一種倒裝led的封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種LED封裝結(jié)構(gòu)，特別涉及一種倒裝LED的封裝結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)光二極管(Light Emitting D1de)，簡(jiǎn)稱LED，是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見(jiàn)光的固態(tài)半導(dǎo)體器件。作為新型高效固體光源，半導(dǎo)體照明具有壽命長(zhǎng)、節(jié)能、環(huán)保、安全等顯著優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用與照明、顯示、信號(hào)指示燈領(lǐng)域?，F(xiàn)有LED封裝結(jié)構(gòu)主要正裝、倒裝和垂直三種，其中倒裝封裝以其優(yōu)良的導(dǎo)電性和散熱性而日漸成為照明領(lǐng)域LED封裝的主流。傳統(tǒng)的倒裝封裝需將芯片表面的凸點(diǎn)通過(guò)焊接系統(tǒng)焊接與基板上，凸點(diǎn)與基板距離和水平度的控制直接影響到芯片的焊接質(zhì)量，距離過(guò)大則焊接易導(dǎo)致虛焊，距離過(guò)小則焊接易導(dǎo)致短路，水平度差易導(dǎo)致空焊。又因傳統(tǒng)的倒裝LED焊接系統(tǒng)設(shè)備無(wú)法檢測(cè)芯片焊接質(zhì)量的好壞，導(dǎo)致倒裝封裝LED良率低下。
[0003]為克服傳統(tǒng)倒裝LED封裝的問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)用異方向?qū)щ娔z來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)倒裝LED封裝過(guò)程中的焊接工藝。所述異方向?qū)щ娔z由絕緣膠水和金屬粒子混合而成，通過(guò)控制金屬粒子的含量，使得金屬粒子均勻間隔地分布在絕緣膠水中。封裝時(shí)先在封裝基板上涂覆所述異方向?qū)щ娔z，再將芯片壓緊在所述基板上，膠水凝固后將芯片固定在基本上。這時(shí)，垂直方向上部分金屬粒子被夾壓在芯片電極和基板之間使兩者電連接，而水平方向上其他金屬粒子由于有絕緣膠水隔離而相對(duì)絕緣。采用這種異方向?qū)щ娔z存在的問(wèn)題:1、控制導(dǎo)電粒子比例難度大，當(dāng)導(dǎo)電粒子比例過(guò)多時(shí)，可能導(dǎo)致電極水平方向短路；當(dāng)導(dǎo)電粒子比例過(guò)少時(shí)，可能導(dǎo)致芯片電極與基板之間夾壓不到金屬粒子。2、電連接不可靠，由于其依靠芯片壓緊的過(guò)程中隨機(jī)夾壓到的導(dǎo)電粒子來(lái)導(dǎo)電，LED使用過(guò)程中發(fā)生熱脹冷縮，芯片電極與基板之間的距離變化時(shí)，易造成電阻急劇增大或斷路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種倒裝LED的封裝結(jié)構(gòu)。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)手段是:包括倒裝芯片、基板和將倒裝芯片固定在基板上的導(dǎo)電膠，所述導(dǎo)電膠包括絕緣膠體和分散在所述絕緣膠體中的導(dǎo)電膠囊，所述導(dǎo)電膠囊包括絕緣膠囊皮和包裹在所述絕緣膠囊皮中的導(dǎo)電粉體，被夾壓在芯片電極與基板之間的導(dǎo)電膠囊破裂，導(dǎo)電粉體擴(kuò)散在芯片電極與基板之間的絕緣膠體中電連接芯片電極與基板。。
[0006]本發(fā)明的有益效果是:由于本發(fā)明的導(dǎo)電膠中包含由絕緣膠囊皮包裹導(dǎo)電粉體的導(dǎo)電膠囊，導(dǎo)電膠囊被芯片電極和基板壓合到一定程度時(shí)絕緣膠囊皮破裂，芯片電極與基板之間充滿導(dǎo)電粉體而形成電連接，比單一導(dǎo)電顆粒的電連接可靠；芯片電極與基板之外的導(dǎo)電膠囊之間由于絕緣膠囊皮的存在而繼續(xù)保持絕緣，不受導(dǎo)電膠囊含量多少的影響，導(dǎo)電膠囊含量控制容易。
[0007]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述導(dǎo)電粉體為銀粉，其具有良好的導(dǎo)電性和在絕緣膠體中的擴(kuò)散性。
[0008]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)，所述絕緣膠囊皮為有機(jī)硅浸漬膜。
[0009]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)，所述絕緣膠囊皮為聚醛改性有機(jī)硅浸漬膜，其抗壓能力差，在受壓易破裂，有利于導(dǎo)電粉體擴(kuò)散。
[0010]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)，所述絕緣膠囊皮的直徑為4-10微米，被壓合到原直徑的30% -60%時(shí)破裂。
[0011]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)，所述絕緣膠囊皮的直徑為5微米，被壓合到2?3微米時(shí)破裂。
[0012]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)，所述絕緣膠體的材料為硅膠或環(huán)氧樹(shù)脂。
[0013]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)，所述絕緣膠體的材料還包括氫氧化鋁。
[0014]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)，所述芯片電極與基板之間的距離為2?30um。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明倒裝LED的封裝結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1的局部放大圖；
圖3本發(fā)明絕緣膠體與導(dǎo)電膠囊混合狀態(tài)示意圖；
圖4為本發(fā)明導(dǎo)電膠囊的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0017]參考圖1，包括倒裝芯片3、基板4和將倒裝芯片4固定在基板4上的絕緣膠體1，所述絕緣膠體I中摻雜有導(dǎo)電膠囊2，所述導(dǎo)電膠囊2包括絕緣膠囊皮21和包裹在所述絕緣膠囊皮中的導(dǎo)電粉體22，被夾壓在芯片3電極與基板4之間的導(dǎo)電膠囊2破裂，導(dǎo)電粉體22擴(kuò)散在芯片4電極與基板4之間的絕緣膠體I中使芯片3電極與基板4電連接。
[0018]所述絕緣膠體I為硅膠或環(huán)氧樹(shù)脂等導(dǎo)熱性良好的熱固性塑料，為促進(jìn)熱固性塑料的凝固速度，還可在導(dǎo)電膠中摻入微量的氫氧化鋁混合物。絕緣膠體I的作用在于將芯片3固定在基板4上，同時(shí)也是將熱量從芯片傳遞至基板的熱傳導(dǎo)介質(zhì)。
[0019]所述導(dǎo)電膠囊2如圖2所示，其外層為絕緣膠囊皮21，絕緣膠囊皮21包覆的導(dǎo)電物質(zhì)22為導(dǎo)電粉體，如銀粉、金粉或銅粉。所述絕緣膠囊皮21為延展性較差、受壓容易破裂的材料，如機(jī)硅浸漬膜或聚醛改性有機(jī)硅浸漬膜，其受壓至一定比例如30% -60%時(shí)破裂。所述導(dǎo)電物質(zhì)22與所述絕緣膠體I混合后可快速擴(kuò)散。作為本發(fā)明較優(yōu)的實(shí)施方式，所述絕緣膠囊皮21的直徑為4-10微米，被壓合到原直徑的30% -60%時(shí)破裂，這樣可以保證芯片電極與基板距離較近，芯片電連接可靠，導(dǎo)熱良好。為實(shí)現(xiàn)上述目的，最優(yōu)的實(shí)施方式是所述絕緣膠囊皮21的直徑為5微米，被壓合到2?3微米時(shí)破裂。
[0020]參考圖3和圖4，運(yùn)用本發(fā)明進(jìn)行封裝的工藝步驟:
1)將導(dǎo)電膠囊2均勻分散到導(dǎo)熱性良好的絕緣膠體I中；
2)將所述絕緣膠體I滴在封裝基板4上，然后將所述倒裝發(fā)光二極管芯片3的電極對(duì)齊基板4上的電極位置放置；
3)使用壓合機(jī)按壓所述倒裝發(fā)光二極管芯片3，同時(shí)在所述封裝基板4正負(fù)電極施加電壓，當(dāng)所述倒裝發(fā)光二極管芯片3導(dǎo)通，并達(dá)到指定電流時(shí)，所述壓合機(jī)停止壓合；
4)加熱固化所述絕緣膠體I。
[0021]在上述工藝流程的第3)中，由于絕緣膠體I中的部分導(dǎo)電膠囊2被夾壓在電極31與基板4之間，當(dāng)芯片3上繼續(xù)施壓至一定程度時(shí)，所述電膠囊2的絕緣膠囊皮21破裂，絕緣膠囊皮21內(nèi)的導(dǎo)電物質(zhì)22被釋放，擴(kuò)散在電極31與基板4之間，使得電極31與基板4電連接。在電流導(dǎo)通的初始階段，由于導(dǎo)電物質(zhì)22不是很緊密，電阻較大；繼續(xù)施壓后，導(dǎo)電物質(zhì)22變得緊密，電阻減小，電流逐漸增大。由于本發(fā)明的絕緣膠體I中包含由絕緣膠囊皮21包裹導(dǎo)物質(zhì)22的導(dǎo)電膠囊2，導(dǎo)電膠囊2被芯片電極3和基板4夾壓到一定程度時(shí)絕緣膠囊皮21破裂，芯片電極3與基板4之間充滿導(dǎo)物質(zhì)22而形成電連接，比單一導(dǎo)電顆粒的電連接可靠；芯片電極3與基板4之外的導(dǎo)電膠囊2之間由于絕緣膠囊皮21的存在而繼續(xù)保持絕緣，不受導(dǎo)電膠囊2含量多少的影響，導(dǎo)電膠囊2含量控制容易。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種倒裝LED的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括倒裝芯片、基板和將倒裝芯片固定在基板上的絕緣膠體，所述絕緣膠體中摻雜有導(dǎo)電膠囊，所述導(dǎo)電膠囊包括絕緣膠囊皮和包裹在所述絕緣膠囊皮中的導(dǎo)電粉體，被夾壓在芯片電極與基板之間的導(dǎo)電膠囊破裂，導(dǎo)電粉體擴(kuò)散在芯片電極與基板之間的絕緣膠體中使芯片電極與基板電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種倒裝LED的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述導(dǎo)電粉體為銀粉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種倒裝LED的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述絕緣膠囊皮為有機(jī)娃浸漬膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種倒裝LED的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述絕緣膠囊皮為聚醛改性有機(jī)硅浸漬膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種倒裝LED的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述絕緣膠囊皮的直徑為4-10微米，被壓合到原直徑的30% -60%時(shí)破裂。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種倒裝LED的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述絕緣膠囊皮的直徑為5微米，被壓合到2?3微米時(shí)破裂。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種倒裝LED的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述絕緣膠體的材料為硅膠或環(huán)氧樹(shù)脂。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種倒裝LED的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述絕緣膠體的材料還包括氫氧化鋁。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種倒裝LED的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述芯片電極與基板之間的距離為2?30um。
【專利摘要】一種倒裝LED的封裝結(jié)構(gòu)，包括絕緣膠體和分散在所述絕緣膠體中的導(dǎo)電膠囊，所述導(dǎo)電膠囊包括絕緣膠囊皮和包裹在所述絕緣膠囊皮中的導(dǎo)電粉體，所述膠囊皮被壓合到一定比例時(shí)破裂。由于芯片電極與基板之間充滿導(dǎo)物質(zhì)而形成電連接，比單一導(dǎo)電顆粒的電連接可靠，導(dǎo)電膠囊之間的絕緣性不受導(dǎo)電膠囊含量影響，含量控制容易。
【IPC分類】H01L33-62, H01L33-56
【公開(kāi)號(hào)】CN104821368
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510272613
【發(fā)明人】葉志偉
【申請(qǐng)人】葉志偉
【公開(kāi)日】2015年8月5日
【申請(qǐng)日】2015年5月25日