倒装led封装结构及制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种LED倒装芯片的封装结构及制作方法，尤其涉及一种倒装LED封装结构及制作方法。
【背景技术】
[0002]发光二极管(Light-emitting d1de，LED)作为新型高效固体光源，具有工作电压低、耗电量小，性能稳定可靠等一系列优点，已显示出作为照明光源的巨大潜力。现在市场上常用的LED封装芯片的结构有:平面结构芯片，即芯片的正、负电极同在芯片的出光面上；垂直结构芯片，即芯片的正电极、负电极分布在芯片的出光面和反射面这两个不同的面上；倒装芯片，即芯片的正、负电极都在芯片的反射面上。参见图1，为常见倒装LED倒装芯片结构，包括电极面101、与其相对的出光面102和周侧面103，其中，电极面设置正、负电极(也即P、N极)；还包括P型氮化镓和N型氮化镓及其过渡界面处的发光层105 ;及邻近电极面的反光层104，其中反光层将发光层发出的光，从电极面反射到对面，实现出光面的反向；及透光的衬底材料，如蓝宝石，LED倒装芯片在发光层的光一部分直接透过衬底材料，从出光面透射出去，一部分经反光层反射，经衬底材料透射出去。
[0003]当前LED倒装芯片的封装形式通常以单颗形式进行，即将切割后的LED倒装芯片逐颗贴装到基板(如金属支架，引线框、陶瓷基板、金属基板)上，然后逐颗进行金属引线互连、逐颗点胶；由于几乎所有工序都是以单颗进行，生产效率比较低，生产成本高，这些严重制约了 LED的应用。且这种单颗形式封装形成的封装成品体积大，制约了 LED小型化发展的需要。LED倒装芯片封装结构的机械强度及功能应用还有待进一步改善。
【发明内容】
[0004]为了解决上述技术问题，本发明提出一种小体积、低成本、大机械强度、高出光效率的倒装LED封装结构，并提供了一种高可靠性、高生产效率的倒装LED封装结构的制作方法。
[0005]本发明的技术方案是这样实现的:
[0006]一种倒装LED封装结构，包括LED倒装芯片，所述LED倒装芯片具有电极面、与该电极面相对的出光面和周侧面；
[0007]所述电极面上包裹有上围层或者没有包裹上围层；包裹有上围层时，所述上围层上设有开口暴露出所述LED倒装芯片的电极，所述电极上设有焊料凸块；没有包裹上围层时，所述LED倒装芯片暴露的电极上设有焊料凸块；
[0008]所述出光面上包裹有下围层，所述下围层为单层结构或两层及以上结构，单层结构为一层荧光层或者荧光玻纤复合层；两层及以上结构中包括一层荧光层和一层透光加强层，或者两层及以上结构中包括一层荧光玻纤复合层和一层透光加强层，或者两层及以上结构中包括一层荧光层和一层透光玻纤复合层；
[0009]所述周侧面上包裹有周侧围层，所述周侧围层为单层结构或两层及以上结构，单层结构为一层荧光层或一层透光加强层或一层吸光层或一层反光层；两层及以上结构中包括一层荧光层和一层透光加强层，或者两层及以上结构中包括由内向外依次排布的一层荧光层和一层反光层。
[0010]作为本发明的进一步改进，所述电极面上包裹有上围层，所述上围层为两层结构，由内向外依次为绝缘层和保护层，所述绝缘层和所述保护层之间形成有金属重布线，所述金属重布线电性连接所述LED倒装芯片的电极和所述焊料凸块。
[0011]作为本发明的进一步改进，所述电极面包裹有上围层，所述上围层为一层保护层，所述保护层上设有所述开口，所述开口暴露出所述LED倒装芯片的电极，所述电极上设有所述焊料凸块。
[0012]作为本发明的进一步改进，所述下围层为两层结构，由一层透光加强层和一层荧光层组成，或者由内向外依次为荧光层、含有玻纤布的荧光玻纤复合层，或者由内向外依次为透光加强层、含有玻纤布的荧光玻纤复合层，或者由内向外依次为荧光层、透光基板；或者所述下围层为三层结构，由内向外依次为透光加强层、荧光层和透光基板。
[0013]作为本发明的进一步改进，所述周侧围层为两层结构，由一层荧光层和一层透光层组成，或者由内向外依次为荧光层、反光层。
[0014]一种倒装LED封装结构的制作方法，按以下步骤制作:
[0015]a.提供一表面平整的基底，及若干单颗LED倒装芯片，所述LED倒装芯片具有电极面、与该电极面相对的出光面和周侧面；
[0016]b.将若干所述LED倒装芯片的电极面朝向下，按阵列贴在所述基底的表面上；
[0017]c.形成一层完全包裹住若干所述LED倒装芯片的透光加强层；
[0018]d.减薄所述透光加强层至暴露所述LED倒装芯片的衬底，或继续减薄掉所述LED倒装芯片的部分衬底，使所述LED倒装芯片顺利出光；
[0019]e.在减薄后的透光加强层及所述LED倒装芯片的衬底表面形成一荧光层；
[0020]f.去除所述LED倒装芯片的电极面上的所述基底；
[0021]g.在所述透光加强层及所述LED倒装芯片的电极面上铺一层保护层，在所述保护层上预设焊料的位置处形成暴露所述LED倒装芯片电极的开口，并在该开口处形成焊料凸块；
[0022]h.切割形成单颗芯片封装结构。
[0023]作为本发明的进一步改进，步骤c、d之间还有如下步骤:
[0024]1.去除所述LED倒装芯片的电极面上的所述基底；
[0025]j.在所述LED倒装芯片的电极面上及所述透光加强层上形成一层暴露所述LED倒装芯片的电极的绝缘层；在所述绝缘层上形成电性连接对应电极的金属重布线，该金属重布线具有凸点下金属层；
[0026]k.在所述绝缘层上重新键合所述基底；
[0027]且步骤g变为:在所述绝缘层及所述金属重布线上铺一层保护层，在所述保护层上预设焊料的位置处形成暴露所述凸点下金属层的开口，并在该开口处形成焊料凸块。
[0028]作为本发明的进一步改进，步骤c中的所述透光加强层由半固化胶材料涂覆在粘有LED倒装芯片的基底表面后固化形成，或由一层或多层半固化膜，贴于粘有LED倒装芯片的基底表面形成，或由塑封材料注塑形成。
[0029]作为本发明的进一步改进，步骤d和e之间，还有步骤:在所述LED倒装芯片的周边边缘处形成用于填充荧光材料的环状沟槽，且在步骤e中，在所述环状沟槽内填充荧光材料。
[0030]作为本发明的进一步改进，步骤e中，在减薄后的透光加强层及LED倒装芯片的衬底表面形成荧光层的方法为:涂布荧光复合材料或贴附含有荧光材料的薄膜。
[0031]作为本发明的进一步改进，在步骤e和f之间，还有步骤:在荧光层上黏着一透光基板，该透光基板在切割成单颗芯片封装结构后，保留或去除。
[0032]作为本发明的进一步改进，步骤e和f之间，还有步骤:在荧光层上黏着一不透光基板，该不透光基板在切割成单颗芯片封装结构后去除。
[0033]作为本发明的进一步改进，步骤h中切割方式为正切或背切。
[0034]一种倒装LED封装结构的制作方法，按以下步骤制作:
[0035]A.提供一表面平整的基底，及若干单颗LED倒装芯片，所述LED倒装芯片具有电极面、与该电极面相对的出光面和周侧面；
[0036]B.将若干所述LED倒装芯片的电极面朝向下，按阵列贴在所述基底的表面上；
[0037]C.形成一层完全包裹住若干所述LED倒装芯片的荧光层；
[0038]D.在所述荧光层上贴一含有玻纤布的透光玻纤复合层(13)，或者含有玻纤布的荧光玻纤复合层(12);
[0039]E.去除所述LED倒装芯片的电极面上的所述基底；
[0040]F.在所述荧光层及所述LED倒装芯片的电极面上铺一层保护层，在所述保护层上预设焊料的位置处形成暴露所述LED倒装芯片电极的开口，并在该开口处形成焊料凸块；
[0041]G.切割形成单颗芯片封装结构。
[0042]本发明的有益效果是:本发明提供一种倒装LED封装结构及其制作方法，该倒装LED倒装芯片封装结构厚度较薄，透光率高，封装尺寸较小，且增加了机械强度；该制作方法采用倒装技术，增大了发光效率；采用非单颗封装方式，并回避了复杂的TSV技术相关的工艺制程，生产效率高、封装成本低。
【附图说明】
[0043]图1为常见LED倒装芯片结构示意图；
[0044]图2为本发明实施例1倒装LED封装结构的示意图；
[0045]图3为本发明实施例2倒装LED封装结构的示意图；
[0046]图4为本发明实施例3倒装LED封装结构的示意图；
[0047]图5为本发明