發(fā)光器件的芯片級封裝方法及結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域，具體地，是涉及一種發(fā)光器件的芯片級封裝方法及 封裝結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] 從LED的封裝形式的發(fā)展來看，早期以子彈頭型封裝體為主。隨著市場的需求，不 同形式的封裝支架相繼出現(xiàn)。例如，目前市場上最為普遍使用的表面黏著型（Suface-mount devices，SMD)及大功率的集成封裝型等。
[0003] 上述這些封裝中使用的LED芯片基本上是正裝結(jié)構(gòu)，其封裝過程涉及到了在支架 中固晶、打線、點膠。然后以其為載體貼在燈具的載板上。從散熱角度來看，從芯片、支架到 燈具載板的系統(tǒng)熱阻較大，影響LED的光效和光衰。
[0004] 新型倒裝結(jié)構(gòu)LED(flip-chipLED)的出現(xiàn)，將倒裝LED芯片的P，N電極焊盤直接 焊接到燈具的載板上。這樣，減小了正裝結(jié)構(gòu)LED中藍寶石襯底引起的熱阻，省去了支架、 固晶焊料等，進一步降低了系統(tǒng)熱阻，提高了LED的可靠性和大電流使用下的承載能力。從 光學(xué)角度來看，這種封裝，減小了傳統(tǒng)封裝架構(gòu)中因反射杯對光的多次反射產(chǎn)生的光損耗， 同時具有更大的發(fā)光角度，為LCD背光，燈具業(yè)提供了更大的彈性設(shè)計空間。因此，與正裝 芯片相比倒裝芯片在大電流使用，減少生產(chǎn)環(huán)節(jié)和降低成本等方面具有明顯優(yōu)勢。
[0005] 目前倒裝結(jié)構(gòu)LED芯片的芯片級封裝，一種方式是將LED芯片制作完成之后， 倒裝排列在尺寸較小的支撐基板（submount)上，接著覆蓋封裝膠或熒光粉膠，待膠固 化之后切割切割成帶有支撐基板的倒裝結(jié)構(gòu)LED芯片，即所謂芯片級封裝（ChipScale Package,CSP)，如Cree公司的美國專利US8232564B2中所披露的倒裝LED芯片。這種封裝 方法需要額外的支撐基板，增加了制作流程和成本，同時也增加了熱阻，不利于芯片散熱； 此外，支撐基板也增加了封裝后芯片的體積，不利于實現(xiàn)產(chǎn)品小型化。
[0006] 另一種方式是在倒裝結(jié)構(gòu)LED芯片的藍寶石面及四個側(cè)面涂覆封裝膠或熒光膠， 無支撐基板的芯片級封裝，顯然，其制程、成本、熱阻等更優(yōu)于前一種。
[0007] 但是，如何實現(xiàn)無支撐基板而只對該發(fā)光器件進行封裝，以及如何解決熒光膠或 封裝膠膠與藍寶石襯底之間的粘附性等問題，而不影響芯片的可靠性，成為亟待解決的問 題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明公開了一種發(fā)光器件的芯片級封裝方法，包括：
[0009] 將至少一個倒裝發(fā)光器件等距離排列在轉(zhuǎn)換基膜上，所述倒裝發(fā)光器件的主出光 面背離所述轉(zhuǎn)換基膜，其中，所述轉(zhuǎn)換基膜為表面具有一定粘度耐高溫材料的轉(zhuǎn)換基膜，用 于粘附所述倒裝發(fā)光器件；
[0010] 在所述轉(zhuǎn)換基膜上的倒裝發(fā)光器件之間和/或周圍形成圍壩；
[0011] 分別在所述倒裝發(fā)光器件和轉(zhuǎn)換基膜上涂覆封裝膠，所述封裝膠為光固化膠、熱 固化膠或熱固化與光固化結(jié)合的封裝膠中的一種；
[0012] 待所述封裝膠固化到無流動性時去除所述圍壩；
[0013] 待所述封裝膠完全固化后切割所述封裝膠；
[0014] 去除所述轉(zhuǎn)換基膜，倒膜后得到芯片級封裝結(jié)構(gòu)。
[0015] 優(yōu)選地，所述圍壩的材料為塑料膜或光敏感型膠。
[0016] 優(yōu)選地，所述封裝膠，進一步為，有機硅型封裝膠或樹脂型封裝膠，其中，
[0017] 當(dāng)所述封裝膠為有機硅型封裝膠或樹脂型封裝膠時，所述轉(zhuǎn)換基膜的粘度在 l-100gf/25mm之間。
[0018] 優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)換基膜為藍膜、白膜或UV膜。
[0019] 優(yōu)選地，當(dāng)所述轉(zhuǎn)換基膜為UV膜時，所述轉(zhuǎn)換基膜經(jīng)紫外光照射后粘度在 l-100gf/25mm之間。
[0020] 優(yōu)選地，所述倒裝發(fā)光器件的主出光面覆蓋一層連接所述封裝膠與主出光面之間 的介質(zhì)膜。
[0021] 優(yōu)選地，所述介質(zhì)膜的透射率大于等于70%，厚度在50nm至200nm之間，該介質(zhì)膜 由氧化物或氮化物組成。
[0022] 優(yōu)選地，所述切割所述封裝膠后，所述倒裝發(fā)光器件上方的封裝膠厚度d= (w-r)/2,其中，w為所述倒裝發(fā)光器件之間的距離，r為切割刀寬度。
[0023] 本發(fā)明還公開了一種應(yīng)用上述任一所述的發(fā)光器件的芯片級封裝方法制成的芯 片級封裝結(jié)構(gòu)。
[0024] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請所述的發(fā)光器件的芯片級封裝方法及結(jié)構(gòu)，達到了如下 效果：
[0025] 1)本發(fā)明采用塑料膜作為支撐和排列芯片的轉(zhuǎn)換基膜，直接對芯片進行封裝，大 大簡化芯片的封裝工藝步驟，同時節(jié)省了將芯片轉(zhuǎn)移到其他支撐基板所需材料成本，對于 降低芯片封裝成本具有重要意義，此外還解決了熒光膠或封裝膠與藍寶石襯底之間的粘附 性的問題；
[0026] 2)與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明省去了通常封裝時要用的芯片支撐基板或支架，而只 對該發(fā)光器件進行封裝，降低了系統(tǒng)熱阻，提高了發(fā)光器件的過載能力；
[0027] 3)與現(xiàn)有技術(shù)相比不但簡化了制程還使產(chǎn)品小型化，降低了成本，方便終端用戶， 提高了生產(chǎn)效率，并拓寬了應(yīng)用范圍；
[0028] 4)由于設(shè)置了圍壩，限制了封裝膠的高度，切割后，在芯片級封裝結(jié)構(gòu)周圍的封裝 膠厚度一致，以使得發(fā)光器件發(fā)出的光與經(jīng)熒光粉轉(zhuǎn)化后的光在各個方向上混光均勻，保 證了色溫均勻性。
[0029] 本發(fā)明在大大簡化芯片的封裝工藝步驟、節(jié)省芯片的支撐基板、降低成本及更加 方便用戶提高工作效率等方面具有重要意義。
【附圖說明】
[0030] 此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā) 明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：
[0031] 圖1為實施例一和二所述的倒裝發(fā)光器件陣列在轉(zhuǎn)換基膜上的剖視圖；
[0032] 圖2A和2B分別為實施例一所述的倒裝發(fā)光器件陣列涂覆透明封裝膠和混有發(fā)光 轉(zhuǎn)換材料的封裝膠后的剖視圖；
[0033] 圖3為實施例一所述的倒裝發(fā)光器件陣列涂覆封裝膠后的切割位置示意圖； [0034]圖4為完成切割切割并去除轉(zhuǎn)換基膜的芯片級封裝結(jié)構(gòu)剖視圖；
[0035] 圖5為將所述芯片級封裝結(jié)構(gòu)倒裝在支撐基板上的結(jié)構(gòu)剖視圖；
[0036] 圖6為本發(fā)明的實施例三所述的在芯片周圍形成圍壩的示意圖；
[0037] 圖7A和7B分別為圖6所示芯片和圍壩的俯視圖；
[0038] 圖8A和8B為周圍具有圍壩的倒裝發(fā)光器件陣列上涂覆透明封裝膠和混有發(fā)光轉(zhuǎn) 換材料的封裝膠后的剖視圖；
[0039] 圖9為實施例四中所述的在發(fā)光器件襯底上形成介質(zhì)薄膜的示意圖；
[0040] 圖10為實施例一所述的發(fā)光器件的芯片級封裝方法流程圖。
【具體實施方式】
[0041] 如在說明書及權(quán)利要求當(dāng)中使用了某些詞匯來指稱特定組件。本領(lǐng)域技術(shù)人員 應(yīng)可理解，硬件制造商可能會用不同名詞來稱呼同一個組件。本說明書及權(quán)利要求并不以 名稱的差異來作為區(qū)分組件的方式，而是以組件在功能上的差異來作為區(qū)分的準則。如在 通篇說明書及權(quán)利要求當(dāng)中所提及的"包含"為一開放式用語，故應(yīng)解釋成"包含但不限定 于"。"大致"是指在可接收的誤差范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在一定誤差范圍內(nèi)解決所 述技術(shù)問題，基本達到所述技術(shù)效果。此外，"耦接"一詞在此包含任何直接及間接的電性 耦接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接于一第二裝置，則代表所述第一裝置可直接電 性耦接于所述第二裝置，或通過其他裝置或耦接手段間接地電性耦接至所述第二裝置。說 明書后續(xù)描述為實施本申請的較佳實施方式，然所述描述乃以說明本申請的一般原則為目 的，并非用以限定本申請的范圍。本申請的保護范圍當(dāng)視所附權(quán)利要求所界定者為準。
[0042] 另外，本說明書并沒有將權(quán)利要求書公開的構(gòu)