一种LED芯片封装结构及发光装置的制作方法

本技术涉及半导体，特别是涉及一种led芯片封装结构及发光装置。

背景技术：

1、led封装是指led发光芯片的封装，要求在保护led发光芯片的同时保证透光性，其主要作用在于确保led发光芯片和下一层电路之间的电气特性的正确接触，保护led发光芯片免受机械、热、潮湿及其他外部冲击，并满足led的光色特性要求。

2、从结构上来划分，可将led的结构分成以下两种：正装和倒装。正装是将led芯片的电极朝上，衬底朝下通过粘结剂与支架相连接，随后在电极上打键合线与支架相连进而实现电气连接。倒装则是将led芯片的衬底朝上，电极(即芯片焊盘)朝下，将芯片的电极与支架实现电气连接。即与正装结构相比，倒装结构省略了打线工艺流程。倒装结构具有能够增加led芯片的电流密度，增加出光效率，改善电性能，散热性能优异等优势。

3、目前，国内可实现量产的倒装led普遍为1.0mm宽度以上的中大尺寸led器件，比如smd led 4014(长*宽＝4.0*1.4mm)，smd led 3030(长*宽＝3.0*3.0mm)，smd led 7020(长*宽＝7.0*2.0mm)等规格较大的中大尺寸led器件。

4、然而，对于宽度小于0.8mm的小尺寸侧发光型led器件，比如smd led 3006(长*宽＝3.0*0.6mm)，smd led 3004(长*宽＝3.0*0.4mm)，smd led 2604(长*宽＝2.6*0.4mm)等侧发光型器件，需要采用高长宽比窄长led倒装芯片，一直无法攻克制作过程中的芯片脆断问题，限制了其规模化量产应用；此外，相关技术中，芯片和电极焊盘(例如正极焊盘、负极焊盘)之间通常采用键合线实现电路连接，采用绝缘胶粘接实现芯片固附在电极焊盘上，然而，采用键合线连接，产品对于大电流的耐受能力不佳。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种led芯片封装结构及发光装置，以解决现有技术中存在的对于宽度小于0.8mm的小尺寸侧发光型led器件，需采用高长宽比窄长led倒装芯片，一直无法攻克制作过程中的芯片脆断问题，限制了其规模化量产应用；采用键合线连接，产品对于大电流的耐受能力不佳等技术问题。

2、在本申请的一些实施例中，本实用新型提供一种led芯片封装结构，所述led芯片封装结构包括支架和led芯片，所述支架设置有开口朝上的碗杯结构，所述led芯片倒装在所述碗杯结构内，所述led芯片包括芯片焊盘，所述芯片焊盘焊接于所述碗杯结构的内侧底壁。

3、本实用新型的led芯片封装结构的原理为：通过将芯片焊盘通过焊接方式与碗杯结构的内侧底壁连接，避免了现有技术中存在的芯片和电极焊盘(例如正极焊盘、负极焊盘)之间通常采用键合线连接，产品对于大电流的耐受能力不佳的技术问题，进而提高了产品对大流量的耐受性能。

4、在本申请的一些实施例中，所述芯片的厚度与芯片的宽度之比＞0.6。

5、本实用新型中，通过将芯片的厚度与芯片的宽度之比设置成大于0.6(即led芯片的厚度与芯片的宽度之比＞0.6)，能够使芯片承受更高的应力，进而解决高长宽比窄长芯片脆断问题，能够实现窄长小尺寸侧发光型倒装led的实际的量产应用。

6、在本申请的一些实施例中，所述led芯片的长度与芯片的宽度之比＜5。

7、本实用新型中，通过将led芯片的长度与芯片的宽度之比设置成小于5(即led芯片的长度与芯片的宽度之比＜5)，能够使芯片承受更高的应力，进而解决高长宽比窄长芯片脆断问题，能够实现窄长小尺寸侧发光型倒装led的实际的量产应用。

8、在本申请的一些实施例中，所述led芯片的厚度≥140μm。

9、本实用新型中，通过将led芯片的厚度设置成大于或等于140μm(即led芯片的厚度≥140μm)，能够使芯片承受更高的应力，进而解决高长宽比窄长芯片脆断问题，能够实现窄长小尺寸侧发光型倒装led的实际的量产应用。

10、在本申请的一些实施例中，所述芯片焊盘采用非轴对称焊盘。

11、本实用新型中，通过将芯片焊盘设置成采用非轴对称焊盘，能够使芯片的长边和短边方向分担受到的错位纵向剪切力，从芯片只受长度方向的应力，变为芯片的整体上宽度、长度方向均分摊应力，以减少晶片中心受到的长度方向剪切力，增强芯片整体的抗拉折承受能力。

12、在本申请的一些实施例中，所述碗杯结构的底部设置有正极焊盘和负极焊盘，所述正极焊盘与负极焊盘之间设置有绝缘带，所述正极焊盘及负极焊盘与所述芯片焊盘焊接。

13、本实用新型中，通过在碗杯结构的底部设置正极焊盘和负极焊盘，在正极焊盘与负极焊盘之间设置有绝缘带，并将正极焊盘及负极焊盘与所述芯片焊盘焊接，能够保证绝缘带处于中心位置，进而保证充足的芯片可焊接面积，进而保证焊接质量。

14、在本申请的一些实施例中，所述正极焊盘通过锡膏与所述芯片焊盘焊接。

15、本实用新型中，通过将正极焊盘设置成通过锡膏而非键合线与芯片焊盘焊接，能够避免采用键合线焊接导致的产品抗震性能和机械耐受性能不佳的技术问题，进而保证焊接的可靠性。

16、在本申请的一些实施例中，所述正极焊盘采用非轴对称结构。

17、本实用新型中，通过将正极焊盘设置成采用非轴对称结构，能够间接使芯片的长边和短边方向分担受到的错位纵向剪切力，从芯片只受长度方向的应力，变为芯片的整体上宽度、长度方向均分摊应力，以减少晶片中心受到的长度方向剪切力，增强芯片整体的抗拉折承受能力。

18、在本申请的一些实施例中，所述负极焊盘通过锡膏与所述芯片焊盘焊接。

19、本实用新型中，通过将负极焊盘设置成通过锡膏而非键合线与芯片焊盘焊接，能够避免采用键合线焊接导致的产品抗震性能和机械耐受性能不佳的技术问题，进而保证了焊接的可靠性。

20、在本申请的一些实施例中，所述负极焊盘采用非轴对称结构。

21、本实用新型中，通过将负极焊盘设置成采用非轴对称结构，能够间接使芯片的长边和短边方向分担受到的错位纵向剪切力，从芯片只受长度方向的应力，变为芯片的整体上宽度、长度方向均分摊应力，以减少晶片中心受到的长度方向剪切力，增强芯片整体的抗拉折承受能力。

22、在本申请的一些实施例中，本申请还提供一种发光装置，所述发光装置包括如上所述led芯片封装结构。

技术特征：

1.一种led芯片封装结构，其特征在于，所述led芯片封装结构包括支架和led芯片，所述支架设置有开口朝上的碗杯结构，所述led芯片倒装在所述碗杯结构内，所述led芯片包括芯片焊盘，所述芯片焊盘焊接于所述碗杯结构的内侧底壁，所述芯片的厚度与芯片的宽度之比＞0.6，所述芯片的长度与芯片的宽度之比＜5，所述芯片的厚度≥140μm，所述芯片焊盘采用非轴对称焊盘。

2.如权利要求1所述的led芯片封装结构，其特征在于，所述碗杯结构的底部设置有正极焊盘和负极焊盘，所述正极焊盘与负极焊盘之间设置有绝缘带，所述正极焊盘及负极焊盘与所述芯片焊盘焊接。

3.如权利要求2所述的led芯片封装结构，其特征在于，所述正极焊盘通过锡膏与所述芯片焊盘焊接。

4.如权利要求2所述的led芯片封装结构，其特征在于，所述正极焊盘采用非轴对称结构。

5.如权利要求2所述的led芯片封装结构，其特征在于，所述负极焊盘通过锡膏与所述芯片焊盘焊接；

6.一种发光装置，其特征在于，所述发光装置包括如权利要求1-5任一项所述led芯片封装结构。

技术总结
本技术涉及半导体技术领域，特别是涉及一种LED芯片封装结构及发光装置。该LED芯片封装结构包括支架和LED芯片，支架设置有开口朝上的碗杯结构，LED芯片倒装在碗杯结构内，LED芯片包括芯片焊盘，芯片焊盘焊接于碗杯结构的内侧底壁。本技术通过将芯片焊盘通过焊接方式与碗杯结构的内侧底壁连接，避免了现有技术中存在的芯片和电极焊盘(例如正极焊盘、负极焊盘)之间通常采用键合线与支架相连实现电路连接，产品对于大电流的耐受能力不佳的技术问题，进而提高了产品对大流量的耐受性能。

技术研发人员：高山,乜辉,杨岱林,郑燕,刘堂军,陈金强
受保护的技术使用者：重庆四联光电科技有限公司
技术研发日：20230630
技术公布日：2024/4/7