发光二极管的封装工艺与其结构制造技术

本发明专利技术公开一种发光二极管的封装工艺与其结构。该封装结构包括重配置线路层、至少一位于该重配置线路层上的发光二极管芯片与位于该重配置线路层上的封胶体。该重配置线路层具有多个接合垫、内连线与多个焊垫。该发光二极管芯片与该接合垫直接接触。该封胶体覆盖该发光二极管芯片。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种封装结构，且特别是涉及一种发光二极管的晶片级封装工艺及其相关结构。
技术介绍
相较于传统光源，发光二极管(light-emitting diode, LED)光源具有许多优点， 如低耗能、寿命长、尺寸小或较坚固耐用等等，不但能取代一般照明环境下的传统光源，而且LED更具有非常多样化的应用。随着新的应用不断被发展，针对较高功率的LED芯片以及其对应更轻薄的封装结构而言，封装结构需要能兼顾发光效率、散热以及成本考虑。
技术实现思路
本专利技术的封装工艺直接形成重配置线路层(Redistribution layer ;RDL)于晶背与封胶体背面上，以电性连结芯片与外接端，不但与现有工艺相容，省略使用昂贵的陶瓷封装基材，而且降低了制造成本。此外，本专利技术的封装结构具有重配置线路层的设计，使封装结构的LED芯片或元件的电性连结设计具弹性。本专利技术提供一种发光二极管封装结构，包括重配置线路层、至少一发光二极管芯片位于所述重配置线路层上与封胶体位于所述重配置线路层上。所述重配置线路层具有多个接合垫、内连线与多个焊垫。所述发光二极管芯片与所述接合垫直接接触。所述封胶体覆盖所述发光二极管芯片。在本专利技术的实施例中，所述的发光二极管封装结构还包括位于所述发光二极管芯片上的荧光层。在本专利技术的实施例中，所述发光二极管芯片为倒装式连接芯片，而所述发光二极管芯片的电极与所述接合垫直接接触。在本专利技术的实施例中，所述封胶体还包括多个光转换颗粒。在本专利技术的实施例中，所述发光二极管封装结构还包括位于所述重配置线路层的所述焊垫上的多个焊球或焊块。本专利技术提供一种发光二极管封装工艺。所述工艺包括提供承载基底，并且配置多个发光二极管芯片至所述承载基底的上表面。形成封胶体于所述承载基底的上并盖住所述承载基底的上表面，其中所述封胶体具多个透镜部分分别覆盖住所述发光二极管芯片。之后，翻面并移除所述承载基底而露出所述发光二极管芯片与所述封胶体的下表面。形成重配置线路层覆盖住露出的所述发光二极管芯片与所述封胶体的下表面后，在所述重配置线路的多个焊垫上形成多个焊球。然后，切割所述封胶体与所述重配置线路层。在本专利技术的实施例中，所述封胶体的所述透镜部分是以微透镜模塑技术形成，而每一个透镜部分对准其所对应的所述发光二极管芯片。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。 附图说明图1A-1D是依照本专利技术实施例的封装结构的剖面示意图。图2A至图2E绘示依照本专利技术的实施例的一种晶片级的封装结构的制作流程剖面示意图。图2B’是图2B结构的俯视示意图。附图标记说明100 封装结构100A 封装结构单元101 重配置线路层102 介电层103 金属图案103a 接合垫103b 内连线103c 焊垫110 芯片IlOa 上表面IlOb 下表面112,114 电极120 荧光层150 封胶体150a 透镜部分160 光转换颗粒170:焊球/焊块200 承载基底具体实施例方式透过本专利技术的晶片级封装工艺，在与现有工艺相容情况下，可直接简化地制造高发光效率与良好散热效率的LED封装结构，无须使用昂贵的陶瓷封装基材，而可大幅降低制造成本。此外，封装结构具有重配置线路层(Redistribution layer ；RDL)的设计，使封装结构的LED芯片或元件的电性连结设计具弹性。图1A-1D是依照本专利技术实施例的封装结构的剖面示意图。参见图1A-1D，封装结构100至少包括重配置线路层101、至少一芯片110与覆盖于芯片110与位于重配置线路层101上表面上的封胶体150。封装结构100还包括多个焊球/焊块170位于重配置线路层101的下表面。其中芯片110例如是LED倒装式连接芯片 (flip chip)。重配置线路层101为多层结构，包括至少一介电层102与金属布线图案103。 芯片110透过金属布线图案103与位于重配置线路层101下表面上的焊球/焊块170电性相连。如图1A-1B中所示，芯片110上可直接覆盖层荧光层120。但是，图1C-1D所示的结构中，芯片Iio不具荧光层，但封胶体150还包括光转换颗粒如荧光粉颗粒160，可帮助调整发光亮度与颜色。此外，图1A、1C与图1B、1D还有不同点在于封胶体150的透镜部分 150a的位置或焊球/焊块170的配置。如图1A、1C结构中的透镜部分150a的位置位于芯片110上方与封装结构100的中央，并包括阵列状排列分布于重配置线路层101下表面上的焊球170，而图1B、1D结构中的透镜部分150a的位置位于芯片110上方与封装结构100 的侧边，而位于重配置线路层101下表面上的焊块170实际上包括至少尺寸大小不一的两方形块状。但是，该领域技术人员可理解透镜部分150a可帮助聚焦与增强光度，故透镜部分150a的位置或尺寸均可视所覆盖LED元件的产品设计而调整。此处使用焊球/焊块主要是因为形状上的差异，但于本文中乃指相同的连结结构。同样地，端视芯片种类或电性连接需要，焊球/焊块170的形状、数目、配置方式或位置均可变更。 图2A至图2E绘示依照本专利技术的实施例的一种晶片级的封装结构的制作流程剖面示意图。图2B’所示为俯视示意图。 请先参考图2A，首先，提供承载基底200，然后将多个芯片110安置于承载基底200 的上表面200a上，芯片110的位置对应于后续形成的多个封装单元(如切割线A所定义)。 图2A中，每一封装单元内安置至少一芯片110。承载基底200例如是具有粘胶膜(未显示) 的晶片或其他适用的玻璃或金属承载基底。芯片110可以透过贴附式的粘胶膜(未显示) 固着至承载基底200的上表面上。芯片110例如是LED倒装式连接芯片(flip chip)。芯片110的下表面IlOb为有源表面，具有电极112与114位于芯片110的下表面IlOb上，而芯片110的上表面IlOa为出光面，而上表面IlOa上还涂覆有层荧光层120。参见图2B，在承载基底200之上形成封胶体150来包覆芯片110并覆盖住承载基底200的上表面200a。封胶体150的材料例如是硅胶或环氧树脂等透明材料。封胶体150 具有多个透镜部分150a位于多个芯片110正上方；于此实施例中，每一封装单元内包括一个透镜部分覆盖于芯片110的上方。参见图2B’，透镜部分150围绕包覆芯片110(虚线所示)，而所述封胶体150的透镜部分150a排列为阵列状。封胶体150可利用微透镜模塑技术形成，而每个微透镜(透镜部分)都对准其所对应的发光二极管芯片或元件。视所采用的模塑技术，图2B’中所显示的封胶体150的透镜部分150a为圆形而排列相当紧密。但是， 该领域技术人员亦可理解这些透镜部分150a的数目、形状、尺寸或排列均可视所对应包覆元件或产品设计而调整。参见图2C，将承载基底200所承载的前述结构翻面并移除承载基底200，而使封胶体150的背面150b (翻面之后朝上)露出，并且露出芯片110的下表面IlOb (翻面之后朝上)与位于芯片110下表面的电极112与114。参见图2D，形成重配置线路层101覆盖于封胶体150的背面150b、芯片110下表面IlOb与露出的电极112与114。形成重配置线路层101方法有相当多种，可包本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种发光二极管封装结构，包括：重配置线路层，其中所述重配置线路层具有多个接合垫、内连线与多个焊垫；至少一发光二极管芯片，位于所述重配置线路层上并与所述接合垫直接接触；以及封胶体，位于所述重配置线路层上且覆盖所述发光二极管芯片，其中所述封胶体包括位于所述发光二极管芯片的出光面正上方的透镜部分，且所述重配置线路层覆盖住所述发光二极管芯片的有源面与所述封胶体的下表面。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李善九，郑铉洙，李贤一，
申请(专利权)人：日月光半导体制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71