圓片級發光二級管倒裝封裝工藝的製作方法
2023-10-11 04:17:29 1
專利名稱：圓片級發光二級管倒裝封裝工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種圓片級發光二級管倒裝封裝工藝。
背景技術：
在發光二極體晶片上塗布螢光粉膠塗層是改變晶片出光波長和顏色的主要方法之一。例如常用的發光二極體的白光照明方案是在藍光發光二極體晶片上塗布激發黃光的螢光粉膠，晶片發出的藍光和螢光粉激發的部分黃光合成形成白光。當前晶片表面的螢光粉塗層的問題是傳統膠體滴塗工藝產生的塗層厚度不均勻，並且單個晶片的塗布工藝效率低。另外對倒裝晶片的一個問題是滴塗的螢光粉膠會從晶片的側面流動到基板上，也會進一步流到晶片與基板之間的間隙。圖I是一個傳統的晶片封裝工藝流程，含有螢光粉的液體高分子膠通過針管滴塗或噴塗的方法疊放到晶片的中央，然後螢光粉膠流動覆蓋晶片的表面和側面。螢光粉塗層厚度與疊放膠體積，粘滯係數等因素有關。針管滴塗的方法不是一個重複性很好的工藝，容易造成螢光粉膠的厚度不一致和晶片光顏色的不一致。另外，單個晶片進行螢光粉針管塗布需要的時間比較長，是工藝效率的瓶頸之一。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是，克服現有技術的上述缺點，提供一種圓片級發光二級管倒裝封裝工藝。為了解決以上技術問題，本發明提供的圓片級發光二級管倒裝封裝工藝，包括如下步驟
第一步、在發光二級管圓片的正面製作晶片焊接點；
第二步、在發光二級管圓片的背面塗布螢光粉膠並進行固化，使發光二級管圓片的背面形成一層厚薄均勻的螢光粉塗層；
第三步、切割發光二級管圓片，形成多個發光二級管晶片；
第四步、將發光二級管晶片正面朝下放置於基板上，通過晶片焊接點與基板焊接固定並灌膠密封。本發明工藝與傳統封裝工藝相反，需要先塗布螢光粉膠，本發明在發光二極體圓片上塗布一層均勻的螢光粉膠，然後螢光粉膠固化形成螢光粉塗層，提高單個晶片上螢光粉塗層厚度的均勻性，再切割圓片成多個晶片。切割後的晶片上已經覆蓋有一層螢光粉塗層，免除了傳統工藝中單個晶片的螢光粉膠滴塗，大大節約了工藝時間，且降低了生產成本；本發明工藝中，螢光粉膠直接塗布在發光二極體的圓片背面，塗布效率更高。本發明工藝的第二步中，所述螢光粉膠通過旋轉塗布、噴塗或壓膜的方式塗布於發光二級管圓片的背面。與引線鍵合晶片封裝中塗布有螢光粉的PN極有源面背向基板不同，倒裝晶片封裝中的有源面倒過來，通過焊點面向基板，螢光粉塗布在晶片無源的背面。對倒裝晶片的圓片級螢光粉塗布工藝，工藝的便利之處是晶片無源的背面沒有電極，不需要對螢光粉塗層圖案化腐蝕。工藝的不利之處是圓片正面有眾多的電極凸點(由金凸點或焊料組成)， 工藝過程中對圓片的機械固定有一定的困難。具體可採用下面手段實現
方案a :在所述第二步中，將發光二級管圓片正面朝下放置於具有薄層高粘膠的平板上，所述平板真空吸附在旋轉臺上，進行旋轉塗布。方案b :在所述第二步中，將發光二級管圓片正面朝下放置平板上，使用未固化的厚高分子粘結劑完全填滿發光二級管圓片正面和平板之間的間隙，所述平板真空吸附在旋轉臺上，進行旋轉塗布螢光粉膠，螢光粉膠塗布結束後再將發光二級管圓片正面的粘結劑去除。上述兩種方案分別用於解決塗布螢光粉膠時，圓片難以固定的問題。為了使晶片側面也能發光，本發明工藝在發光二級管圓片的側面也塗布有螢光粉塗層。具體實現方法為在前述工藝基礎之上的改進進行所述第二步之前，先對發光二級管圓片進行切割(利用較寬的砂輪或雷射束切割)，進行所述第二步塗布螢光粉膠的同時，使發光二級管圓片的縫隙之間也填充螢光粉膠；進行所述第三步切割發光二級管圓片時，沿發光二級管圓片的縫隙中央進行切割(用較窄的砂輪或雷射束)，使發光二級管圓片的側面保留一層螢光粉塗層。通過該方法製造出的圓片級發光二級管，其晶片的側面塗布有一層厚度均勻的螢光粉塗層，可以對晶片側光進行激發，提高螢光粉的總體激發效率。本發明優勢是採用圓片級工藝，多個晶片的螢光粉塗布一次完成，工藝效率高。同時圓片級晶片塗層厚度均勻，晶片出光的顏色和色溫的一致性好。
下面結合附圖對本發明作進一步的說明。圖1為傳統圓片級發光二級管倒裝封裝工藝流程圖。圖2為本發明實施例1工藝流程圖。圖3為本發明實施例2的部分工藝流程圖。
具體實施例方式實施例1如圖2所示，本發明實施例圓片級發光二級管倒裝封裝工藝，包括如下步驟
4a——在發光二級管圓片的正面製作晶片焊接點。4b——在發光二級管圓片的背面塗布螢光粉膠並進行固化，使發光二級管圓片的背面形成一層厚薄均勻的螢光粉塗層。螢光粉膠的塗布方法有旋轉塗布、噴塗、壓膜等方法。通常旋轉塗布工藝過程中， 圓片通過真空吸附在旋轉臺上。倒裝晶片圓片上有眾多的電極凸點(晶片焊接點)，沒法真空吸附到旋轉臺上。因此可以將圓片正面朝下的放在一個具有薄層高粘膠的平板上，平板再真空吸附在旋轉臺上。另一個方法是使用未固化的厚高分子粘結劑完全填滿圓片正面和平板之間的間隙，背面螢光粉塗布結束後再將圓片正面的粘結劑去除。4c—切割發光二級管圓片，形成多個發光二級管晶片。
切割方法也包括砂輪切割和雷射切割等。同樣的工藝難點是圓片上有眾多的電極凸點(晶片焊接點)，如果將正面有凸點的圓片倒放通常使用的低粘性的圓片切割膠帶 (wafer dicing tape),凸點與膠帶接觸面積比較少,粘接力不夠,切割時晶片容易脫離膠帶。提高的辦法是使用高粘性的圓片切割膠片。4d——將發光二級管晶片正面朝下放置於基板上，通過晶片焊接點與基板焊接固定並灌膠密封。本步驟中，晶片通過金屬凸點(晶片焊接點)連接到基板上，然後在晶片上疊放密封膠，最後固化密封膠。實施例2
為了使晶片側面也發光，本實施例在發光二級管圓片的側面也塗布有螢光粉塗層。晶片從側面發出的光的比例與晶片種類和尺寸有關。對I毫米左右的垂直晶片，約有15%的側光。對同樣尺寸的水平晶片，側光約有30%。對幾個毫米大小的晶片，側光可能會降低到總光通量的10%以下。此結構的實現方法系在實施例I工藝基礎之上的改進。如圖3所示，包括如下步驟
5a——在發光二級管圓片的正面製作晶片焊接點；
5b——對發光二級管圓片進行切割(利用較寬的砂輪或雷射束切割)；
5c——在發光二級管圓片背面塗布螢光粉膠的同時，使發光二級管圓片的縫隙之間也填充螢光粉膠，並固化螢光粉；
5d——(用較窄的砂輪或雷射束)在發光二級管圓片的縫隙中央進行切割，使發光二級管圓片的側面保留一層螢光粉塗層；
接著執行實施例I中的4d步驟，此處不再贅述。除上述實施例外，本發明還可以有其他實施方式。凡採用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本發明要求的保護範圍。
權利要求
1.圓片級發光二級管倒裝封裝工藝，包括如下步驟第一步、在發光二級管圓片的正面製作晶片焊接點；第二步、在發光二級管圓片的背面塗布螢光粉膠並進行固化，使發光二級管圓片的背面形成一層厚薄均勻的螢光粉塗層；第三步、切割發光二級管圓片，形成多個發光二級管晶片；第四步、將發光二級管晶片正面朝下放置於基板上，通過晶片焊接點與基板焊接固定並灌膠密封。
2.根據權利要求I所述圓片級發光二級管倒裝封裝結構的製造工藝，其特徵在於第二步中，所述螢光粉膠通過旋轉塗布、噴塗或壓膜的方式塗布於發光二級管圓片的背面。
3.根據權利要求I所述圓片級發光二級管倒裝封裝結構的製造工藝，其特徵在於所述第二步中，將發光二級管圓片正面朝下放置於具有薄層高粘膠的平板上，所述平板真空吸附在旋轉臺上，進行旋轉塗布。
4.根據權利要求I所述圓片級發光二級管倒裝封裝結構的製造工藝，其特徵在於將發光二級管圓片正面朝下放置平板上，使用未固化的厚高分子粘結劑完全填滿發光二級管圓片正面和平板之間的間隙，所述平板真空吸附在旋轉臺上，進行旋轉塗布螢光粉膠，螢光粉膠塗布結束後再將發光二級管圓片正面的粘結劑去除。
5.根據權利要求1-4任一項所述圓片級發光二級管倒裝封裝結構的製造工藝，其特徵在於進行所述第二步之前，先對發光二級管圓片進行切割，進行所述第二步塗布螢光粉膠的同時，使發光二級管圓片的縫隙之間也填充螢光粉膠；進行所述第三步切割發光二級管圓片時，沿發光二級管圓片的縫隙中央進行切割，使發光二級管圓片的側面保留一層螢光粉塗層。
全文摘要
本發明公開了一種圓片級發光二級管倒裝封裝工藝，其將螢光粉膠塗布在發光二級管圓片的背面，然後把有螢光粉塗層的圓片切割成單個的晶片，將發光二級管晶片正面朝下的放置於基板上，通過晶片焊接點與基板焊接固定並灌膠密封。實施本發明優勢是圓片級螢光粉塗層厚度均勻，保證不同晶片發出光的波長分布和顏色的一致性。另外，螢光粉膠的塗布在發光二級管圓片上一次完成，免去了單個晶片的塗布工藝，提高了生產效率。
文檔編號H01L33/50GK102593327SQ20121007257
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月19日 優先權日2012年3月19日
發明者盧基存, 宋永江, 趙一凡, 陸振剛, 陳榮高 申請人:連雲港陸億建材有限公司, 陳榮高