CN110212073A - 单面csp及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本申请单面CSP包括倒装芯片、荧光胶、透明胶、白胶，所述倒装芯片的四周由所述透明胶包围，所述倒装芯片的上方是荧光胶层，所述荧光胶层的上方是透明胶层，所述倒装芯片、荧光胶、透明胶形成的组合体的外围由白胶包围。本申请单面CSP的制造方法，先在载板上形成组合半固化片，在粘上倒装芯片，然后烘烤至完全固化，然后在芯片四周涂覆透明胶，再烘烤固化。本申请单面CSP的制造方法借助半固化过程中半固化片的粘性定位倒装芯片，方便制造工艺流程的操作。本申请所述单面CSP，荧光胶部分被透明胶层和白胶完全包围，外层结构起到了保护作用。
Description
【技术领域】
本申请涉及电子制造领域，尤其是涉及一种单面CSP及其制造方法。
【背景技术】
现有单面CSP的结构，如图1～3所示，这种单面CSP由倒装芯片110、白胶120、荧光胶130三部分组成，其中荧光胶130又由透明胶和荧光粉混合而成；图1为这种单面CSP的侧面剖视图，图2为俯视图，图3为仰视图；此单面CSP的结构为：倒装芯片110四周由白胶120填充，倒装芯片110底下的电极140外露，白胶120与倒装芯片110上表面平齐，最上层为荧光胶130。请参阅图4，现有CSP光源的光线不能有效反射至出光面，出光效果差。
现有单面CSP通常较小，长宽尺寸在1mm*1mm左右，使用的倒装芯片电极更小，通常在650um*350um左右；倒装芯片的电极小，对应用端设备精度要求非常高，工艺管控条件非常严格，这种单面CSP应用端制程良率低，高精度设备投入成本高，导致其未能未能被大批量应用；这种单面CSP，荧光胶裸露在外，在使用过程中，容易因为使用、贴装、搬运、碰撞、维修等，造成荧光胶破损、脱落，最终导致元件的光电色参数发生变化，甚至造成元件报废；在高色域产品应用中，通常使用的氟化物荧光粉(KSF)存在不耐湿的问题，现有单面CSP使用KSF荧光粉时，由于荧光胶裸露在外，荧光胶内的KSF荧光粉极易被渗透进入荧光胶的水气破坏，导致元件失效；现有单面CSP，倒装芯片的侧面被白胶遮盖，倒装芯片的侧面出光被阻挡，无法顺利射出，经过多测反射折射后，增大了光损失，降低了元件的整体光效，如图4所示。现有单面CSP所使用的硅胶是常规LED封装硅胶，烘烤固化的过程只有一段，即由液态直接转变为固态。
因此，提供一种良率高、出光效果好的CSP实为必要。
【申请内容】
本申请的目的在于提供一种良率高、出光效果好的单面CSP及其制造方法。
为实现本申请目的，提供以下技术方案：
本申请提供一种单面CSP，包括倒装芯片、荧光胶、透明胶层、白胶，并且所述倒装芯片的四周由透明胶包围，所述倒装芯片的上方是荧光胶层，所述荧光胶层的上方是透明胶层，所述倒装芯片、荧光胶、透明胶形成的组合体的外围由白胶包围。
一些实施方式中，所述单面CSP进一步包括基板，所述倒装芯片、荧光胶、透明胶形成的组合体以及外围的白胶共同置于基板上，所述倒装芯片的电极与基板电连接。
一些实施方式中，所述基板上表面设有上焊盘，下表面设有下焊盘，所述上焊盘与下焊盘之间电连接。
一些实施方式中，所述上焊盘的尺寸与倒装芯片电极尺寸相当，所述下焊盘的尺寸比上焊盘的尺寸大。
一些实施方式中，该单面CSP的荧光胶包括B-stage硅胶和荧光粉混合成分。
一些实施方式中，该透明胶内侧表面与倒装芯片的四个侧面粘接，该透明胶的上表面与倒装芯片上表面平齐，该透明胶的外侧表面与水平方向呈40-60°角。
本申请还提供一种单面CSP的制造方法，其包括如下步骤：
(1)在载板上涂覆一层透明胶层，将这层透明胶层烘烤至半固化，形成透明半固化片，
(2)在上述透明半固化片上再涂覆一层荧光胶层，将上述荧光胶层烘烤至半固化，形成组合半固化片，
(3)在上述组合半固化片的荧光胶层表面上放置倒装芯片，借助半固化状态的组合半固化片表面粘性，将倒装芯片的发光面与荧光胶层贴合，
(4)将上述倒装芯片和组合半固化片烘烤至完全固化，
(5)将上述半成品进行等离子清洗，然后在芯片四周涂覆透明胶，此透明胶遮盖住芯片的四个侧面，但不超过芯片电极，
(6)将上述半成品烘烤固化。
一些实施方式中，该制造方法还包括如下步骤：
(7)将步骤(6)中烘烤固化后的元件转移至蓝膜，其中倒装芯片电极朝下，
(8)将上述元件放置在带有焊盘的基板上，将倒装芯片的电极与基板焊盘焊接，
(9)在每个元件四周填充白色硅胶，并烘烤固化。
本申请还提供另一种单面CSP的制造方法，其包括如下步骤：
(1)在载板上涂覆一层透明胶层，将这层透明胶层烘烤至半固化，形成透明半固化片，在另一载板上涂覆一层荧光胶层，将上述荧光胶层烘烤至半固化，形成荧光胶半固化片，
(2)将上述透明半固化片和荧光胶半固化片压合在一起，形成组合半固化片，
(3)将上述组合半固化片荧光胶层一侧的载板去掉，在荧光胶层表面上放置倒装芯片，借助半固化状态的组合半固化片表面粘性，将倒装芯片的发光面与荧光胶层贴合，
(4)将上述倒装芯片和组合半固化片烘烤至完全固化，
(5)将上述半成品进行等离子清洗，然后在芯片四周涂覆透明胶，此透明胶遮盖住芯片的四个侧面，但不超过芯片电极，
(6)将上述半成品烘烤固化。
一些实施方式中，该制造方法还包括如下步骤：
(7)将步骤(6)中烘烤固化后的元件转移至蓝膜，其中倒装芯片电极朝下，
(8)将上述元件放置在带有焊盘的基板上，将倒装芯片的电极与基板焊盘焊接，
(9)在每个元件四周填充白色硅胶，并烘烤固化。
对比现有技术，本申请具有以下优点：
本申请单面CSP的制造方法借助半固化过程中半固化片的粘性定位倒装芯片，方便制造工艺流程的操作。
选用的硅胶的特性是，在烘烤固化的过程中，该硅胶可由液态转变为半固态，再由半固态转变为固态；该硅胶从液态转变为半固态，此时硅胶失去流动性，硅胶的形状保持不变，硅胶表面具有一定的粘性；便于粘结倒装芯片，方便制造工艺流程的操作。
本申请所述单面CSP，荧光胶部分被透明胶层和白胶完全包围，外层结构起到了保护作用，有效降低了元件在使用、搬运、贴装、碰撞、维修过程中的破损几率；由于荧光胶被外层结构保护，此结构的单面CSP特别适合使用KSF荧光粉，有效防止水气渗透导致的荧光粉失效；由于芯片侧面是透明胶，且呈40-60°角，有利于芯片侧面出光后，只经过一次放射即可从元件表面发射出，提升了元件的出光效率，减小了光损耗。在此结构中使用KSF荧光粉，实现高色域的光源方案。
现有单面CSP与载体的导电连接是通过倒装芯片的电极完成的，本申请所述单面CSP，增加基板后，电极被放大1.5至2倍，大幅度增加了对设备的精度要求，同时增加了良品率。
【附图说明】
图1为现有技术单面CSP侧视图；
图2为现有技术单面CSP俯视图；
图3为现有技术单面CSP仰视图；
图4为现有技术单面CSP出光效果示意图；
图5为本申请单面CSP实施例之一的侧视图；
图6为本申请单面CSP实施例之一的俯视图；
图7为本申请单面CSP实施例之一的仰视图；
图8为本申请单面CSP实施例之二的侧视图；
图9为本申请单面CSP制造方法主要流程示意图；
图10为本申请单面CSP制造方法与基板焊接流程示意图；
图11为本申请中的基板内部结构示意图；
图12为本申请单面CSP出光效果示意图。
【具体实施方式】
请参阅图5～8，本申请单面CSP实施例之一，包括倒装芯片210、荧光胶220、透明胶层230、白胶250，所述倒装芯片的四周也有透明胶240包围，所述倒装芯片210的上方是荧光胶220，所述荧光胶层的上方是透明胶层230，所述倒装芯片210、荧光胶220、透明胶层230形成的组合体的外围由白胶包围。
一些实施例中，所述单面CSP进一步包括基板260，所述倒装芯片210、荧光胶220、透明胶层230形成的组合体以及外围的白胶250共同置于基板260上，所述倒装芯片的电极211与基板260电连接。
具体的，该单面CSP的荧光胶220包括B-stage硅胶和荧光粉混合成分。该B-stage硅胶的特性是，在烘烤固化的过程中，该硅胶可由液态转变为半固态，再由半固态转变为固态；当烘烤温度为110-120℃时，该硅胶从液态转变为半固态，此时硅胶失去流动性，硅胶的形状保持不变，硅胶表面具有一定的粘性；继续用150℃烘烤时，该硅胶完全固化，转变为固态，表面粘性消失。组成该荧光胶的荧光粉，可以是KSF、Lu-AG、GA-AG中一种或多种荧光粉。
倒装芯片210四周的透明胶240内侧表面与倒装芯片210的四个侧面粘接，该透明胶240的上表面与倒装芯片210上表面平齐，该透明胶240的外侧表面与水平方向呈40-60°角。具体，所述透明胶为透明硅胶。具体实施例中，倒装芯片210的上方是厚度为50-200um的荧光胶层220，荧光胶层220的上方是厚度为30-100um的透明胶层，上述组合体的外围，由白胶250包围；上述组合体，通过焊料与基板260形成导电连接。
请结合参阅图11，具体的，所述基板260上表面设有上焊盘261，下表面设有下焊盘263，所述上焊盘与下焊盘之间通过导电材料262电连接。
所述上焊盘261的尺寸与倒装芯片电极211尺寸相当，所述下焊盘263的尺寸比上焊盘261的尺寸大。该基板下表面焊盘尺寸可根据实际需要进行设计，通常为倒装芯片电极211尺寸的1.5至2倍；该基板260的上下表面焊盘，由中间金属形成导电连接，如图11所示。
请参阅图12，本申请的单面CSP的倒装芯片210发出的光经由四周白胶反射，由出光面发出，出光效果很好。
本申请还提供一种单面CSP的制造方法，请参阅图9和图10。
具体实施例一：
(1)在载板(具体为PET基材)上涂覆一层透明胶层(具体实施例中厚度为30-100um)，将这层透明胶层烘烤至半固化，形成透明半固化片，
(2)在上述透明半固化片上再涂覆一层荧光胶层，将上述荧光胶层(具体实施例中厚度为50-200um)烘烤至半固化，形成组合半固化片，
其中，荧光胶层中包含荧光粉和硅胶，该荧光粉可以是KSF、Lu-AG、GA-AG中一种或多种荧光粉，该硅胶是B-stage硅胶；
(3)在上述组合半固化片的荧光胶层表面上放置倒装芯片，借助半固化状态的组合半固化片表面粘性，将倒装芯片的发光面与荧光胶层贴合，倒装芯片210的排列方式为矩阵排列，
(4)将上述倒装芯片和组合半固化片烘烤至完全固化，
(5)将上述半成品进行等离子清洗，然后在芯片四周涂覆透明胶，此透明胶遮盖住芯片的四个侧面，但不超过芯片电极，此透明胶形成40-60°斜面，
(6)将上述半成品烘烤固化。
一些实施方式中，该制造方法在上述步骤(7)后还包括如下步骤：
(i)将上述步骤得到的烘烤固化后的元件转移至蓝膜，其中倒装芯片210电极朝下，
(ii)在基板上与倒装芯片210电极相对应位置涂覆焊料，
此基板材质为BT或FR4，焊料的涂覆方式可以为印刷、喷涂、点涂中的一种或多种，
(iii)将上述元件放置在带有焊盘的基板260上，将倒装芯片的电极与基板焊盘焊接，此单颗元件的排列方式为矩阵排列，
其中，将上述半成品通过回流或共晶工序，使焊料融化，在芯片电极与基板焊盘之间形成牢固的导电连接，
(iii)将上述半成品进行等离子清洗，在每个元件四周填充白色硅胶，
(iii)将填充好白胶的元件烘烤固化。
(iv)将上述半成品切割，拆分成单颗元件。
具体实施例二，与上述实施例一不同的是，在形成组合半固化片时的流程不同，如下：
(1)在载板(具体为PET基材)上涂覆一层透明胶层，将这层透明胶层(具体实施例中厚度为30-100um)烘烤至半固化，形成透明半固化片，在另一载板上涂覆一层荧光胶层(具体实施例中厚度为50-200um)，将上述荧光胶层烘烤至半固化，形成荧光胶半固化片，
其中，荧光胶层中包含荧光粉和硅胶，该荧光粉可以是KSF、Lu-AG、GA-AG中一种或多种荧光粉，该硅胶是B-stage硅胶；
(2)将上述透明半固化片和荧光胶半固化片压合在一起，形成组合半固化片，
(3)将上述组合半固化片荧光胶层一侧的载板去掉，在荧光胶层表面上放置倒装芯片，借助半固化状态的组合半固化片表面粘性，将倒装芯片的发光面与荧光胶层贴合；其中倒装芯片的排列方式为矩阵排列，X方向排列间距和Y方向排列间距相同；
步骤(3)后的步骤与上述实施例一大致相同。
以上所述仅为本申请的较佳实施例，本申请的保护范围并不局限于此，任何基于本申请技术方案上的等效变换均属于本申请保护范围之内。
Claims (10)
1.一种单面CSP，其特征在于，包括倒装芯片、荧光胶、透明胶层、白胶，并且所述倒装芯片的四周由透明胶包围，所述倒装芯片的上方是荧光胶层，所述荧光胶层的上方是透明胶层，所述倒装芯片、荧光胶、透明胶形成的组合体的外围由白胶包围。
2.如权利要求1所述的单面CSP，其特征在于，其进一步包括基板，所述倒装芯片、荧光胶、透明胶形成的组合体以及外围的白胶共同置于基板上，所述倒装芯片的电极与基板电连接。
3.如权利要求2所述的单面CSP，其特征在于，所述基板上表面设有上焊盘，下表面设有下焊盘，所述上焊盘与下焊盘之间电连接。
4.如权利要求3所述的单面CSP，其特征在于，所述上焊盘的尺寸与倒装芯片电极尺寸相当，所述下焊盘的尺寸比上焊盘的尺寸大。
5.如权利要求1所述的单面CSP，其特征在于，该单面CSP的荧光胶包括B-stage硅胶和荧光粉混合成分。
6.如权利要求1所述的单面CSP，其特征在于，该透明胶内侧表面与倒装芯片的四个侧面粘接，该透明胶的上表面与倒装芯片上表面平齐，该透明胶的外侧表面与水平方向呈40-60°角。
7.一种单面CSP的制造方法，其特征在于，其包括如下步骤：
(1)在载板上涂覆一层透明胶层，将这层透明胶层烘烤至半固化，形成透明半固化片，
(2)在上述透明半固化片上再涂覆一层荧光胶层，将上述荧光胶层烘烤至半固化，形成组合半固化片，
(3)在上述组合半固化片的荧光胶层表面上放置倒装芯片，借助半固化状态的组合半固化片表面粘性，将倒装芯片的发光面与荧光胶层贴合，
(4)将上述倒装芯片和组合半固化片烘烤至完全固化，
(5)将上述半成品进行等离子清洗，然后在芯片四周涂覆透明胶，此透明胶遮盖住芯片的四个侧面，但不超过芯片电极，
(6)将上述半成品烘烤固化。
8.如强烈要求7所述的单面CSP的制造方法，其特征在于，其还包括如下步骤：
(7)将步骤(6)中烘烤固化后的元件转移至蓝膜，其中倒装芯片电极朝下，
(8)将上述元件放置在带有焊盘的基板上，将倒装芯片的电极与基板焊盘焊接，
(9)在每个元件四周填充白色硅胶，并烘烤固化。
9.一种单面CSP的制造方法，其特征在于，其包括如下步骤：
(1)在载板上涂覆一层透明胶层，将这层透明胶层烘烤至半固化，形成透明半固化片，在另一载板上涂覆一层荧光胶层，将上述荧光胶层烘烤至半固化，形成荧光胶半固化片，
(2)将上述透明半固化片和荧光胶半固化片压合在一起，形成组合半固化片，
(3)将上述组合半固化片荧光胶层一侧的载板去掉，在荧光胶层表面上放置倒装芯片，借助半固化状态的组合半固化片表面粘性，将倒装芯片的发光面与荧光胶层贴合，
(4)将上述倒装芯片和组合半固化片烘烤至完全固化，
(5)将上述半成品进行等离子清洗，然后在芯片四周涂覆透明胶，此透明胶遮盖住芯片的四个侧面，但不超过芯片电极，
(6)将上述半成品烘烤固化。
10.如强烈要求9所述的单面CSP的制造方法，其特征在于，其还包括如下步骤：
(7)将步骤(6)中烘烤固化后的元件转移至蓝膜，其中倒装芯片电极朝下，
(8)将上述元件放置在带有焊盘的基板上，将倒装芯片的电极与基板焊盘焊接，
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- 2019-05-16 CN CN201910410536.3A patent/CN110212073B/zh active Active
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