一種倒裝led的封裝方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種LED封裝方法，特別涉及一種倒裝LED的封裝方法。
【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，現有技術用異方向絕緣膠體來代替傳統倒裝LED封裝過程中的焊接工藝。所述異方向絕緣膠體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絕緣膠體，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。采用這種異方向絕緣膠體存在的問題:
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的封裝方法。
[0005]本發明解決其技術問題所采用的技術手段是:一種倒裝LED的封裝方法，其特征在于包括以下步驟:
a)獲得一種由絕緣膠囊皮包覆導電粉體的絕緣膠體囊，
b)將所述絕緣膠體囊均勻分散到導熱性良好的絕緣膠體中，
c)將所述絕緣膠體滴在封裝基板上，然后將所述倒裝發光二極管芯片的電極對齊基板上的電極位置放置，
d)使用壓合機按壓所述倒裝發光二極管芯片，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，并達到預定電流時，所述壓合機停止壓合，
e)加熱固化所述絕緣膠體。
[0006]本發明的有益效果是:由于本發明的絕緣膠體中包含由絕緣膠囊皮包裹導電粉體的絕緣膠體囊，絕緣膠體囊被芯片和基板壓合到一定程度時絕緣膠囊皮破裂，檢測到基板正負極電流導通時停止。比單一導電顆粒的電連接可靠；芯片電極與基板之外的絕緣膠體囊之間由于絕緣膠囊皮的存在而繼續保持絕緣，不受絕緣膠體囊含量多少的影響，絕緣膠體囊含量控制容易。
[0007]作為本發明的進一步改進，步驟d)中，所述預定電流為0.1uA?1A，該檢測電流范圍可以獲得較好的質量和較高的生產效率。
[0008]作為本發明的進一步改進，步驟d)中，同時滿足所述芯片電極與基板之間的間距為2?30um，壓合機停止壓合，同時增加此條件可以保證芯片與基板距離較近，利于散熱。
[0009]作為本發明的進一步改進，步驟d)中所述壓合機對封裝基板的正負電極施加電壓的范圍是2?100V。
[0010]作為本發明的進一步改進，步驟a)中所述導電膠囊的獲取方法為將導電粉體浸漬于有機硅中而在導電粉體外形成絕緣膠囊皮。
[0011 ] 作為本發明的進一步改進，步驟a)中所述導電膠囊的獲取方法為將導電粉體浸漬于聚醛改性有機硅中而在導電粉體外形成絕緣膠囊皮。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發明緣膠體囊的結構示意圖
圖2為本發明絕緣膠體與絕緣膠體囊混合狀態示意圖圖3為本發明在倒裝LED封裝中的狀態示意圖；
圖4為本發明倒裝LED的結構示意圖；
圖5為圖4的局部放大圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細的說明。
[0014]本發明一種倒裝LED的封裝方法如下:
a)參考圖1，獲得一種由絕緣膠囊皮21包覆導電粉體22的導電膠囊2，
b)參考圖2，將所述導電膠囊2均勻分散到導熱性良好的絕緣膠體I中，
c)參考圖3，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，
d)參考圖4，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，并達到預定電流時，所述壓合機停止壓入I=I ?
e)加熱固化所述壓合絕緣膠體I。
[0015]在上述步驟a)中，導電膠囊2的制作方法可將導電粉體22浸漬于有機硅中，在導電粉體22外形成絕緣膠囊皮21，或者將導電粉體22浸漬于聚醛改性有機硅中，在導電粉體22外形成絕緣膠囊皮21。機硅或聚醛改性有機硅為延展性較差的材料，以這些材料作為絕緣膠囊皮21可以使得導電膠囊在受壓容易破裂，保證導電粉體可以擴散出來。
[0016]在所述步驟b)中，還可在所述絕緣膠體I中摻入微量的氫氧化鋁，用以提高導電粉體22的擴散速度。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3傳遞至基板4的熱傳導介質。
[0017]在上述步驟d)中，壓合機停止壓合的條件為所述預定電流為0.1uA?1A，該檢測電流范圍可以獲得較好的質量和較高的生產效率。
[0018]在上述步驟d)中，還可以將停止壓合的條件在電流為0.1uA?IA的基礎上，增加同時滿足所述芯片電極3與基板4之間的間距H為2?30um，增加此條件可以保證芯片與基板距離較近，利于散熱。
[0019]在上述步驟d)中，中所述壓合機對封裝基板4的正負電極施加電壓的范圍是2?10Vo
[0020]所述絕緣膠體囊2的結構如圖1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。
[0021]封裝完成的倒裝LED參考圖4和圖5，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中摻雜有絕緣膠體囊2，所述絕緣膠體囊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之間的絕緣膠體囊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。
[0022]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的絕緣膠體囊2，絕緣膠體囊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之外的絕緣膠體囊2之間由于絕緣膠囊皮21的存在而繼續保持絕緣，不受絕緣膠體囊2含量多少的影響，絕緣膠體囊2含量控制容易。
【主權項】
1.一種倒裝LED的封裝方法，其特征在于包括以下步驟: a)獲得一種由絕緣膠囊皮包覆導電粉體的導電膠囊； b)將所述導電膠囊均勻分散到導熱性良好的絕緣膠體中； c)將所述絕緣膠體滴在封裝基板上，然后將所述倒裝發光二極管芯片的電極對齊基板上的電極位置放置； d)使用壓合機按壓所述倒裝發光二極管芯片，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，并達到預定電流時，所述壓合機停止壓合； e)加熱固化所述壓合絕緣膠體I。
2.根據權利要求1所述的一種倒裝LED的封裝方法，其特征在于:所述d)步驟中，所述預定電流為0.1uA?1A。
3.根據權利要求2所述的一種倒裝LED的封裝方法，其特征在于:同時滿足所述芯片電極與基板之間的間距為2?30um，壓合機停止壓合。
4.根據權利要求1所述的一種倒裝LED的封裝方法，其特征在于:所述壓合機對封裝基板的正負電極施加電壓的范圍是2?100V。
5.據權利要求1所述的一種倒裝LED的封裝方法，其特征在于:步驟a)中所述導電膠囊的獲取方法為將導電粉體浸漬于有機硅中而在導電粉體外形成絕緣膠囊皮。
6.據權利要求1所述的一種倒裝LED的封裝方法，其特征在于:步驟a)中所述所述導電膠囊的獲取方法為將導電粉體浸漬于聚醛改性有機硅而在導電粉體外形成絕緣膠囊皮。
【專利摘要】一種倒裝LED的封裝方法，其特征在于包括以下步驟：a)獲得一種由絕緣膠囊皮包覆導電粉體的導電膠囊，b)將所述導電膠囊均勻分散到導熱性良好的絕緣膠體中，c)將所述絕緣膠體滴在封裝基板上，然后將所述倒裝發光二極管芯片的電極對齊基板上的電極位置放置，d)使用壓合機按壓所述倒裝發光二極管芯片，同時在所述封裝基板正負電極施加電壓，當所述倒裝發光二極管芯片導通，并達到預定電流時，所述壓合機停止壓合，e)加熱固化所述壓合絕緣膠體。
【IPC分類】H01L33-56, H01L33-62
【公開號】CN104821369
【申請號】CN201510273986
【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