一种LED晶圆级无芯片衬底的封装工艺制造技术

目前LED封装主要以单颗形式进行，即将切割后的LED芯片逐颗贴装基板上，如金属支架，引线框、陶瓷基板或金属基板上，然后逐颗进行引线互联、逐颗点胶；由于几乎所有工步都是以单颗进行，生产效率比较低，且生产成本比较高；同时光效不高的问题，这严重制约了LED的应用，而本发明专利技术则公开了一种LED晶圆级无芯片衬底的封装工艺，具体是采用晶圆级一体化工艺，单次共晶数量可达千数级，能极大降低共晶成本，提高生产效率，其中本发明专利技术的主要工艺是以圆片级的方式实现的，因此生产成本更低，而且封装尺寸可以做到更小，更接近LED芯片的尺寸，可以更有效地拓宽LED的应用。效地拓宽LED的应用。效地拓宽LED的应用。

【技术实现步骤摘要】
一种LED晶圆级无芯片衬底的封装工艺


[0001]本专利技术涉及LED封装
，尤其涉及一种LED晶圆级无芯片衬底的封装工艺。

技术介绍

[0002]LED具有节能、环保、安全、体积小、寿命长、色彩丰富、性能可靠等显著优点，将成为人造光源史上继爱迪生专利技术电灯之后最重要的一次革命。传统的LED封装形式，都需要使用导线架，并且需要打线制程。LED封装技术的发展趋势为：不断小型化、持续减少封装使用的材料。晶圆级封装的定义为，封装外形尺寸与芯片相同，或是封装外形尺寸不大于芯片外形尺寸的120％，且功能完整的封装元件。LED封装从过去包含芯片、支架、金线、硅胶、荧光粉开始发展为倒装芯片，省去金线；进一步发展至晶圆级封装，则会将支架、金线全部省去。晶圆级封装不仅可以使LED的热阻最小化，而且能够实现封装的小型化，大幅降低器件的物料成本，被认为是LED封装的必然发展趋势。
[0003]目前LED封装主要以单颗形式进行，即将切割后的LED芯片逐颗贴装基板（如金属支架，引线框、陶瓷基板、金属基板）上，然后逐颗进行引线互联、逐颗点胶；由于几乎所有工步都是以单颗进行，生产效率比较低，且生产成本比较高；同时光效不高的问题，这严重制约了LED的应用。

技术实现思路

[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种LED晶圆级无芯片衬底的封装工艺，包括以下步骤，步骤1：准备好要在固晶机上进行共晶工艺的封装支架；步骤2：对衬底是为蓝宝石且其背面已经研磨和抛光工艺处理的LED晶圆片进行多次的上胶、曝光、显影、蚀刻、清洗、镀膜循环工艺后制作出倒装LED晶圆片，其中所述的倒装LED晶圆片其尺寸、图像分布及支架底板的图形均需一一对应；步骤3：通过定位孔将陶瓷电路板与倒装LED晶圆片相对齐地绑定，具体是两者的共晶面相贴合地进行绑定和加压；步骤4：把相固定好的陶瓷电路板与倒装LED晶圆片在固晶机上的封装支架进行260
°
～350
°
的高温共晶后再冷却；步骤5：继而使用激光剥离技术让蓝宝石脱离出倒装LED晶圆片，具体是通过块状形的激光光斑聚焦照射在倒装LED晶圆片上蓝宝石与LED发光层的界面；步骤6：使用比例为1～2.5：1的荧光粉与硅胶制成荧光膜置于LED发光层上，在此基础成型的荧光膜可选择加以封装胶水层；步骤7：对封装支架上的多个倒装LED晶圆片进行测试、切割、分选、编带来完成封装工艺；其中所述陶瓷电路板与倒装LED晶圆片在共晶后其厚度范围应该50um～200um之间；
其中所述陶瓷电路板需经过防焊、退膜刻蚀的工艺处理后才与倒装LED晶圆片相绑定。
[0005]优选的，所述步骤3中的陶瓷电路板能是氧化铝陶瓷电路板或氮化铝陶瓷电路板，其厚度范围应在230um～800um之间。
[0006]优选的，所述陶瓷电路板及倒装LED晶圆片上均需通过激光打孔成型出定位孔，其中陶瓷电路板还成型有多个小孔与电流导通孔。
[0007]优选的，所述陶瓷电路板经过磁控溅射与化学沉铜工艺，并镀上有焊接层。
[0008]优选的，所述陶瓷电路板上的小孔通过电镀的方式进行填充。
[0009]优选的，步骤2中所述的图形，其制作是经黄光室采用光刻板经上胶、曝光、显影、清洗技术实现。
[0010]优选的，所述陶瓷电路板在经退膜刻蚀工艺后是通过光刻板设计出的金属图形来判断共晶面与焊接面。
[0011]优选的，所述陶瓷电路板的光刻板尺寸需与陶瓷电路板的底板尺寸相对应。
[0012]优选的，步骤4所述的陶瓷电路板与LED晶圆片在共晶后其正负电极用蚀刻道分开，而共晶层则是厚度为2
‑
5um的AuSn合金。
[0013]优选的，步骤6所述的荧光膜其比例与倒装LED晶圆片的尺寸有关，具体是0.001克胶配以0.001~0.0025克荧光粉来对应55mil的倒装LED晶圆片。
[0014]本专利技术的有益效果为：传统的共晶封装工艺需要单颗单颗地共晶，其成本高企且效率低下，所以需要如本专利技术一样的封装工艺来改变现状，本专利技术采用晶圆级一体化工艺，单次共晶数量可达千数级，能极大降低共晶成本，提高生产效率，其中本专利技术的主要工艺是以圆片级的方式实现的，因此生产成本更低，而且封装尺寸可以做到更小，更接近LED芯片的尺寸，可以更有效地拓宽LED的应用。
附图说明
[0015]图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术的共晶固晶后的侧剖结构示意图。
具体实施方式
[0016]为了使本专利技术的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0017]参照图1和图2，本具体实施方式采用以下技术方案一种LED晶圆级无芯片衬底的封装工艺，包括以下步骤，步骤1：准备好要在固晶机上进行共晶工艺的封装支架；步骤2：对衬底是为蓝宝石且其背面已经研磨和抛光工艺处理的LED晶圆片进行多次的上胶、曝光、显影、蚀刻、清洗、镀膜循环工艺后制作出倒装LED晶圆片（2），其中所述的倒装LED晶圆片（2）其尺寸、图像分布及支架底板的图形均需一一对应；步骤3：通过定位孔将陶瓷电路板（1）与倒装LED晶圆片（2）相对齐地绑定，具体是两者的共晶面相贴合地进行绑定和加压；
步骤4：把相固定好的陶瓷电路板（1）与倒装LED晶圆片（2）在固晶机上的封装支架进行260
°
～350
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的高温共晶后再冷却；步骤5：继而使用激光剥离技术让蓝宝石脱离出倒装LED晶圆片（2），具体是通过块状形的激光光斑聚焦照射在倒装LED晶圆片（2）上蓝宝石与LED发光层的界面；步骤6：使用比例为1～2.5：1的荧光粉与硅胶制成荧光膜置于LED发光层上，在此基础成型的荧光膜可选择加以封装胶水层；步骤7：对封装支架上的多个倒装LED晶圆片（2）进行测试、切割、分选、编带来完成封装工艺；其中所述陶瓷电路板（1）与倒装LED晶圆片（2）在共晶后其厚度范围应该50um～200um之间；其中所述陶瓷电路板（1）需经过防焊、退膜刻蚀的工艺处理后才与倒装LED晶圆片（2）相绑定。
[0018]进一步地，所述步骤3中的陶瓷电路板（1）能是氧化铝陶瓷电路板或氮化铝陶瓷电路板，其厚度范围应在230um～800um之间。
[0019]进一步地，所述陶瓷电路板（1）及倒装LED晶圆片（2）上均需通过激光打孔成型出定位孔，其中陶瓷电路板（1）还成型有多个小孔与电流导通孔。
[0020]进一步地，所述陶瓷电路板（1）经过磁控溅射与化学沉铜工艺，并镀上有焊接层。
[0021]进一步地，所述陶瓷电路板（1）上的小孔通过电镀的方式进行填充。
[0022]进一步地，步骤2中所述的图形，其制作是经黄光室采用光刻板经上胶、曝光、显影、清洗技术实现。
[0023]进一步地，所述陶瓷电路板（1）在经退膜刻蚀工艺后是通过光刻板设计本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LED晶圆级无芯片衬底的封装工艺，其特征在于，包括以下步骤，步骤1：准备好要在固晶机上进行共晶工艺的封装支架；步骤2：对衬底是为蓝宝石且其背面已经研磨和抛光工艺处理的LED晶圆片进行多次的上胶、曝光、显影、蚀刻、清洗、镀膜循环工艺后制作出倒装LED晶圆片（2），其中所述的倒装LED晶圆片（2）其尺寸、图像分布及支架底板的图形均需一一对应；步骤3：通过定位孔将陶瓷电路板（1）与倒装LED晶圆片（2）相对齐地绑定，具体是两者的共晶面相贴合地进行绑定和加压；步骤4：把相固定好的陶瓷电路板（1）与倒装LED晶圆片（2）在固晶机上的封装支架进行260
°
～350
°
的高温共晶后再冷却；步骤5：继而使用激光剥离技术让蓝宝石脱离出倒装LED晶圆片（2），具体是通过块状形的激光光斑聚焦照射在倒装LED晶圆片（2）上蓝宝石与LED发光层的界面；步骤6：使用比例为1～2.5：1的荧光粉与硅胶制成荧光膜置于LED发光层上，在此基础成型的荧光膜可选择加以封装胶水层；步骤7：对封装支架上的多个倒装LED晶圆片（2）进行测试、切割、分选、编带来完成封装工艺；其中所述陶瓷电路板（1）与倒装LED晶圆片（2）在共晶后其厚度范围应该50um～200um之间；其中所述陶瓷电路板（1）需经过防焊、退膜刻蚀的工艺处理后才与倒装LED晶圆片（2）相绑定。2.根据权利要求1所述的一种LED晶圆级无芯片衬底的封装工艺，其特征在于，所述步骤3中的陶瓷电路板（1）能是氧化铝陶瓷电路板或氮化铝陶瓷电路板，其厚度范围应在230um～800um之间。3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕健力，黄泽鑫，王永祥，戢利进，
申请(专利权)人：广东新锐流铭光电有限公司，
类型：发明
国别省市：