发光二极管封装制造技术

一种发光二极管封装包含基板，其具有贯穿上述基板的预先形成的P型通孔及N型通孔；反射层，其形成于上述基板的上表面上；发光二极管晶粒，其具有与上述P型通孔及上述N型通孔对准的P型垫及N型垫；其中上述发光二极管晶粒形成于上述基板的上表面上；回填材料，其在上述P型通孔及上述N型通孔之内，由此从上述P型垫及上述N型垫形成电性连接；以及透镜，其形成于上述基板的上表面上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发光二极管封装，尤其涉及具有通孔结构且经改良散热的发光二极管封装。
技术介绍
高效能集成电路封装在本领域中广为人知。工业需求推动了集成电路封装的改进，以求达到更高的散热及电性表现，与更小的尺寸及更低的制造成本。在发光二极管组件的领域中，发光二极管需要如集成电路组件般进行封装。随着组件尺寸不断地缩小，晶粒密度也不断地提高。在如此的高密度组件中封装的技术需求也必须要提高以满足上述情况。 传统上，在覆晶连接方法(flip-chip attachment method)中，数组焊锡凸块形成于晶粒的表面上。上述焊锡凸块的形成可以通过使用焊锡复合材料(solder composite material), 经过阻焊屏蔽(solder mask)来制造出所要的焊锡凸块图案。芯片封装的功能包含功率分布(power distribution)、信号分布(signal distribution)、散热(heat dissipation)、 保护与支撑等。当半导体变的更复杂，传统的封装技术，例如导线架封装(lead frame package)、软性封装(flex package)、刚性封装技术(rigid package technique),已无法满足在一个更小的芯片上制造高密度组件的需求。上述封装可具有核芯，其由常见材料例如玻璃纤维环氧树脂(glass epoxy)所制成，且可具有附加的层堆栈至核芯上。金属或导电层中可通过不同的蚀刻程序例如湿蚀刻建立图样，上述湿蚀刻在本领域是广为人知的，故此处不作进一步叙述。输出与输入的功能一般利用多个层之间的金属导线达成。每一导线通过其在封装上的几何关系及位置予以产生。由于制造技术与材料要求，具有堆栈层的封装通常在金属层中包含了数个排气孔。排气孔得以允许气体在封装制程期间被蒸发，由此不会有气泡形成于封装中。导线可安排于排气孔的上方或的下方或邻近排气孔或以上的组合。由于上述导线并非位于封装上的同一位置，且会通过金属层中的排气孔所造成的若干个非金属区域，故上述导线会具有阻抗变化或不匹配的特征。这些附加层亦称为“堆栈”层。这些堆栈层一般是从介电材料及导电材料的交替层所形成。图I显示现有的发光二极管封装。其包含基板4，基板4具有庞大的散热器(heat sink) 2用以进行散热。散射块6形成于基板4之上。发光二极管晶粒8形成于散热块6之内且连接至导线16。荧光材料10涂布于晶粒上，树脂成型部12涂布于荧光材料10之上以用于保护。最后，透镜14设置于晶粒上。如本领域所熟知，上述发光二极管晶粒的P型及N 型接点形成于发光侧的侧边上，由于所发射出的电子可能会被发光二极管的P型或N型接点所阻挡，故上述结构将会造成光损失。其发光效率因此被上述结构所影响。再者，现有技术的散热器太过庞大以至于无法缩减封装尺寸。因此，本专利技术提供具有P型、N型通孔的发光二极管结构，以使得P型、N型垫表面与发光表面不同，由此改良发光效率并缩减组件尺寸且改善散热效能。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是以低成本、高效能及高可靠度封装提供具有较短导线的发光二极管封装。本专利技术的另一目的是提供便利、具有低成本高效益的用以制造发光二极管封装 (芯片组件)的方法。在实施例中，发光二极管封装包含基板，其具有贯穿上述基板的预先形成的P型通孔及N型通孔；反射层，其形成于上述基板的上表面上；发光二极管晶粒，其具有与上述P 型通孔及上述N型通孔对准的P型垫及N型垫；其中上述发光二极管晶粒形成于上述基板的上表面上；回填材料，其在上述P型通孔及上述N型通孔之内，由此从上述P型垫及上述 N型垫形成电性连接；以及透镜，其形成于上述基板的上表面上。上述发光二极管封装还包含P型终端垫，其在上述基板的下方且通过上述P型通孔耦合至上述P型垫；N型终端垫，其在上述基板的下方且通过上述N型通孔耦合至上述N 型垫；主动区域终端垫，其在上述基板的下方且耦合至上述发光二极管晶粒的上述主动区域。透明黏着层形成于上述反射层上。反射层通过溅射或电镀银或铝或金等而形成。 发光二极管晶粒包含蓝宝石基板且没有反射层。上述回填材料由铝、钛、铜、镍或银所形成。附图说明图I为根据现有技术显示半导体芯片组件的剖面图。图2为根据本专利技术显示发光二极管芯片及基板的剖面图。图3为根据本专利技术的一个实施例显示溅射程序的剖面图。图4为根据本专利技术的一个实施例显示电镀程序的剖面图。图5为根据本专利技术的另一实施例显示发光二极管透镜的剖面图。图6为根据本专利技术的一个实施例显示底视图。图7为根据本专利技术的一个实施例显示终端垫的剖面图。主要部件附图标记2散热器4基板6散热块8发光二极管晶粒10荧光材料12树脂成型部14透镜16导线20基板22通孔22aP型垫24导电层(反射层)24aN型垫26黏着层28发光二极管组件29反射层30回填材料30a终端垫32透镜40(散热)终端垫42(P型)终 端垫42a连接结构44(N型)终端垫44a连接结构具体实施方式本专利技术将以本专利技术的较佳实施例加以详细叙述。然而，应为本领域技术人员所理解的是，本专利技术的较佳实施例用以说明本专利技术。除说明书中所明确叙述的内容以外，本专利技术可实行于广大范围的其它实施例中，且本专利技术的范围除了前附权利要求书所明确规定的内容外在文义上并不受限。如图2所示，本专利技术揭露发光二极管封装组件，其包含发光二极管晶粒、导线及金属互连部分。图2为基板20的剖面图，基板20具有预定通孔22形成于其中。基板20可为金属、玻璃、陶瓷、娃、塑料、双马来酰亚胺-三氮杂苯树脂(BT, Bismaleimide Triazine)、印刷电路板(PCB, printed circuit board)或聚酰亚胺(Polyimide, PI)。基板20的厚度大约为40-200微米。其可为单层或多层(配线电路(wiring circuit))基板。导电层24 沿着基板20的上表面形成，及/或涂布于通孔22的侧壁上。接着，具有高透光性的黏着层 26接续形成于基板20的上表面上且在导电层24之上。导电层24可为银(Ag)、铜(Cu)、 铝(Al)、钛(Ti)、金(Au)及其任何组合，以作为反射层。即使黏着层26形成于其上，反射层24仍可反射晶粒所发出的光线，因为黏着层以具有高透光性的材料形成。因此，本专利技术可改善发光效率。具有蓝宝石基板的发光二极管组件28接续通过黏着层26黏着于基板20的上表面上。黏着层26可仅仅覆盖芯片尺寸区域。如图3所示，P型垫22a及N型垫24a各自对准于预先设置在基板20内的通孔22。P型垫22a是指用于发光二极管的P型导电材料的焊垫，而N型垫24a是指用于发光二极管的N型导电材料的焊垫。如图3所示，发光二极管组件28向下朝向基板20，且使得P型垫22a及N型垫24a两者经由通孔22向下暴露出。 之后，溅射程序从基板的背侧实施，以将导电层沉积于基板20的下表面上且进入通孔22， 由此亦在N型垫及P型垫上形成导电层，以作用为用于发光二极管组件28的反射层29。反射性导电层可为银(Ag)、铜(Cu)、铝(Al)、钛(Ti)、金(Au)及其任何组合。然后，光阻(photo-resist)层(未显示)通过光微影蚀刻程序予以图样化，以在基板20的背侧表面上形成期望的电路图样，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光二极管封装，其特征在于，包含：基板，具有贯穿该基板的预先形成的P型通孔及N型通孔；反射层，形成于该基板的上表面上；发光二极管晶粒，具有与该P型通孔及该N型通孔对准的P型垫及N型垫；该P型垫及该N型垫形成于该发光二极管晶粒的第一表面上；其中该发光二极管晶粒形成于该基板的该上表面上；以及回填材料，其在该P型通孔及该N型通孔之内，由此从该P型垫及该N型垫形成电性连接。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：杨文焜，
申请(专利权)人：金龙国际公司，
类型：发明
国别省市：