CN205666252U - 一种垂直导电横向绝缘的倒装led - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的一种垂直导电横向绝缘的倒装LED，包括基板、与基板无缝结合倒装的LED倒装晶片及分别设于LED倒装晶片两端底部的正电极和负电极，正电极和负电极均与基板表面平整贴合连接，正电极、负电极之间的空隙与基板表面形成一密闭腔体，密闭腔体内填充有由绝缘膜包裹导电介质组成的固晶原子粒；正负极和负电极与基板表面之间、正负极和负电极与基板表面贴合安装的外围均设有固晶原子粒受挤压爆裂而溢出导电介质形成的导电固晶层，导电固晶层加温固化后使LED倒装晶片与基板无缝结合固定。该倒装LED的LED倒装晶片与基板无缝结合，导电和导热性好，有效防止短路、漏电和偏位等现象发生，点胶无气泡，散热效果好，出光效果佳，提高了生产效率。

Description

一种垂直导电横向绝缘的倒装LED

技术领域

本实用新型涉及LED封装技术领域，特别是涉及一种采用垂直导电以及横向绝缘无缝结合倒装工艺的垂直导电横向绝缘的倒装LED。

背景技术

LED是一种能将电能转化为光能的半导体电子元件, 这种电子元件早在1962年出现，早期只能发出低光度的红光，之后发展出其他单色光的版本，时至今日能发出的光已遍及可见光、红外线及紫外线，光度也提高到相当的光度。而用途也由初时作为指示灯、显示板等；随着技术的不断进步，LED已被广泛地应用于显示器、电视机采光装饰和照明。

目前LED芯片结构主要有2种流派，即正装结构和倒装结构。LED正装芯片是最早出现的芯片结构，也是小功率芯片中普遍使用的芯片结构，该结构通过金属线键合与基板连接的晶片电气面朝上。为提高芯片的出光效率和散热性能，人们越来越趋向于研发和制作倒装芯片。LED倒装芯片之所以被称为“倒装”是因为倒装晶片的电气面朝下，相对于LED正装芯片的金属线键合连接方式与植球后的工艺而言，故称其为“倒装芯片”，即无需金线封装。LED倒装芯片的电极是朝下设置的，通过导电介质直接与基板线路导通连接而无需焊线，此倒装的封装方式既省时又提高了生产效率。

固晶又称为Die Bond或装片，固晶即通过胶体把晶片粘结在基板的指定区域，形成热通路或电通路，为后序的打线连接提供条件的工序。在现有技术中，LED倒装芯片采用的是锡膏或银胶来进行固晶，例如，专利号为201420660097.4的中国专利，公开了一种LED倒装晶片封装结构，其晶片均通过锡膏焊接固定在基板表面。如图1和图2所示，这种采用锡膏11或银胶来进行固晶的LED倒装芯片，其晶片12与基板13之间会存在间隙14，且电极16与基板之间也会有孔洞15，其不利于晶片的散热和减少气泡的产生。另外，点胶后采用锡膏等来固晶时，由于需挤压晶片令其与基板连接定位，会容易造成晶片的偏位，且锡膏点胶量多或挤压力过大时，位于两电极之间的锡膏会在过度挤压时形成相连导通的状态，出现短路和漏电等不良现象；另外，采用现有技术做出的产品良效率不高，在生产时易产生飞胶及锡珠等不良现象。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种垂直导电横向绝缘的倒装LED，该垂直导电横向绝缘的倒装LED主要通过固晶原子粒来实现垂直导电和横向绝缘的功能，固晶原子粒由外层的绝缘膜和被绝缘膜密封包裹在内的具有粘附性和导热性的导电介质组成。由于LED倒装晶片底部的正负电极凸出形成有中部有内陷的细微间隙，正负电极与基板贴合安装后，此细微间隙与基板表面配合形成一密闭腔体；在固晶过程中，分别在正负电极点上固晶原子粒和在密闭腔体内填满固晶原子粒，当LED倒装晶片与基板压合时，位于正负电极上的固晶原子粒因受到挤压而爆裂，使被绝缘膜包裹的导电介质溢出，溢出的导电介质一部分作为导电体置于正负电极与基板之间，另一部分导电介质会被挤出贴合包裹正负电极与基板连接位置的外围，然后通过加入固化后达到导电粘合的作用，令LED倒装晶片与基板固晶牢固和固定，即可达到上述提及的垂直导电作用。而处于密闭腔体内的固晶原子粒由于没有被压爆，导电介质也没有溢出，且固晶原子粒的表面为绝缘膜，实现正负电极之间不导通的功能，即可达到上述提及的横向绝缘功能；且填满了密闭腔体，更有利于LED倒装晶片的散热和降低气泡产生。此倒装工艺在作业过程中点胶量稳定，不会造成飞胶粘到LED倒装晶片表面上，且LED倒装晶片与基板的焊盘实现了无缝结合，从而使材料无锡珠、无漏电及未爆裂的固晶原子粒可在点胶时无气泡，还可提高产品的良品率及使产品散热更好、推力更强和出光效果更佳。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种垂直导电横向绝缘的倒装LED，包括基板、与基板无缝结合倒装的LED倒装晶片及分别设于LED倒装晶片两端底部的正电极和负电极，正电极和负电极均与基板表面平整贴合连接，正电极、负电极之间的空隙与基板表面形成一密闭腔体，密闭腔体内填充有由绝缘膜包裹导电介质组成的固晶原子粒；正负极和负电极与基板表面之间、正负极和负电极与基板表面贴合安装的外围均设有固晶原子粒受挤压爆裂而溢出导电介质形成的导电固晶层，导电固晶层加温固化后使LED倒装晶片与基板无缝结合固定。

进一步的，所述的正负极、负电极与基板贴合安装位置的外围完全被导电固晶层完全包围粘附。

进一步的，所述的固晶原子粒的直径小于或等于正电极和负电极的高度。因固晶原子粒的直径小于LED倒装晶片的正电极和负电极的高度，所以位于密闭腔体内的固晶原子粒没被压爆、导电介质没有溢出，从而起到一个很好的绝缘作用，且填充了LED倒装晶片与基板之间的空隙，更利于LED倒装晶片的散热和降低气泡的产生。

进一步的，所述的固晶原子粒的直径为0.003mm。

进一步的，所述的导电固晶层由爆裂的固晶原子粒溢出导电介质后经回流炉短时加温固化形成。导电固晶层经过回流炉的短时加温后固化来达到固晶，形成LED倒装晶片的正负电极与基板固定粘接的的粘接层，无需焊线焊接。

进一步的，所述的基板为氮化铝基板。采用的是氮化铝基板,散热性能高，热阻低至0.03°/W。

综上所述，本实用新型的垂直导电横向绝缘的倒装LED通过固晶原子粒实现了垂直导电和横向绝缘的功能，在作业过程中点胶量稳定，不会造成飞胶粘到LED倒装晶片表面上，且LED倒装晶片与基板的焊盘实现了无缝结合，从而使材料无锡珠、无漏电及未爆裂的固晶原子粒可在点胶时无气泡，还可提高产品的良品率及使产品散热更好、推力更强和出光效果更佳；LED倒装晶片与基板无缝结合，导电和导热性好，有效防止短路、漏电和偏位等现象发生，推力强，出光效果佳，提高了生产效率，以使光源品质好且能降低原材料成本和加工难度，死灯率降低90%以上，色温更稳定，无漂移及中心照度高。

附图说明

图1是现有技术的LED倒装芯片的纵向剖面示意图；

图2是现有技术的LED倒装芯片的横向剖面示意图；

图3是本实用新型实施例1的垂直导电横向绝缘的倒装LED的纵向剖面示意图；

图4是图3中A处的放大示意图；

图5是本实用新型实例1的垂直导电横向绝缘的倒装LED的横向剖面示意图。

具体实施方式

实施例1

本实用新型实例1所描述是的一种垂直导电横向绝缘的倒装LED，如图3、图4和图5所示，包括基板23、与基板无缝结合倒装的LED倒装晶片22及分别设于LED倒装晶片两端底部的正电极261和负电极262，正电极和负电极均与基板表面平整贴合连接，正电极、负电极之间的空隙与基板表面形成一密闭腔体24，密闭腔体内填充有由绝缘膜包裹导电介质组成的固晶原子粒21；正负极和负电极与基板表面之间、正负极和负电极与基板表面贴合安装的外围均设有固晶原子粒受挤压爆裂而溢出导电介质形成的导电固晶层25，导电固晶层加温固化后使LED倒装晶片与基板无缝结合固定。

该正负极、负电极与基板贴合安装位置的外围完全被导电固晶层完全包围粘附。

该固晶原子粒的直径小于正电极和负电极的高度。因固晶原子粒的直径小于LED倒装晶片的正电极和负电极的高度，所以位于密闭腔体内的固晶原子粒没被压爆、导电介质没有溢出，从而起到一个很好的绝缘作用，且填充了LED倒装晶片与基板之间的空隙，更利于LED倒装晶片的散热和降低气泡的产生。

该固晶原子粒的直径为0.003mm。

该导电固晶层由爆裂的固晶原子粒溢出导电介质后经回流炉短时加温固化形成。导电固晶层经过回流炉的短时加温后固化来达到固晶，形成LED倒装晶片的正负电极与基板固定粘接的的粘接层，无需焊线焊接。

该基板为氮化铝基板。采用的是氮化铝基板,散热性能高，热阻低至0.03°/W。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的结构作任何形式上的限制。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型的技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种垂直导电横向绝缘的倒装LED，包括基板、与基板无缝结合倒装的LED倒装晶片及分别设于LED倒装晶片两端底部的正电极和负电极，正电极和负电极均与基板表面平整贴合连接，正电极、负电极之间的空隙与基板表面形成一密闭腔体，其特征在于，所述的密闭腔体内填充有由绝缘膜包裹导电介质组成的固晶原子粒；正负极和负电极与基板表面之间、正负极和负电极与基板表面贴合安装的外围均设有固晶原子粒受挤压爆裂而溢出导电介质形成的导电固晶层，导电固晶层加温固化后使LED倒装晶片与基板无缝结合固定。

2.根据权利要求1所述的一种垂直导电横向绝缘的倒装LED，其特征在于，所述的正电极、负电极与基板贴合安装位置的外围完全被导电固晶层完全包围粘附。

3.根据权利要求2所述的一种垂直导电横向绝缘的倒装LED，其特征在于，所述的固晶原子粒的直径小于或等于正电极和负电极的高度。

4.根据权利要求3所述的一种垂直导电横向绝缘的倒装LED，其特征在于，所述的固晶原子粒的直径为0.003mm。

5.根据权利要求4所述的一种垂直导电横向绝缘的倒装LED，其特征在于，所述的基板为氮化铝基板。