CN109671812A - 一种散热型芯片级led封装方法及其封装结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种散热型芯片级LED封装方法及其封装结构，其在所述聚合物层中设置通孔、盲孔、沟槽和凹陷，并填充导热和导电的软化材料形成布线层和散热结构；并利用LED芯片上的两个导电插针和多个导热插针对应插入所述盲孔和凹陷，实现电连接和热连接，能够有效的提高散热和防止电接触的不良现象。
Description
技术领域
本发明LED封装领域，尤其涉及一种散热型芯片级LED封装方法及其封装结构。
背景技术
现有的LED芯片封装，多采用芯片级（CSP）封装，该封装方式具有成本低、结构简单的优点，但是其往往通过焊接的方式实现电连接，其连接方式易断裂，且塑封层的整体封装，使得散热效果不是很理想。
发明内容
基于解决上述问题，本发明提供了一种散热型芯片级LED封装方法，包括：
（1）提供一载板，并在所述载板上形成一层聚合物层；
（2）在所述聚合物层中形成通孔、盲孔、沟槽和凹陷，所述沟槽连接所述通孔和盲孔，且所述通孔贯穿所述聚合物层，所述盲孔、沟槽和凹陷均不贯穿所述聚合物层；
（3）在所述通孔、盲孔、沟槽内填充导电胶体，在所述凹陷内填充散热流体；
（4）利用一层薄膜覆盖于所述聚合物层上，并对所述导电胶体和散热流体进行密封；
（5）准备一LED芯片，所述LED芯片至少包括位于所述LED芯片同一表面上的两个导电插针和多个导热插针，所述两个导电插针位于所述表面的外侧，所述多个导热插针位于所述表面的内侧，在所述表面的中央位置具有凸起，所述多个导热插针围绕在所述凸起周围；
（6）将所述两个导电插针与所述盲孔对齐，所述多个导热插针与所述凹陷对齐，按压所述LED芯片，使得所述两个导电插针插入所述盲孔并与所述导电胶体接触，所述多个导热插针插入所述凹陷并与所述散热流体接触，所述凸起的至少一部分按压在所述凹陷上方的所述薄膜上；
（7）塑封所述LED芯片形成塑封层，并且对整个封装体进行加热固化；
（8）去除所述载体，在所述通孔的露处部分形成焊球。
由此，还提供了一种散热型芯片级LED封装结构，包括：
一聚合物层，在所述聚合物层中设置有通孔、盲孔、沟槽和凹陷，所述沟槽连接所述通孔和盲孔，且所述通孔贯穿所述聚合物层，所述盲孔、沟槽和凹陷均不贯穿所述聚合物层；在所述通孔、盲孔、沟槽内填充有导电胶体，在所述凹陷内填充有散热流体；
一薄膜，覆盖于所述聚合物层上，所述薄膜对所述导电胶体和散热流体进行密封；
一LED芯片，所述LED芯片至少包括位于所述LED芯片同一表面上的两个导电插针和多个导热插针，所述两个导电插针位于所述表面的外侧，所述多个导热插针位于所述表面的内侧，在所述表面的中央位置具有凸起，所述多个导热插针围绕在所述凸起周围；其中，所述两个导电插针插入所述盲孔并与固化的所述导电胶体接触，所述多个导热插针插入所述凹陷并与固化的所述散热流体接触，所述凸起的至少一部分按压在所述凹陷上方的所述薄膜上；
塑封层，塑封所述LED芯片；
焊球，形成在所述通孔的露处部分。
本发明在所述聚合物层中设置通孔、盲孔、沟槽和凹陷，并填充导热和导电的软化材料形成布线层（沟槽为连接线路层）和散热结构；并利用LED芯片上的两个导电插针和多个导热插针对应插入所述盲孔和凹陷，实现电连接和热连接，能够有效的提高散热和防止电接触的不良现象。
附图说明
图1-8为本发明散热型芯片级LED封装方法的示意图。
具体实施方式
参见图1-8，本发明的散热型芯片级LED封装方法，包括：
（1）提供一载板1，并在所述载板1上形成一层聚合物层2；该载板1可以是金属板，在该金属板内内置加热元件，以便于在后续步骤对封装体进行加热固化，当然该载板1可以是绝缘基板或其他合适基板；
（2）在所述聚合物层2中形成通孔3、盲孔4、沟槽5和凹陷6，所述沟槽5连接所述通孔3和盲孔4，且所述通孔3贯穿所述聚合物层2，所述盲孔4、沟槽5和凹陷6均不贯穿所述聚合物层2；
其中，在所述聚合物层2中形成通孔3、盲孔4、沟槽5和凹陷6具体包括：利用激光进行烧蚀，并利用彩色透光板进行不同深度的烧蚀的控制。
（3）在所述通孔3、盲孔4、沟槽5内填充导电胶体7，在所述凹陷6内填充散热流体8；
其中，在步骤（3）中，在所述通孔3、盲孔4、沟槽5内填充导电胶体7具体包括：利用丝网印刷工艺，涂覆导电油墨，并进行平坦化；在所述凹陷6内填充散热流体8具体包括：利用喷头进行散热流体8的在凹陷6处的填充。
（4）利用一层薄膜9覆盖于所述聚合物层2上，并对所述导电胶体7和散热流体8进行密封；
（5）准备一LED芯片10，所述LED芯片10至少包括位于所述LED芯片10同一表面上的两个导电插针11和多个导热插针12，所述两个导电插针11位于所述表面的外侧，所述多个导热插针12位于所述表面的内侧，在所述表面的中央位置具有凸起13，所述多个导热插针12围绕在所述凸起13周围；
（6）将所述两个导电插针11与所述盲孔4对齐，所述多个导热插针12与所述凹陷6对齐，按压所述LED芯片10，使得所述两个导电插针11插入所述盲孔4并与所述导电胶体7接触，所述多个导热插针12插入所述凹陷6并与所述散热流体8接触，所述凸起13的至少一部分按压在所述凹陷6上方的所述薄膜9上；
其中，使得所述凸起的至少一部分按压在所述凹陷上方的所述薄膜上具体包括：使得所述凸起的至少一部分按压所述薄膜，并使得所述凹陷内的散热流体部分流出至所述LED芯片与所述薄膜之间，并密封所述两个导电插针和所述多个导热插针，形成底部填充14。
（7）塑封所述LED芯片10形成塑封层15，并且对整个封装体进行加热固化；所述固化步骤同时将所述塑封层15、导电胶体7和导热流体8进行固化；
（8）去除所述载体1，在所述通孔3的露处部分形成焊球16。
根据上述封装方法，本发明得到的散热型芯片级LED封装结构，包括：
具体参见图8，一聚合物层2，在所述聚合物层2中设置有通孔3、盲孔4、沟槽5和凹陷6，所述沟槽5连接所述通孔3和盲孔4，且所述通孔3贯穿所述聚合物层2，所述盲孔4、沟槽5和凹陷6均不贯穿所述聚合物层2；在所述通孔3、盲孔4、沟槽5内填充有导电胶体7，在所述凹陷6内填充有散热流体8；
一薄膜9，覆盖于所述聚合物层2上，所述薄膜9对所述导电胶体7和散热流体8进行密封；
一LED芯片10，所述LED芯片10至少包括位于所述LED芯片10同一表面上的两个导电插针11和多个导热插针12，所述两个导电插针11位于所述表面的外侧，所述多个导热插针12位于所述表面的内侧，在所述表面的中央位置具有凸起13，所述多个导热插针12围绕在所述凸起13周围；其中，所述两个导电插针11插入所述盲孔4并与固化的所述导电胶体7接触，所述多个导热插针12插入所述凹陷6并与固化的所述散热流体8接触，所述凸起13的至少一部分按压在所述凹陷6上方的所述薄膜9上；
塑封层15，塑封所述LED芯片10；
焊球16，形成在所述通孔3的露处部分。
其中，所述导电胶体7包括导电油墨、导电银胶等，所述导热流体8包括热固化树脂分散有金属散热颗粒的流体，所述凸起13为焊料凸起。所述两个导电插针11的长度大于所述多个导热插针12的长度，这样使得所述两个导电插针11先插入导电胶体7内，然后导热流体8才流出保护导电插针11，如若反之，则会影响所述导电插针11与导电胶体7的导电连接。所述LED芯片10与所述薄膜之间具有一定的间隙，所述间隙中填充有固化的所述散热流体。
此外，所述多个导热插针12的形状为头部较粗而尾部较细，其中所述尾部更靠近所述LED芯片10，这样在所述凸起13按压所薄膜9时，所述导热流体8才更便于从所述导热插针所刺破的薄膜9处流出形成底部填充14。
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种散热型芯片级LED封装方法，包括：
（1）提供一载板，并在所述载板上形成一层聚合物层；
（2）在所述聚合物层中形成通孔、盲孔、沟槽和凹陷，所述沟槽连接所述通孔和盲孔，且所述通孔贯穿所述聚合物层，所述盲孔、沟槽和凹陷均不贯穿所述聚合物层；
（3）在所述通孔、盲孔、沟槽内填充导电胶体，在所述凹陷内填充散热流体；
（4）利用一层薄膜覆盖于所述聚合物层上，并对所述导电胶体和散热流体进行密封；
（5）准备一LED芯片，所述LED芯片至少包括位于所述LED芯片同一表面上的两个导电插针和多个导热插针，所述两个导电插针位于所述表面的外侧，所述多个导热插针位于所述表面的内侧，在所述表面的中央位置具有凸起，所述多个导热插针围绕在所述凸起周围；
（6）将所述两个导电插针与所述盲孔对齐，所述多个导热插针与所述凹陷对齐，按压所述LED芯片，使得所述两个导电插针插入所述盲孔并与所述导电胶体接触，所述多个导热插针插入所述凹陷并与所述散热流体接触，所述凸起的至少一部分按压在所述凹陷上方的所述薄膜上；
（7）塑封所述LED芯片形成塑封层，并且对整个封装体进行加热固化；
（8）去除所述载体，在所述通孔的露处部分形成焊球。
2.根据权利要求1所述的散热型芯片级LED封装方法，其特征在于：在步骤（2）中，在所述聚合物层中形成通孔、盲孔、沟槽和凹陷具体包括：利用激光进行烧蚀，并利用彩色透光板进行不同深度的烧蚀的控制。
3.根据权利要求1所述的散热型芯片级LED封装方法，其特征在于：在步骤（3）中，在所述通孔、盲孔、沟槽内填充导电胶体具体包括：利用丝网印刷工艺，涂覆导电油墨，并进行平坦化；在所述凹陷内填充散热流体具体包括：利用喷头进行散热流体的在凹陷处的填充。
4.根据权利要求1所述的散热型芯片级LED封装方法，其特征在于：在步骤（6）中，使得所述凸起的至少一部分按压在所述凹陷上方的所述薄膜上具体包括：使得所述凸起的至少一部分按压所述薄膜，并使得所述凹陷内的散热流体部分流出至所述LED芯片与所述薄膜之间，并密封所述两个导电插针和所述多个导热插针。
5.根据权利要求1所述的散热型芯片级LED封装方法，其特征在于：所述散热流体为分散有散热金属颗粒的热固化树脂材料。
6.一种散热型芯片级LED封装结构，包括：
一聚合物层，在所述聚合物层中设置有通孔、盲孔、沟槽和凹陷，所述沟槽连接所述通孔和盲孔，且所述通孔贯穿所述聚合物层，所述盲孔、沟槽和凹陷均不贯穿所述聚合物层；在所述通孔、盲孔、沟槽内填充有导电胶体，在所述凹陷内填充有散热流体；
一薄膜，覆盖于所述聚合物层上，所述薄膜对所述导电胶体和散热流体进行密封；
一LED芯片，所述LED芯片至少包括位于所述LED芯片同一表面上的两个导电插针和多个导热插针，所述两个导电插针位于所述表面的外侧，所述多个导热插针位于所述表面的内侧，在所述表面的中央位置具有凸起，所述多个导热插针围绕在所述凸起周围；其中，所述两个导电插针插入所述盲孔并与固化的所述导电胶体接触，所述多个导热插针插入所述凹陷并与固化的所述散热流体接触，所述凸起的至少一部分按压在所述凹陷上方的所述薄膜上；
塑封层，塑封所述LED芯片；
焊球，形成在所述通孔的露处部分。
7.根据权利要求6所述的散热型芯片级LED封装结构，其特征在于：所述导电胶体包括导电油墨、导电银胶等，所述导热流体包括热固化树脂分散有金属散热颗粒的流体，所述凸起为焊料凸起。
8.根据权利要求6所述的散热型芯片级LED封装结构，其特征在于：所述两个导电插针的长度大于所述多个导热插针的长度。
9.根据权利要求6所述的散热型芯片级LED封装结构，其特征在于：所述LED芯片与所述薄膜之间具有一定的间隙，所述间隙中填充有固化的所述散热流体。
10.根据权利要求6所述的散热型芯片级LED封装结构，其特征在于：所述多个导热插针的形状为头部较粗而尾部较细，其中所述尾部更靠近所述LED芯片。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20190423 |