发光器件的芯片级封装方法及结构的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及半导体封装领域，具体地，是涉及一种发光器件的芯片级封装方法及 封装结构。
【背景技术】
[0002] 从LED的封装形式的发展来看，早期以子弹头型封装体为主。随着市场的需求，不 同形式的封装支架相继出现。例如，目前市场上最为普遍使用的表面黏着型（Suface-mount devices，SMD)及大功率的集成封装型等。
[0003] 上述这些封装中使用的LED芯片基本上是正装结构，其封装过程涉及到了在支架 中固晶、打线、点胶。然后以其为载体贴在灯具的载板上。从散热角度来看，从芯片、支架到 灯具载板的系统热阻较大，影响LED的光效和光衰。
[0004] 新型倒装结构LED(flip-chipLED)的出现，将倒装LED芯片的P，N电极焊盘直接 焊接到灯具的载板上。这样，减小了正装结构LED中蓝宝石衬底引起的热阻，省去了支架、 固晶焊料等，进一步降低了系统热阻，提高了LED的可靠性和大电流使用下的承载能力。从 光学角度来看，这种封装，减小了传统封装架构中因反射杯对光的多次反射产生的光损耗， 同时具有更大的发光角度，为LCD背光，灯具业提供了更大的弹性设计空间。因此，与正装 芯片相比倒装芯片在大电流使用，减少生产环节和降低成本等方面具有明显优势。
[0005] 目前倒装结构LED芯片的芯片级封装，一种方式是将LED芯片制作完成之后， 倒装排列在尺寸较小的支撑基板（submount)上，接着覆盖封装胶或荧光粉胶，待胶固 化之后切割切割成带有支撑基板的倒装结构LED芯片，即所谓芯片级封装（ChipScale Package,CSP)，如Cree公司的美国专利US8232564B2中所披露的倒装LED芯片。这种封装 方法需要额外的支撑基板，增加了制作流程和成本，同时也增加了热阻，不利于芯片散热； 此外，支撑基板也增加了封装后芯片的体积，不利于实现产品小型化。
[0006] 另一种方式是在倒装结构LED芯片的蓝宝石面及四个侧面涂覆封装胶或荧光胶， 无支撑基板的芯片级封装，显然，其制程、成本、热阻等更优于前一种。
[0007] 但是，如何实现无支撑基板而只对该发光器件进行封装，以及如何解决荧光胶或 封装胶胶与蓝宝石衬底之间的粘附性等问题，而不影响芯片的可靠性，成为亟待解决的问 题。
【发明内容】
[0008] 为了解决上述技术问题，本发明公开了一种发光器件的芯片级封装方法，包括：
[0009] 将至少一个倒装发光器件等距离排列在转换基膜上，所述倒装发光器件的主出光 面背离所述转换基膜，其中，所述转换基膜为表面具有一定粘度耐高温材料的转换基膜，用 于粘附所述倒装发光器件；
[0010] 在所述转换基膜上的倒装发光器件之间和/或周围形成围坝；
[0011] 分别在所述倒装发光器件和转换基膜上涂覆封装胶，所述封装胶为光固化胶、热 固化胶或热固化与光固化结合的封装胶中的一种；
[0012] 待所述封装胶固化到无流动性时去除所述围坝；
[0013] 待所述封装胶完全固化后切割所述封装胶；
[0014] 去除所述转换基膜，倒膜后得到芯片级封装结构。
[0015] 优选地，所述围坝的材料为塑料膜或光敏感型胶。
[0016] 优选地，所述封装胶，进一步为，有机硅型封装胶或树脂型封装胶，其中，
[0017] 当所述封装胶为有机硅型封装胶或树脂型封装胶时，所述转换基膜的粘度在 l-100gf/25mm之间。
[0018] 优选地，所述转换基膜为蓝膜、白膜或UV膜。
[0019] 优选地，当所述转换基膜为UV膜时，所述转换基膜经紫外光照射后粘度在 l-100gf/25mm之间。
[0020] 优选地，所述倒装发光器件的主出光面覆盖一层连接所述封装胶与主出光面之间 的介质膜。
[0021] 优选地，所述介质膜的透射率大于等于70%，厚度在50nm至200nm之间，该介质膜 由氧化物或氮化物组成。
[0022] 优选地，所述切割所述封装胶后，所述倒装发光器件上方的封装胶厚度d= (w-r)/2,其中，w为所述倒装发光器件之间的距离，r为切割刀宽度。
[0023] 本发明还公开了一种应用上述任一所述的发光器件的芯片级封装方法制成的芯 片级封装结构。
[0024] 与现有技术相比，本申请所述的发光器件的芯片级封装方法及结构，达到了如下 效果：
[0025] 1)本发明采用塑料膜作为支撑和排列芯片的转换基膜，直接对芯片进行封装，大 大简化芯片的封装工艺步骤，同时节省了将芯片转移到其他支撑基板所需材料成本，对于 降低芯片封装成本具有重要意义，此外还解决了荧光胶或封装胶与蓝宝石衬底之间的粘附 性的问题；
[0026] 2)与现有技术相比，本发明省去了通常封装时要用的芯片支撑基板或支架，而只 对该发光器件进行封装，降低了系统热阻，提高了发光器件的过载能力；
[0027] 3)与现有技术相比不但简化了制程还使产品小型化，降低了成本，方便终端用户， 提高了生产效率，并拓宽了应用范围；
[0028] 4)由于设置了围坝，限制了封装胶的高度，切割后，在芯片级封装结构周围的封装 胶厚度一致，以使得发光器件发出的光与经荧光粉转化后的光在各个方向上混光均匀，保 证了色温均匀性。
[0029] 本发明在大大简化芯片的封装工艺步骤、节省芯片的支撑基板、降低成本及更加 方便用户提高工作效率等方面具有重要意义。
【附图说明】
[0030] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发 明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0031] 图1为实施例一和二所述的倒装发光器件阵列在转换基膜上的剖视图；
[0032] 图2A和2B分别为实施例一所述的倒装发光器件阵列涂覆透明封装胶和混有发光 转换材料的封装胶后的剖视图；
[0033] 图3为实施例一所述的倒装发光器件阵列涂覆封装胶后的切割位置示意图； [0034]图4为完成切割切割并去除转换基膜的芯片级封装结构剖视图；
[0035] 图5为将所述芯片级封装结构倒装在支撑基板上的结构剖视图；
[0036] 图6为本发明的实施例三所述的在芯片周围形成围坝的示意图；
[0037] 图7A和7B分别为图6所示芯片和围坝的俯视图；
[0038] 图8A和8B为周围具有围坝的倒装发光器件阵列上涂覆透明封装胶和混有发光转 换材料的封装胶后的剖视图；
[0039] 图9为实施例四中所述的在发光器件衬底上形成介质薄膜的示意图；
[0040] 图10为实施例一所述的发光器件的芯片级封装方法流程图。
【具体实施方式】
[0041] 如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员 应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以 名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在 通篇说明书及权利要求当中所提及的"包含"为一开放式用语，故应解释成"包含但不限定 于"。"大致"是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所 述技术问题，基本达到所述技术效果。此外，"耦接"一词在此包含任何直接及间接的电性 耦接手段。因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表所述第一装置可直接电 性耦接于所述第二装置，或通过其他装置或耦接手段间接地电性耦接至所述第二装置。说 明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目 的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
[0042] 另外，本说明书并没有将权利要求书公开的构