本实用新型专利技术公开了一种带有热电分离结构的圆片级LED的封装结构，属于半导体封装技术领域。其在硅基本体（1）的正面设置下凹的型腔（12），LED芯片（2）通过金属柱（22）倒装于型腔（12）的底部，硅基本体（1）的背面设置起导电作用的下层再布线金属层Ⅰ（321）和下层再布线金属层Ⅱ（322）、起散热作用的下层再布线金属层Ⅲ（323），芯片电极（21）经硅通孔（11）与下层再布线金属层Ⅰ（321）和下层再布线金属层Ⅱ（322）实现电气连通，下层再布线金属层Ⅲ（323）设置于LED芯片（2）的正下方。本实用新型专利技术通过设计有利于LED芯片散热的倒装封装基板和热电分离结构，提升了LED芯片到封装体外引脚的散热性能，显著降低了封装结构的热阻。
【技术实现步骤摘要】
—种带有热电分离结构的圆片级LED的封装结构
本技术涉及一种带有热电分离结构的圆片级LED的封装结构，属于半导体封装
。
技术介绍
大功率LED在照明、汽车电子、显示等领域有诸多应用，但大功率LED产品在实际应用中最为关注的是产品寿命与发光效率，即单位功率的流明数。影响LED产品寿命与发光效率的主要因素除芯片本身外，主要在于封装结构的设计，尤其是LED芯片发光面产生的热(约占输入功率的25%)如何通过封装结构传出封装体外，成为大功率LED封装性能表现优劣的关键。如图1所示，传统的大功率LED芯片采用正装结构，LED芯片4置于光学透镜I内，封装是通过引线键合的方式(电极引线2)将外加电流(或电压)加载给LEDLED芯片2，这种封装结构的不足在于LEDLED芯片2发光面在蓝宝石基体上，如图2所示，其散热通道中蓝宝石、蓝宝石与陶瓷基板(或预包封引线框架基板)(基板3)之间的界面材料均会成为其散热通路的主要障碍，其热阻值偏高，在8-15°C /ff (差异源于基板导热系数的不同)。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述LED芯片的封装结构的不足，提供一种提升LED芯片到封装体外的散热性能的带有热电分离结构的圆片级LED的封装结构。 本技术的目的是这样实现的: 本技术一种带有热电分离结构的圆片级LED的封装结构，其包括硅基本体、带有若干个芯片电极的LED芯片和填充物II，所述硅基本体的上表面设有下凹的型腔，所述型腔的底部表面设有绝缘层I，所述LED芯片倒装于型腔的底部，所述填充物II填充型腔， 所述绝缘层I的表面设有选择性不连续排布的上层再布线金属层I和上层再布线金属层II，所述上层再布线金属层I和上层再布线金属层II的表面设置金属柱，所述LED芯片的芯片电极通过金属柱分别与上层再布线金属层I和上层再布线金属层II连接，所述上层再布线金属层I与上层再布线金属层II于相邻的所述芯片电极之间断开， 所述型腔的下方设置有若干个硅通孔，所述硅通孔设置于LED芯片的垂直区域之夕卜，且其上端口不大于其下端口， 所述硅通孔的内壁和硅基本体I的下表面设置绝缘层II，所述绝缘层II于硅通孔的顶部形成开口，所述开口向上贯穿绝缘层I，且露出上层再布线金属层I和上层再布线金属层II的下表面，所述绝缘层II的表面设置不连续排布的下层再布线金属层1、下层再布线金属层I1、下层再布线金属层III，所述下层再布线金属层I下层再布线金属层II 一端覆盖硅通孔，并通过开口分别与上层再布线金属层1、上层再布线金属层II对应连接，其另一端形成输入/输出端， 所述下层再布线金属层III位于LED芯片的正下方，且与下层再布线金属层1、下层再布线金属层II隔离。 本技术所述金属柱的个数不止两个。 toon] 本技术还包括填充物I，所述填充物I填充芯片与上层再布线金属层1、上层再布线金属层II之间的空间。 本技术所述下层再布线金属层1、下层再布线金属层II除输入/输出端外的剩余表面覆盖保护层。 本技术所述填充物II的上表面呈凸面。 本技术所述LED芯片的发光面涂覆荧光物质或于填充物II内混合荧光物质。 本技术在所述填充物II的上表面涂覆荧光物质。 本技术所述荧光物质的表面设置透镜。 本技术所述硅基本体的型腔的上沿整体设有台阶，所述台阶有若干级，所述荧光物质填充台阶所在的水平区域，所述荧光物质的表面设置透镜。 本技术的有益效果是: 本技术通过设计有利于LED芯片散热的倒装封装基板和热电分离结构，提升了 LED芯片到封装体外引脚的散热性能，显著降低了封装结构的热阻。 【附图说明】 图1为传统正装LED芯片的封装结构的剖面示意图； 图2为传统LED芯片结构的剖面示意图； 图3为本技术一种带有热电分离结构的圆片级LED的封装结构的实施例的剖面示意图； 图4为图3的LED芯片与硅通孔位置关系的正面的示意图(图3为图4的A-A剖面示意图)； 图5为图3的热电分离电极组件与硅通孔位置关系的背面的示意图； 图6为本技术一种带有热电分离结构的圆片级LED的封装结构的实施例的变形一的剖面不意图； 图7为本技术一种带有热电分离结构的圆片级LED的封装结构的实施例的变形二的剖面示意图； 图8为本技术一种带有热电分离结构的圆片级LED的封装结构的实施例的变形三的剖面示意图； 图9为本技术一种带有热电分离结构的圆片级LED的封装结构的实施例的变形四的剖面示意图； 其中，硅基本体I 硅通孔11 型腔12 台阶121 绝缘层I 13 绝缘层I开口 131 绝缘层II 14 开口15 LED 芯片 2 芯片电极21 金属柱22 上层再布线金属反射层I 311 上层再布线金属反射层II 312 下层再布线金属层I 321 下层再布线金属层II 322 下层再布线金属层III 323 输入/ 输出端 3211、3221 荧光物质4 填充物I 51 填充物II 52 透镜53 保护层6。 【具体实施方式】 现在将在下文中参照附图更加充分地描述本技术，在附图中示出了本技术的示例性实施例，从而本公开将本技术的范围充分地传达给本领域的技术人员。然而，本技术可以以许多不同的形式实现，并且不应被解释为限制于这里阐述的实施例。 实施例，参见图3至图9 本技术一种带有热电分离结构的圆片级LED的封装结构，硅基本体I的上表面设有下凹的型腔12，型腔12的底部表面设有绝缘层I 13，绝缘层I 13的表面设有选择性不连续排布的上层再布线金属反射层I 311和上层再布线金属反射层II 312，上层再布线金属反射层I 311和上层再布线金属反射层II 312为设有再布线层的铝层或银层。上层再布线金属反射层I 311、上层再布线金属反射层II 312的表面设置金属柱22，金属柱22的个数不止两个，通常设置2至9个金属柱22，如图3中所示。金属柱22的上端与芯片电极21之间、金属柱22的下端与上层再布线金属反射层I 311、上层再布线金属反射层II 312之间均有焊锡层或锡银等低熔点锡基合金层，使金属柱22为复合层结构，以利于LED芯片2倒装固定。此两处的焊锡层或锡基合金层未示出。 带有两个芯片电极21的LED芯片2倒装于型腔12的底部，左侧的芯片电极21通过3个金属柱22与同侧的上层再布线金属反射层I 311连接，右侧的芯片电极21通过I个金属柱22与同侧的上层再布线金属反射层II 312连接。上层再布线金属反射层I 311与上层再布线金属反射层II 312于相邻的芯片电极21之间断开，以避免短路。 型腔12的下方设置有4个娃通孔11,如图4中所不，娃通孔11设置于LED芯片2的垂直区域之外。硅通孔11上端口不大于其下端口，其纵切面呈梯形状、直孔状或开口向下的喇叭孔状。 硅通孔11的内壁和硅基本体I的下表面设置绝缘层II 14，绝缘层II 14于硅通孔11的顶部形成向上贯穿绝缘层I 13的开口 15，且开口 15露出上层再布线金属反射层 I311和上层再布线本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种带有热电分离结构的圆片级LED的封装结构，其包括硅基本体（1）、带有若干个芯片电极（21）的LED芯片（2）和填充物Ⅱ（52），所述硅基本体（1）的上表面设有下凹的型腔（12），所述型腔（12）的底部表面设有绝缘层Ⅰ（13），所述LED芯片（2）倒装于型腔（12）的底部，所述填充物Ⅱ（52）填充型腔（12），其特征在于：所述绝缘层Ⅰ（13）的表面设有选择性不连续排布的上层再布线金属反射层Ⅰ（311）和上层再布线金属反射层Ⅱ（312），所述上层再布线金属反射层Ⅰ（311）和上层再布线金属反射层Ⅱ（312）的表面设置金属柱（22），所述LED芯片（2）的芯片电极（21）通过金属柱（22）分别与上层再布线金属反射层Ⅰ（311）和上层再布线金属反射层Ⅱ（312）连接，所述上层再布线金属反射层Ⅰ（311）与上层再布线金属反射层Ⅱ（312）于相邻的所述芯片电极（21）之间断开，所述型腔（12）的下方设置有若干个硅通孔（11），所述硅通孔（11）设置于LED芯片（2）的垂直区域之外，且其上端口不大于其下端口，所述硅通孔（11）的内壁和硅基本体（1）的下表面设置绝缘层Ⅱ（14），所述绝缘层Ⅱ（14）于硅通孔（11）的顶部形成开口（15），所述开口（15）向上贯穿绝缘层Ⅰ（13），且露出上层再布线金属反射层Ⅰ（311）和上层再布线金属反射层Ⅱ（312）的下表面，所述绝缘层Ⅱ（14）的表面设置不连续排布的下层再布线金属层Ⅰ（321）、下层再布线金属层Ⅱ（322）、下层再布线金属层Ⅲ（323），所述下层再布线金属层Ⅰ（321）、下层再布线金属层Ⅱ（322）一端覆盖硅通孔（11），并通过开口（15）分别与上层再布线金属反射层Ⅰ（311）、上层再布线金属反射层Ⅱ（312）对应连接，其另一端形成输入/输出端（3211、3221）， 所述下层再布线金属层Ⅲ（323）位于LED芯片（2）的正下方，且与下层再布线金属层Ⅰ（321）、下层再布线金属层Ⅱ（322）隔离。...
【技术特征摘要】
1.一种带有热电分离结构的圆片级LED的封装结构，其包括硅基本体(I)、带有若干个芯片电极(21)的LED芯片(2)和填充物II (52)，所述硅基本体(I)的上表面设有下凹的型腔(12)，所述型腔(12)的底部表面设有绝缘层I (13)，所述LED芯片(2)倒装于型腔(12)的底部，所述填充物II (52)填充型腔(12)， 其特征在于:所述绝缘层I (13)的表面设有选择性不连续排布的上层再布线金属反射层I (311)和上层再布线金属反射层II (312)，所述上层再布线金属反射层I (311)和上层再布线金属反射层II (312)的表面设置金属柱(22)，所述LED芯片(2)的芯片电极(21)通过金属柱(22)分别与上层再布线金属反射层I (311)和上层再布线金属反射层II (312)连接，所述上层再布线金属反射层I (311)与上层再布线金属反射层II (312)于相邻的所述芯片电极(21)之间断开， 所述型腔(12 )的下方设置有若干个硅通孔(11)，所述硅通孔(11)设置于LED芯片(2 )的垂直区域之外，且其上端口不大于其下端口， 所述硅通孔(11)的内壁和硅基本体(I)的下表面设置绝缘层II (14)，所述绝缘层II(14)于硅通孔(11)的顶部形成开口(15)，所述开口(15)向上贯穿绝缘层I (13)，且露出上层再布线金属反射层I (311)和上层再布线金属反射层11(312)的下表面，所述绝缘层II(14)的表面设置不连续排布的下层再布线金属层I (321)、下层再布线金属层II (322)、下层再布线金属层111(323)，所述下层再布线金属层I (321)、下层再布线金属层II (322) 一端覆盖硅通孔(11)，并通过开口(15)分别与上层再布线金属反射层I (311)、上层再布线金属反射层II (312)对应连接，其另一端形成输入/输出端(3211、...
【专利技术属性】
技术研发人员：张黎，赖志明，陈栋，陈锦辉，
申请(专利权)人：江阴长电先进封装有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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