔但仅部分覆盖所述环形凹槽的一部分；
聚合物层，其覆盖所述散热基板且围绕所述LED芯片的侧面，但不高于所述LED芯片，且所述聚合物层完全填充所述环形凹槽以包裹所述焊球；
荧光树脂层，其覆盖于所述聚合物层和所述LED芯片上；
其特征在于，所述聚合物层为可光固化且可热固化的聚合物材料，所述荧光树脂层为热固化树脂材料，且所述聚合物层的最终固化是与荧光树脂层的固化在同一加热步骤中实现的。
其中，俯视观察所述LED芯片时，所述LED芯片之下的所述聚合物层是仅仅经过了热固化而未经历光固化的半固化状态。
其中，所述散热基板可以是厚膜陶瓷基板、薄膜陶瓷基板或低温共烧陶瓷基板。
其中，所述聚合物层还填充于所述多个通孔中的另一部分通孔。
其中，俯视观察所述LED芯片时，所述导电孔完全位于所述LED芯片之下且所述多个通孔中的另一部分仅部分位于所LED芯片之下。
其中，填充于所述另一部分通孔的所述聚合物层是仅仅经过了热固化而未经历光固化的半固化状态。
本发明还提供了一种LED封装方法，其依次包括如下步骤：
提供一散热基板；
在所述散热基板上刻蚀出环形凹槽；
在所述环形凹槽的底部激光钻孔形成贯通所述散热基板的多个通孔；
在所述多个通孔中的一部分通孔填充导电材料形成导电孔；
将LED芯片经由焊球倒装于所述导电孔上，使得所述LED芯片的底面接触所述散热基板，俯视观察所述LED芯片时，所述LED芯片完全覆盖所述导电孔但仅部分覆盖所述环形凹槽的一部分；
在所述LED芯片周边的所述散热基板上形成聚合物层，其围绕所述LED芯片的侧面，但不高于所述LED芯片，且所述聚合物层完全填充所述环形凹槽以包裹所述焊球；其中，所述聚合物层为可光固化且可热固化的聚合物材料，对所述聚合物层进行光照射，以形成半固化态的聚合物层；
在所述聚合物层和所述LED芯片上覆盖荧光树脂层，所述荧光树脂层为热固化树脂材料；在同一加热步骤中，将所述半固化态的聚合物层与所述荧光树脂层固化。
其中，在所述LED芯片周边的所述散热基板上形成聚合物层，具体包括：利用印刷或者喷涂的方式将聚合物材料填充在所述凹槽内，然后利用刮刀进行刮平。
其中，所述聚合物层还填充于所述多个通孔中的另一部分通孔。
其中，俯视观察所述LED芯片时，所述导电孔完全位于所述LED芯片之下且所述多个通孔中的另一部分仅部分位于所LED芯片之下。
其中，对所述固化聚合物层进行光照射，具体包括：利用紫外光照射所述聚合物层表面，其中凹槽部分的光到达深度小于1mm，以使得填充于所述另一部分通孔的所述聚合物层是仅仅经过了热固化而未经历光固化的半固化状态。
本发明的优点如下：
（1）利用聚合物的两次固化性能提高荧光树脂的接合性能，一方面聚合物第一次光固化实现聚合物层与散热基板的接合，再利用聚合物层和荧光树脂的共同热固化实现聚合物层和荧光树脂的接合，防止剥离；
（2）LED芯片利用凹槽与散热基板直接接触，可以增强散热的同时，仅仅经历热固化的聚合物层为半固化态，具有一定的柔性可以保护LED芯片，防止焊球的接触不良；
（3）一部分的通孔内填充半固化态的聚合物层，可以减小应力；在散热基板产生应力时，通过柔性的聚合物层进行缓冲和释放。
附图说明
图1为本发明的LED封装结构的剖视图；
图2为本发明的LED封装结构的俯视图；
图3-9为本发明的LED封装方法的示意图。
具体实施方式
本发明构思在于设计一种增强散热、防止翘曲和剥离的LED芯片封装，具体的实施例将在下述内容中说明。
参见图1和2，本发明的LED封装结构，其包括：
散热基板1，所述散热基板1上设置有环形凹槽2，在所述环形凹槽2的底部设置有贯通所述散热基板1的多个通孔3，所述多个通孔3中的一部分通孔被导电材料填充形成导电孔4；该部分通孔实现导电通路的作用，其应当对应于LED芯片的电极位置。
LED芯片5，其经由焊球6倒装于所述导电孔4上使得所述LED芯片5的底面接触所述散热基板1，俯视观察所述LED芯片5时，所述LED芯片5完全覆盖所述导电孔4但仅部分覆盖所述环形凹槽2的一部分。
聚合物层7，其覆盖所述散热基板1且围绕所述LED芯片5的侧面，但不高于所述LED芯片5，且所述聚合物层7完全填充所述环形凹槽2以包裹所述焊球6。
荧光树脂层8，其覆盖于所述聚合物层7和所述LED芯片5上。
其中，所述聚合物层7为可光固化且可热固化的聚合物材料（具体可以使用US4605465A的可固化聚合物），所述荧光树脂层8为热固化树脂材料，且所述聚合物层7的最终固化是与荧光树脂层8的固化在同一加热步骤中实现的。
其中，俯视观察所述LED芯片5时，所述LED芯片5之下的所述聚合物层7是仅仅经过了热固化而未经历光固化的半固化状态。
其中，所述聚合物层7还填充于所述多个通孔3中的另一部分通孔。俯视观察所述LED芯片5时，所述导电孔4完全位于所述LED芯片5之下且所述多个通孔3中的另一部分仅部分位于所LED芯片5之下。填充于所述另一部分通孔的所述聚合物层7是仅仅经过了热固化而未经历光固化的半固化状态。
参见图3-9，制造上述LED封装结构方法具体依次包括如下步骤：
参见图3，提供一散热基板1；其中，所述散热基板1可以是厚膜陶瓷基板、薄膜陶瓷基板或低温共烧陶瓷基板；
参见图4，在所述散热基板1上刻蚀出环形凹槽2；
参见图5，在所述环形凹槽2的底部激光钻孔形成贯通所述散热基板1的多个通孔3；
参见图6，在所述多个通孔3中的一部分通孔填充导电材料形成导电孔4；
参见图7，将LED芯片5经由焊球6倒装于所述导电孔3上，使得所述LED芯片5的底面接触所述散热基板1，俯视观察所述LED芯片5时，所述LED芯片5完全覆盖所述导电孔3但仅部分覆盖所述环形凹槽2的一部分；
参见图8，在所述LED芯片5周边的所述散热基板1上形成聚合物层7，其围绕所述LED芯片5的侧面，但不高于所述LED芯片5，且所述聚合物层7完全填充所述环形凹槽2以包裹所述焊球；其中，所述聚合物层7为可光固化且可热固化的聚合物材料（具体可以使用US4605465A的可固化聚合物），对所述聚合物层7进行光照射，以形成半固化态的聚合物层7；
参见图9，在所述聚合物层7和所述LED芯片5上覆盖荧光树脂层8，所述荧光树脂层8为热固化树脂材料；在同一加热步骤中，将所述半固化态的聚合物层7与所述荧光树脂层8固化。
其中，在所述LED芯片5周边的所述散热基板1上形成聚合物层7，具体包括：利用印刷或者喷涂的方式将聚合物材料填充在所述凹槽2内，然后利用刮刀进行刮平。
其中，所述聚合物层7还填充于所述多个通孔3中的另一部分通孔。俯视观察所述LED芯片5时，所述导电孔完3全位于所述LED芯片5之下且所述多个通孔3中的另一部分仅部分位于所LED芯片5之下。其中，对所述聚合物层7进行光照射，具体包括：利用紫外光照射所述聚合物层7表面，其中凹槽部分的光到达深度小于1mm，以使得填充于所述另一部分通孔的所述聚合物层7是仅仅经过了热固化而未经历光固化的半固化状态。
本发明利用聚合物的两次固化性能提高荧光树脂的接合性能，一方面聚合物第一次光固化实现聚合物层与散热基板的接合，再利用聚合物层和荧光树脂的共同热固化实现聚合物层和荧光树脂的接合，防止剥离；LED芯片利用凹槽与散热基板直接接触，可以增强散热的同时，仅仅经历热固化的聚合物层为半固化态，具有一定的柔性可以保护LED芯片，防止焊球的接触不良；一部分的通孔内填充半固化态的聚合物层，可以减小应力；在散热基板产生应力时，通过柔性的聚合物层进行缓冲和释放。
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种LED封装结构，其包括：
散热基板，所述散热基板上设置有环形凹槽，在所述环形凹槽的底部设置有贯通所述散热基板的多个通孔，所述多个通孔中的一部分通孔被导电材料填充形成导电孔；
LED芯片，其经由焊球倒装于所述导电孔上使得所述LED芯片的底面接触所述散热基板，俯视观察所述LED芯片时，所述LED芯片完全覆盖所述导电孔但仅部分覆盖所述环形凹槽的一部分；
聚合物层，其覆盖所述散热基板且围绕所述LED芯片的侧面，但不高于所述LED芯片，且所述聚合物层完全填充所述环形凹槽以包裹所述焊球；
荧光树脂层，其覆盖于所述聚合物层和所述LED芯片上；
其特征在于，所述聚合物层为可光固化且可热固化的聚合物材料，所述荧光树脂层为热固化树脂材料，且所述聚合物层的最终固化是与荧光树脂层的固化在同一加热步骤中实现的。
2.根据权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于：俯视观察所述LED芯片时，所述LED芯片之下的所述聚合物层是仅仅经过了热固化而未经历光固化的半固化状态。
3.根据权利要求1或2所述的LED封装结构，其特征在于：所述聚合物层还填充于所述多个通孔中的另一部分通孔。
4.根据权利要求3所述的LED封装结构，其特征在于：俯视观察所述LED芯片时，所述导电孔完全位于所述LED芯片之下且所述多个通孔中的另一部分仅部分位于所LED芯片之下。
5.根据权利要求3所述的LED封装结构，其特征在于：填充于所述另一部分通孔的所述聚合物层是仅仅经过了热固化而未经历光固化的半固化状态。
6.一种LED封装方法，其依次包括如下步骤：
提供一散热基板；
在所述散热基板上刻蚀出环形凹槽；
在所述环形凹槽的底部激光钻孔形成贯通所述散热基板的多个通孔；
在所述多个通孔中的一部分通孔填充导电材料形成导电孔；
将LED芯片经由焊球倒装于所述导电孔上，使得所述LED芯片的底面接触所述散热基板，俯视观察所述LED芯片时，所述LED芯片完全覆盖所述导电孔但仅部分覆盖所述环形凹槽的一部分；
在所述LED芯片周边的所述散热基板上形成聚合物层，其围绕所述LED芯片的侧面，但不高于所述LED芯片，且所述聚合物层完全填充所述环形凹槽以包裹所述焊球；其中，所述聚合物层为可光固化且可热固化的聚合物材料，对所述聚合物层进行光照射，以形成半固化态的聚合物层；
在所述聚合物层和所述LED芯片上覆盖荧光树脂层，所述荧光树脂层为热固化树脂材料；在同一加热步骤中，将所述半固化态的聚合物层与所述荧光树脂层固化。
7.根据权利要求6所述的LED封装方法，其特征在于：在所述LED芯片周边的所述散热基板上形成聚合物层，具体包括：利用印刷或者喷涂的方式将聚合物材料填充在所述凹槽内，然后利用刮刀进行刮平。
8.根据权利要求6所述的LED封装方法，其特征在于：所述聚合物层还填充于所述多个通孔中的另一部分通孔。
9.根据权利要求8所述的LED封装方法，其特征在于：俯视观察所述LED芯片时，所述导电孔完全位于所述LED芯片之下且所述多个通孔中的另一部分仅部分位于所LED芯片之下。
10.根据权利要求9所述的LED封装方法，其特征在于：对所述聚合物层进行光照射，具体包括：利用紫外光照射所述聚合物层表面，其中凹槽部分的光到达深度小于1mm，以使得填充于所述另一部分通孔的所述聚合物层是仅仅经过了热固化而未经历光固化的半固化状态。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910069481.4A CN109786540B (zh) | 2019-01-24 | 2019-01-24 | 一种led封装结构及其封装方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910069481.4A CN109786540B (zh) | 2019-01-24 | 2019-01-24 | 一种led封装结构及其封装方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109786540A CN109786540A (zh) | 2019-05-21 |
| CN109786540B true CN109786540B (zh) | 2021-07-23 |
Family
ID=66502251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910069481.4A Active CN109786540B (zh) | 2019-01-24 | 2019-01-24 | 一种led封装结构及其封装方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109786540B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111564107B (zh) * | 2020-06-11 | 2022-06-21 | 厦门通富微电子有限公司 | 一种显示装置的制备方法 |
| CN111524466B (zh) * | 2020-06-11 | 2022-06-21 | 厦门通富微电子有限公司 | 一种显示装置的制备方法 |
| CN111524465B (zh) * | 2020-06-11 | 2022-06-21 | 厦门通富微电子有限公司 | 一种显示装置的制备方法 |
| CN114141939A (zh) * | 2021-11-24 | 2022-03-04 | 东莞中之科技股份有限公司 | 一种提高大功率csp led散热的封装结构及其制备方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9431592B2 (en) * | 2011-06-01 | 2016-08-30 | The Hong Kong University Of Science And Technology | Submount with cavities and through vias for LED packaging |
| CN103855142B (zh) * | 2012-12-04 | 2017-12-29 | 东芝照明技术株式会社 | 发光装置及照明装置 |
| CN108777264B (zh) * | 2018-05-29 | 2019-06-07 | 东莞市鸿日电子有限公司 | 一种半导体二极管芯片封装结构 |
-
2019
- 2019-01-24 CN CN201910069481.4A patent/CN109786540B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109786540A (zh) | 2019-05-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109786540B (zh) | 一种led封装结构及其封装方法 | |
| US10615056B2 (en) | Method of packaging chip and chip package structure | |
| US7776648B2 (en) | High thermal performance packaging for circuit dies | |
| CN103915414B (zh) | 倒装芯片晶片级封装及其方法 | |
| US7170152B2 (en) | Wafer level semiconductor package with build-up layer and method for fabricating the same | |
| US20160155695A1 (en) | Interposers with circuit modules encapsulated by moldable material in a cavity, and methods of fabrication | |
| TWI555100B (zh) | 晶片尺寸封裝件及其製法 | |
| US20070155049A1 (en) | Method for Manufacturing Chip Package Structures | |
| US20100127288A1 (en) | Light-emitting diode devices and methods for fabricating the same | |
| JP5902114B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| TW201201288A (en) | Chip-sized package and fabrication method thereof | |
| KR20080075482A (ko) | 반도체 장치의 제조 방법 | |
| TWI245350B (en) | Wafer level semiconductor package with build-up layer | |
| TWI590331B (zh) | 藉由多孔與非多孔層所強化的電子結構及製造方法 | |
| TWI421956B (zh) | 晶片尺寸封裝件及其製法 | |
| JP2010087123A (ja) | 回路装置およびその製造方法 | |
| CN112054007A (zh) | 半导体封装载板及其制法与电子封装件 | |
| TWI582867B (zh) | 晶片封裝製程 | |
| TWI485825B (zh) | 晶片封裝體及其形成方法 | |
| US20130154077A1 (en) | Chip package and method for forming the same | |
| CN109599474B (zh) | 一种led芯片的csp封装方法及其封装结构 | |
| CN108281398B (zh) | 半导体封装件及其制造方法 | |
| KR101054565B1 (ko) | 반도체 패키지 및 그의 제조방법 | |
| TWI834204B (zh) | 加工方法 | |
| TWI811625B (zh) | 晶片移轉方法、晶片移轉裝置以及影像顯示器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |