一種倒裝led的封裝結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種LED封裝結構，特別涉及一種倒裝LED的封裝結構。
【背景技術】
[0002]發光二極管(Light Emitting D1de)，簡稱LED，是一種能夠將電能轉化為可見光的固態半導體器件。作為新型高效固體光源，半導體照明具有壽命長、節能、環保、安全等顯著優點，廣泛應用與照明、顯示、信號指示燈領域。現有LED封裝結構主要正裝、倒裝和垂直三種，其中倒裝封裝以其優良的導電性和散熱性而日漸成為照明領域LED封裝的主流。傳統的倒裝封裝需將芯片表面的凸點通過焊接系統焊接與基板上，凸點與基板距離和水平度的控制直接影響到芯片的焊接質量，距離過大則焊接易導致虛焊，距離過小則焊接易導致短路，水平度差易導致空焊。又因傳統的倒裝LED焊接系統設備無法檢測芯片焊接質量的好壞，導致倒裝封裝LED良率低下。
[0003]為克服傳統倒裝LED封裝的問題，現有技術用異方向導電膠來代替傳統倒裝LED封裝過程中的焊接工藝。所述異方向導電膠由絕緣膠水和金屬粒子混合而成，通過控制金屬粒子的含量，使得金屬粒子均勻間隔地分布在絕緣膠水中。封裝時先在封裝基板上涂覆所述異方向導電膠，再將芯片壓緊在所述基板上，膠水凝固后將芯片固定在基本上。這時，垂直方向上部分金屬粒子被夾壓在芯片電極和基板之間使兩者電連接，而水平方向上其他金屬粒子由于有絕緣膠水隔離而相對絕緣。采用這種異方向導電膠存在的問題:1、控制導電粒子比例難度大，當導電粒子比例過多時，可能導致電極水平方向短路；當導電粒子比例過少時，可能導致芯片電極與基板之間夾壓不到金屬粒子。2、電連接不可靠，由于其依靠芯片壓緊的過程中隨機夾壓到的導電粒子來導電，LED使用過程中發生熱脹冷縮，芯片電極與基板之間的距離變化時，易造成電阻急劇增大或斷路。
【發明內容】
[0004]為了克服現有技術的不足，本發明提供一種倒裝LED的封裝結構。
[0005]本發明解決其技術問題所采用的技術手段是:包括倒裝芯片、基板和將倒裝芯片固定在基板上的導電膠，所述導電膠包括絕緣膠體和分散在所述絕緣膠體中的導電膠囊，所述導電膠囊包括絕緣膠囊皮和包裹在所述絕緣膠囊皮中的導電粉體，被夾壓在芯片電極與基板之間的導電膠囊破裂，導電粉體擴散在芯片電極與基板之間的絕緣膠體中電連接芯片電極與基板。。
[0006]本發明的有益效果是:由于本發明的導電膠中包含由絕緣膠囊皮包裹導電粉體的導電膠囊，導電膠囊被芯片電極和基板壓合到一定程度時絕緣膠囊皮破裂，芯片電極與基板之間充滿導電粉體而形成電連接，比單一導電顆粒的電連接可靠；芯片電極與基板之外的導電膠囊之間由于絕緣膠囊皮的存在而繼續保持絕緣，不受導電膠囊含量多少的影響，導電膠囊含量控制容易。
[0007]作為本發明的進一步改進，所述導電粉體為銀粉，其具有良好的導電性和在絕緣膠體中的擴散性。
[0008]作為本發明進一步改進，所述絕緣膠囊皮為有機硅浸漬膜。
[0009]作為本發明進一步改進，所述絕緣膠囊皮為聚醛改性有機硅浸漬膜，其抗壓能力差，在受壓易破裂，有利于導電粉體擴散。
[0010]作為本發明進一步改進，所述絕緣膠囊皮的直徑為4-10微米，被壓合到原直徑的30% -60%時破裂。
[0011]作為本發明進一步改進，所述絕緣膠囊皮的直徑為5微米，被壓合到2?3微米時破裂。
[0012]作為本發明進一步改進，所述絕緣膠體的材料為硅膠或環氧樹脂。
[0013]作為本發明進一步改進，所述絕緣膠體的材料還包括氫氧化鋁。
[0014]作為本發明進一步改進，所述芯片電極與基板之間的距離為2?30um。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明倒裝LED的封裝結構示意圖；
圖2為圖1的局部放大圖；
圖3本發明絕緣膠體與導電膠囊混合狀態示意圖；
圖4為本發明導電膠囊的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細的說明。
[0017]參考圖1，包括倒裝芯片3、基板4和將倒裝芯片4固定在基板4上的絕緣膠體1，所述絕緣膠體I中摻雜有導電膠囊2，所述導電膠囊2包括絕緣膠囊皮21和包裹在所述絕緣膠囊皮中的導電粉體22，被夾壓在芯片3電極與基板4之間的導電膠囊2破裂，導電粉體22擴散在芯片4電極與基板4之間的絕緣膠體I中使芯片3電極與基板4電連接。
[0018]所述絕緣膠體I為硅膠或環氧樹脂等導熱性良好的熱固性塑料，為促進熱固性塑料的凝固速度，還可在導電膠中摻入微量的氫氧化鋁混合物。絕緣膠體I的作用在于將芯片3固定在基板4上，同時也是將熱量從芯片傳遞至基板的熱傳導介質。
[0019]所述導電膠囊2如圖2所示，其外層為絕緣膠囊皮21，絕緣膠囊皮21包覆的導電物質22為導電粉體，如銀粉、金粉或銅粉。所述絕緣膠囊皮21為延展性較差、受壓容易破裂的材料，如機硅浸漬膜或聚醛改性有機硅浸漬膜，其受壓至一定比例如30% -60%時破裂。所述導電物質22與所述絕緣膠體I混合后可快速擴散。作為本發明較優的實施方式，所述絕緣膠囊皮21的直徑為4-10微米，被壓合到原直徑的30% -60%時破裂，這樣可以保證芯片電極與基板距離較近，芯片電連接可靠，導熱良好。為實現上述目的，最優的實施方式是所述絕緣膠囊皮21的直徑為5微米，被壓合到2?3微米時破裂。
[0020]參考圖3和圖4，運用本發明進行封裝的工藝步驟:
1)將導電膠囊2均勻分散到導熱性良好的絕緣膠體I中；
2)將所述絕緣膠體I滴在封裝基板4上，然后將所述倒裝發光二極管芯片3的電極對齊基板4上的電極位置放置；
3)使用壓合機按壓所述倒裝發光二極管芯片3，同時在所述封裝基板4正負電極施加電壓，當所述倒裝發光二極管芯片3導通，并達到指定電流時，所述壓合機停止壓合；
4)加熱固化所述絕緣膠體I。
[0021]在上述工藝流程的第3)中，由于絕緣膠體I中的部分導電膠囊2被夾壓在電極31與基板4之間，當芯片3上繼續施壓至一定程度時，所述電膠囊2的絕緣膠囊皮21破裂，絕緣膠囊皮21內的導電物質22被釋放，擴散在電極31與基板4之間，使得電極31與基板4電連接。在電流導通的初始階段，由于導電物質22不是很緊密，電阻較大；繼續施壓后，導電物質22變得緊密，電阻減小，電流逐漸增大。由于本發明的絕緣膠體I中包含由絕緣膠囊皮21包裹導物質22的導電膠囊2，導電膠囊2被芯片電極3和基板4夾壓到一定程度時絕緣膠囊皮21破裂，芯片電極3與基板4之間充滿導物質22而形成電連接，比單一導電顆粒的電連接可靠；芯片電極3與基板4之外的導電膠囊2之間由于絕緣膠囊皮21的存在而繼續保持絕緣，不受導電膠囊2含量多少的影響，導電膠囊2含量控制容易。
【主權項】
1.一種倒裝LED的封裝結構，其特征在于:包括倒裝芯片、基板和將倒裝芯片固定在基板上的絕緣膠體，所述絕緣膠體中摻雜有導電膠囊，所述導電膠囊包括絕緣膠囊皮和包裹在所述絕緣膠囊皮中的導電粉體，被夾壓在芯片電極與基板之間的導電膠囊破裂，導電粉體擴散在芯片電極與基板之間的絕緣膠體中使芯片電極與基板電連接。
2.根據權利要求1所述的一種倒裝LED的封裝結構，其特征在于:所述導電粉體為銀粉。
3.根據權利要求1所述的一種倒裝LED的封裝結構，其特征在于:所述絕緣膠囊皮為有機娃浸漬膜。
4.根據權利要求3所述的一種倒裝LED的封裝結構，其特征在于:所述絕緣膠囊皮為聚醛改性有機硅浸漬膜。
5.根據權利要求1所述的一種倒裝LED的封裝結構，其特征在于:所述絕緣膠囊皮的直徑為4-10微米，被壓合到原直徑的30% -60%時破裂。
6.根據權利要求5所述的一種倒裝LED的封裝結構，其特征在于:所述絕緣膠囊皮的直徑為5微米，被壓合到2?3微米時破裂。
7.根據權利要求1所述的一種倒裝LED的封裝結構，其特征在于:所述絕緣膠體的材料為硅膠或環氧樹脂。
8.根據權利要求7所述的一種倒裝LED的封裝結構，其特征在于:所述絕緣膠體的材料還包括氫氧化鋁。
9.根據權利要求1所述的一種倒裝LED的封裝結構，其特征在于:所述芯片電極與基板之間的距離為2?30um。
【專利摘要】一種倒裝LED的封裝結構，包括絕緣膠體和分散在所述絕緣膠體中的導電膠囊，所述導電膠囊包括絕緣膠囊皮和包裹在所述絕緣膠囊皮中的導電粉體，所述膠囊皮被壓合到一定比例時破裂。由于芯片電極與基板之間充滿導物質而形成電連接，比單一導電顆粒的電連接可靠，導電膠囊之間的絕緣性不受導電膠囊含量影響，含量控制容易。
【IPC分類】H01L33-62, H01L33-56
【公開號】CN104821368
【申請號】CN201510272613
【發明人】葉志偉
【申請人】葉志偉
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年5月25日