CN205141026U - 一种热电分离csp封装结构及led器件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种热电分离CSP封装结构及LED器件，热电分离CSP封装结构包括倒装晶片和封装胶，倒装晶片包括倒装晶片本体及设在倒装晶片本体底部的第一电极，封装胶包覆在倒装晶片本体的侧面和顶面上；倒装晶片本体的底部设有第一导热层。LED器件包括散热基板和上述热电分离CSP封装结构。利用本实用新型的结构，能将热和电分离开来，实现更好的散热。

Description

一种热电分离CSP封装结构及LED器件

技术领域

本实用新型涉及CSP封装结构和LED器件，尤其是热电分离的CSP封装结构和LED器件。

背景技术

基于倒装晶片的新型的芯片级封装LED（CSPLED；ChipScalePackageLED）是在芯片底面设有电极，直接在芯片的上表面和侧面封装上封装胶体，使底面的电极外露，由于这种封装结构并无支架，可降低了封装成本，减小体积，提高电接触性能。

对于大功率CSP封装结构，其工作时会产生较大的热量，而目前CSP封装结构的热量是通过电极传递到基板等上，通过基板进行散热，即CSP封装结构的热和电是不分离的，而电极需要导电，因此，在选材、结构等方面都受到了限制，也就是说目前的CSP封装结构还不能实现更好的散热。

当然，在现有的LED器件中也存在着热电分离的技术，如在中国专利申请号为201110326587.1申请日为2011.10.24公开日为2012.3.14的专利文献中公开了一种热电分离LED，主要包括固定在基板的LED主体、两个正负电极以及热沉；所述基板上设置有放置LED主体的钻孔；所述LED主体设置在基板的钻孔内部，所述热沉设置在LED主体下面与两个电极不在同一平面。采用本发明的一种热电分离LED不仅减少了***的热阻，而且节约了线路板材料成本、安装人工成本、安装材料成本、维修人工成本、维修中报废材料成本、导热胶材料成本，但是现有的热电分离都需要通过支架来实现，而热量产生的源头主要是芯片，因此，对于现有的热电分离LED器件，芯片上的热量首先传递到支架上，通过支架来实现热和电的分离传递，对于整个的LED主体来说，减少了热阻，但从芯片到支架并没有实现热电分离，来减小芯片向支架传递热量的热阻，支架上的热量同样会影响芯片的各种性能和使用寿命。

发明内容

为了让倒装晶片上的热和电分离开来，实现更好的电传导和散热，本实用新型提供了一种热电分离CSP封装结构。

为了实现热电分离，提高散热的性能，本实用新型提供了一种热电分离LED器件。

为达到上述第一目的，一种热电分离CSP封装结构，包括倒装晶片和封装胶，倒装晶片包括倒装晶片本体及设在倒装晶片本体底部的第一电极，封装胶包覆在倒装晶片本体的侧面和顶面上；倒装晶片本体的底部设有第一导热层。

上述结构，由于在倒装晶片本体的底部设置了独立的第一导热层，同时还设置了独立的第一电极，当热电分离CSP封装结构安装到基板等部件上后，通过第一电极实现导电，通过第一导热层来导热，让由倒装晶片产生的源头热量经第一导热层快速的传递出去，减小了倒装晶片向外传递热量的热阻，加快了热量的传递，从而提高了CSP封装结构的各种性能和寿命。

进一步的，所述的第一电极包括第一正电极和第一负电极，第一导热层设在第一正电极与第一负电极之间。将第一导热层设置在中部，倒装晶片到第一导热层的距离差相对较小，这样，能让倒装晶片上的热量均匀的经第一导热层导出，更好的实现均匀散热。

进一步的，第一导热层的投影面积大于第一正电极和第一负电极投影面积的总和。对于电子器件来说，只要存在导电部分，就能实现导电，而对于热量来说，导热面积越大，越有利于导热和散热，因此，在该结构中，将第一导热层的面积增大，有利于更加快速的传热，从而提高散热效果。

进一步的，第一电极的下表面与第一导热层的下表面平齐。如果采用平面基板时，可保证第一导热层也能与基板紧贴，实现更好的传热。

进一步的，第一电极包括第一正电极和第一负电极，第一导热层位于第一电极的一侧，从而便于使用者在安装该CSP封装结构时，容易识别第一正电极与第一负电极的位置。

为达到上述第二目的，一种热电分离LED器件，包括导热基板和热电分离CSP封装结构，导热基板上设有焊盘，导热基板的底部设有第二电极和第二导热层，第二电极与焊盘电性连接；热电分离CSP封装结构包括倒装晶片和封装胶，倒装晶片包括倒装晶片本体及设在倒装晶片本体底部的第一电极，封装胶包覆在倒装晶片本体的侧面和顶面上；倒装晶片本体的底部设有第一导热层，第一电极与焊盘电性连接，第一导热层与导热基板接触。

上述热电分离LED器件在工作时，倒装晶片产生的热量主要通过第一导热层传递到导热基板上，通过导热基板对部分热量进行散失，其他的热量可通过第二导热层传递到散热器等部件上，实现更好的散热；第二电极将电经第一电极传导到倒装晶片上，实现电的传导。由于在倒装晶片本体的底部设置了独立的第一导热层，同时还设置了独立的第一电极，当热电分离CSP封装结构安装到导热基板上后，通过第一电极实现导电，同时，第一电极与第二电极导通，通过第一导热层来导热，同时第二导热层也实现独立的导热，让由倒装晶片产生的源头热量经第一导热层快速的传递到导热基板上，并通过第二导热层实现部分热量的传递，减小了倒装晶片向导热基板以及导热基板向外传递热量的热阻，加快了热量的传递，从而提高了CSP封装结构的各种性能和寿命，从根本上解决了散热难的技术问题。

进一步的，所述的第一电极包括第一正电极和第一负电极，第一导热层设在第一正电极与第一负电极之间。将第一导热层设置在中部，倒装晶片到第一导热层的距离差相对较小，这样，能让倒装晶片上的热量均匀的经第一导热层导出，更好的实现均匀散热。

进一步的，第一导热层的投影面积大于第一正电极和第一负电极投影面积的总和。对于电子器件来说，只要存在导电部分，就能实现导电，而对于热量来说，导热面积越大，越有利于导热和散热，因此，在该结构中，将第一导热层的面积增大，有利于更加快速的传热，从而提高散热效果。

进一步的，第二电极包括第二正电极和第二负电极，第二正电极和第二负电极位于导热基板底部的一侧，第二导热层位于导热基板底部的另一侧，第二正电极和第二负电极投影面积的总和为第二导热层投影面面积的1/5~1/2。对于电子器件来说，只要存在导电部分，就能实现导电，而对于热量来说，导热面积越大，越有利于导热和散热，因此，在该结构中，将第二导热层的面积增大，有利于更加快速的传热，从而提高散热效果。

进一步的，所述的导热基板为陶瓷基板。

附图说明

图1为热电分离CSP封装结构的示意图。

图2为热电分离CSP封装结构的仰视图。

图3为将热电分离CSP封装结构安装到散热基板上的示意图。

图4为热电分离LED器件图5中A-A剖视图。

图5为热电分离LED器件的仰视图。

图6为将热电分离LED器件安装到基板上的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步详细说明。

实施例1。

如图1和图2所示，热电分离CSP封装结构包括倒装晶片1和封装胶2。

倒装晶片1包括倒装晶片本体11及设在倒装晶片本体底部的第一电极12，第一电极12包括第一正电极和第一负电极。

在倒装晶片本体的底部设有第一导热层13，第一导热层13只要位于底面没有设有第一电极的空白位置即可，如图2所示，在倒装晶片本体的底部位于第一正电极和第二负电极之间设有第一导热层13，第一电极12的下表面与第一导热层13的下表面平齐。或第一电极包括第一正电极和第一负电极，第一正电极和第二负电极位于第一导热层13的一侧，后者能便于使用者在安装该CSP封装结构时，容易识别第一正电极与第一负电极的位置，第一导热层13的投影面积大于第一正电极和第一负电极投影面积的总和。在本实用新型中，所述的投影面积是指如图1所示的从上向下或从下向上的正投影面积。

封装胶2包覆在倒装晶片本体11的侧面和顶面上，封装胶2的下表面高于第一电极12的下表面。封装胶可以是荧光胶，也可以是侧面为白胶，顶面为荧光胶，或类似其他的胶体组合。

如图3所示，当把上述热电分离CSP封装结构安装到散热基板10上后，让第一正负电极与散热基板的线路层连接，让第一导热层13与散热基板的散热层连接。当热电分离CSP封装结构工作时，由于在倒装晶片本体11的底部设置了独立的第一导热层13，同时还设置了独立的第一电极12，通过第一电极12实现导电，通过第一导热层13来导热，让由倒装晶片1产生的源头热量经第一导热层13快速的传递出去，减小倒装晶片1向外传递热量的热阻，加快了热量的传递，从而提高了CSP封装结构的各种性能和寿命。将第一导热层13设置在中部，倒装晶片1到第一导热层13的距离差相对较小，这样，能让倒装晶片1上的热量均匀的经第一导热层13导出，更好的实现均匀散热。对于本实施例的CSP封装结构来说，只要存在导电部分，就能实现导电，而对于热量来说，导热面积越大，越有利于导热和散热，因此，在该结构中，将第一导热层13的面积增大，有利于更加快速的传热，从而提高散热效果。

如图3所示，由于封装胶层2的下表面高于第一电极12的下表面，在将热电分离CSP封装结构固定到散热基板10上的过程中，封装胶层2下表面与散热基板10之间形成间隙，因此，即使封装胶层2具有向下的毛刺，也不会影响倒装晶片1的第一电极12与散热基板10的紧密接触，另外，如果封装胶层2受热膨胀，封装胶层2下方也给予其膨胀的空间，因此，减小了热电分离CSP封装结构与散热基板10连接的空洞率，解决了由于封装胶层2切割存在毛刺以及倒装晶片1的第一电极12与散热基板10焊接过程中受热导致倒装晶片1与散热基板10之间电连接不可靠的问题，使得倒装晶片1与散热基板10的连接更加的牢固。

实施例2。

如图4和图5所示，热电分离LED器件包括导热基板100和热电分离CSP封装结构200。

导热基板100上设有焊盘，导热基板100的底部设有第二电极101和第二导热层102，第二电极包括第二正电极和第二负电极，第二正电极与正极焊盘电性连接，第二负电极与负极焊盘电性连接。所述的导热基板100为陶瓷基板，其具有绝缘性能，且导热性能也好。

如图5所示，第二正电极和第二负电极位于导热基板100底部的一侧，第二导热层102位于导热基板100底部的另一侧，第二正电极和第二负电极投影面积的总和为第二导热层投影面面积的1/5~1/2。第二导热层的设置方式与第一导热层相对应，这样，在不影响导电性能的前提下，增大了导热面积，从而提高了散热性能。

如图4所示，热电分离CSP封装结构包括倒装晶片1和封装胶2。

倒装晶片1包括倒装晶片本体11及设在倒装晶片本体底部的第一电极12，第一电极12包括第一正电极和第一负电极。

在倒装晶片本体的底部设有第一导热层13，第一导热层13只要位于底面没有设有第一电极的空白位置即可，如图2所示，在倒装晶片本体的底部位于第一正电极和第二负电极之间设有第一导热层13，第一电极12的下表面与第一导热层13的下表面平齐。或第一电极包括第一正电极和第一负电极，第一正电极和第二负电极位于第一导热层13的一侧，后者能便于使用者在安装该CSP封装结构时，容易识别第一正电极与第一负电极的位置，第一导热层13的投影面积大于第一正电极和第一负电极投影面积的总和。在本实用新型中，所述的投影面积是指如图1所示的从上向下或从下向上的正投影面积。

封装胶2包覆在倒装晶片本体11的侧面和顶面上，封装胶2的下表面高于第一电极12的下表面。封装胶可以是荧光胶，也可以是侧面为白胶，顶面为荧光胶，或类似其他的胶体组合。

如图4和图5所示，第一正电极电性连接在正极焊盘上，第一负电极电性连接在负极焊盘上，第一导热层13与导热基板接触。

如图4所示，由于封装胶层2的下表面高于第一电极12的下表面，在将热电分离CSP封装结构固定到导热基板100上的过程中，封装胶层2下表面与导热基板100之间形成间隙，因此，即使封装胶层2具有向下的毛刺，也不会影响倒装晶片1的第一电极12与导热基板100的紧密接触，另外，如果封装胶层2受热膨胀，封装胶层2下方也给予其膨胀的空间，因此，减小了热电分离CSP封装结构与导热基板100连接的空洞率，解决了由于封装胶层2切割存在毛刺以及倒装晶片1的第一电极12与导热基板100焊接过程中受热导致倒装晶片1与导热基板100之间电连接不可靠的问题，使得倒装晶片1与导热基板100的连接更加的牢固。

如图6所示，当把上述热电分离LED器件安装到基板300上后，让第二正负电极与基板的线路层连接，让第二导热层102与基板的散热层连接。上述热电分离LED器件在工作时，倒装晶片1产生的热量主要通过第一导热层13传递到导热基板100上，通过导热基板100对部分热量进行散失，其他的热量可通过第二导热层102传递到散热器、基板等部件上，实现更好的散热；第二电极101将电经第一电极12传导到倒装晶片1上，实现电的传导。由于在倒装晶片本体11的底部设置了独立的第一导热层13，同时还设置了独立的第一电极12，当热电分离CSP封装结构安装到导热基板100上后，通过第一电极12实现导电，同时，第一电极12与第二电极101导通，通过第一导热层13来导热，同时第二导热层102也实现独立的导热，让由倒装晶片1产生的源头热量经第一导热层13快速的传递到导热基板100上，并通过第二导热层102实现部分热量的传递，减小了倒装晶片1向导热基板100以及导热基板向外传递热量的热阻，加快了热量的传递，从而提高了CSP封装结构的各种性能和寿命，从根本上解决了散热难的技术问题。

将第一导热层13设置在中部，倒装晶片1到第一导热层13的距离差相对较小，这样，能让倒装晶片1上的热量均匀的经第一导热层13导出，更好的实现均匀散热。对于本实施例的CSP封装结构来说，只要存在导电部分，就能实现导电，而对于热量来说，导热面积越大，越有利于导热和散热，因此，在该结构中，将第一导热层13的面积增大，有利于更加快速的传热，从而提高散热效果。

Claims (10)

1.一种热电分离CSP封装结构，包括倒装晶片和封装胶，倒装晶片包括倒装晶片本体及设在倒装晶片本体底部的第一电极，封装胶包覆在倒装晶片本体的侧面和顶面上；其特征在于：倒装晶片本体的底部设有第一导热层。

2.根据权利要求1所述的热电分离CSP封装结构，其特征在于：所述的第一电极包括第一正电极和第一负电极，第一导热层设在第一正电极与第一负电极之间。

3.根据权利要求2所述的热电分离CSP封装结构，其特征在于：第一导热层的投影面积大于第一正电极和第一负电极投影面积的总和。

4.根据权利要求1所述的热电分离CSP封装结构，其特征在于：第一电极的下表面与第一导热层的下表面平齐。

5.根据权利要求1所述的热电分离CSP封装结构，其特征在于：第一电极包括第一正电极和第一负电极，第一导热层位于第一电极的一侧。

6.一种热电分离LED器件，其特征在于：包括导热基板和热电分离CSP封装结构，导热基板上设有焊盘，导热基板的底部设有第二电极和第二导热层，第二电极与焊盘电性连接；热电分离CSP封装结构包括倒装晶片和封装胶，倒装晶片包括倒装晶片本体及设在倒装晶片本体底部的第一电极，封装胶包覆在倒装晶片本体的侧面和顶面上；倒装晶片本体的底部设有第一导热层，第一电极与焊盘电性连接，第一导热层与导热基板接触。

7.根据权利要求6所述的热电分离LED器件，其特征在于：所述的第一电极包括第一正电极和第一负电极，第一导热层设在第一正电极与第一负电极之间。

8.根据权利要求7所述的热电分离LED器件，其特征在于：第一导热层的投影面积大于第一正电极和第一负电极投影面积的总和。

9.根据权利要求6所述的热电分离LED器件，其特征在于：第二电极包括第二正电极和第二负电极，第二正电极和第二负电极位于导热基板底部的一侧，第二导热层位于导热基板底部的另一侧，第二正电极和第二负电极投影面积的总和为第二导热层投影面面积的1/5~1/2。

10.根据权利要求6所述的热电分离LED器件，其特征在于：所述的导热基板为陶瓷基板。