一種led的封裝方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種LED的封裝方法，屬于半導(dǎo)體封裝【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明多次以鐵箔（8）作為導(dǎo)電層進(jìn)行高精度的電鍍工藝，并結(jié)合光刻工藝實(shí)現(xiàn)再布線金屬層和金屬塊，其次以包封樹(shù)脂包封再布線金屬層和金屬塊形成金屬引線框本體（1），再在金屬引線框本體（1）上正裝固定LED芯片（2），然后完成整個(gè)封裝結(jié)構(gòu)。本發(fā)明采用高精度的電鍍工藝實(shí)現(xiàn)金屬引線框本體，克服了濕法腐蝕工藝存在的框架的翹曲缺陷，有效地解決了芯片貼裝與打線工藝的協(xié)調(diào)問(wèn)題，提高了產(chǎn)品的良率和一致性。
【專利說(shuō)明】一種LED的封裝方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種LED的封裝方法，屬于半導(dǎo)體封裝【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 在節(jié)能環(huán)保的大背景下，我國(guó)LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景備受看好，EMC (環(huán)氧包封料）封裝是LED行業(yè)目前高端發(fā)展方向之一。由于EMC封裝方法中，引線框是通 過(guò)濕法腐蝕工藝形成，即所謂的半刻蝕工藝，該工藝形成的引線框的框架本身的翹曲較大， 導(dǎo)致芯片貼裝與打線工藝較難調(diào)整，良率損失大；同時(shí)，該工藝形成的引框架刻蝕精度低， 產(chǎn)品的一致性不好。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于克服上述傳統(tǒng)引線框封裝LED的不足，提供一種提高產(chǎn)品的良 率和一致性的LED封裝方法。
[0004] 本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的： 本發(fā)明一種LED的封裝方法，其工藝過(guò)程如下： 取一載板和鐵箔，在載板上固定鐵箔； 在鐵箔上貼光刻膜I，順次通過(guò)設(shè)定圖形、曝光、顯影，形成光刻膜I開(kāi)口圖形； 在光刻膜I開(kāi)口圖形內(nèi)電鍍金屬，形成再布線金屬層，并在再布線金屬層的表面化學(xué) 鍍鎳/金，通過(guò)去膠工藝去除剩余的光刻膜； 在完成再布線金屬層的鐵箔上貼光刻膜II，順次通過(guò)設(shè)定圖形、曝光、顯影，形成光刻 膜II開(kāi)口圖形，露出再布線金屬層； 在光刻膜II開(kāi)口圖形內(nèi)電鍍形成金屬塊，通過(guò)去膠工藝去除剩余的光刻膜，再布線金 屬層與金屬塊一對(duì)一連接，分別形成金屬組塊I、金屬組塊II、金屬組塊III ; 對(duì)形成金屬組塊I、金屬組塊II、金屬組塊III的鐵箔上方進(jìn)行包封，形成包封層； 采用研磨、拋光的工藝減薄鐵箔上方的包封層，露出金屬組塊I、金屬組塊II、金屬組 塊III的一端面，且在金屬組塊I、金屬組塊II、金屬組塊III的該端面化學(xué)鍍鎳/金層； 將上述完成封裝的結(jié)構(gòu)上下翻轉(zhuǎn)180°，取下載板，并腐蝕掉鐵箔，露出金屬組塊I、金 屬組塊II、金屬組塊III的另一端面，在金屬組塊I、金屬組塊II、金屬組塊III的該端面化學(xué) 鍍鎳/金層； 在完成鎳/金層的金屬組塊III的表面點(diǎn)上粘合劑I，并將LED芯片的背面通過(guò)粘合劑 I貼裝至金屬組塊III的區(qū)域內(nèi)； 打線，將LED芯片的電極通過(guò)引線分別與金屬組塊I、金屬組塊II的再布線金屬層連 接； 點(diǎn)封裝物，所述封裝物包裹LED芯片及其引線； 將上述完成封裝的LED封裝結(jié)構(gòu)切割成單顆封裝體。
[0005] 本發(fā)明所述金屬組塊III的再布線金屬層的邊界不小于LED芯片的邊界。
[0006] 本發(fā)明所述光刻膜I開(kāi)口圖形的開(kāi)口尺寸不小于對(duì)應(yīng)的光刻膜II開(kāi)口圖形的開(kāi) 口尺寸。
[0007] 本發(fā)明所述金屬組塊I、金屬組塊II、金屬組塊III均呈T字型。
[0008] 本發(fā)明所述金屬組塊I、金屬組塊II、金屬組塊III的高度相等。
[0009] 本發(fā)明所述金屬塊的高度為100微米?200微米。
[0010] 本發(fā)明所述金屬塊的材質(zhì)為金屬銅。
[0011] 本發(fā)明所述再布線金屬層的材質(zhì)為金屬銅。
[0012] 本發(fā)明在打線之后還包括步驟：在引線與金屬組塊I、金屬組塊II的連接處點(diǎn)上 粘合劑II。
[0013] 本發(fā)明在點(diǎn)封裝物之前還包括工藝步驟：在LED芯片的發(fā)光面噴涂熒光物質(zhì)。
[0014] 本發(fā)明采用光刻工藝結(jié)合電鍍工藝實(shí)現(xiàn)金屬引線框本體的再布線金屬層和金屬 塊，提升了金屬引線框的加工精度。
[0015] 本發(fā)明的有益效果是： 本發(fā)明的金屬引線框通過(guò)高精度的電鍍工藝實(shí)現(xiàn)，克服了濕法腐蝕工藝存在的框架的 翹曲缺陷，有效地解決了芯片貼裝與打線工藝的協(xié)調(diào)問(wèn)題，提高了產(chǎn)品的良率和一致性。
[0016]

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】 圖1為本發(fā)明一種LED的封裝方法的流程示意圖； 圖2為本發(fā)明一種LED的封裝方法的封裝結(jié)構(gòu)的實(shí)施例的剖面示意圖； 圖3為圖2的各部件位置關(guān)系的俯視不意圖； 圖4至圖17為圖2實(shí)施例的封裝方法的流程示意圖； 其中，金屬引線框本體1 包封層10 再布線金屬層111、112、113 金屬塊 121、122、123 金屬組塊I 11 金屬組塊II 12 金屬組塊III 13 鎳/金層151、152 切割道16 LED芯片2 電極21、22 粘合劑I 31 粘合劑II 32 熒光物質(zhì)4 引線51、52 封裝物6 載板7 鐵箔8 光刻膜I 91 光刻膜I開(kāi)口圖形911 光刻膜II 92 光刻膜II開(kāi)口圖形921。

【具體實(shí)施方式】
[0017] 現(xiàn)在將在下文中參照附圖更加充分地描述本發(fā)明，在附圖中示出了本發(fā)明的示例 性實(shí)施例，從而本公開(kāi)將本發(fā)明的范圍充分地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。然而，本發(fā)明可以 以許多不同的形式實(shí)現(xiàn)，并且不應(yīng)被解釋為限制于這里闡述的實(shí)施例。
[0018] 參見(jiàn)圖1，本發(fā)明一種LED的封裝方法的工藝過(guò)程如下： 5101 :在載板上固定鐵箔； 5102 :在鐵箔上形成再布線金屬層； 5103 :在再布線金屬層上形成金屬塊； 5104 :包封再布線金屬層和金屬塊，形成金屬引線框本體； 5105 :除去載板和鐵箔； 5106 :將LED芯片固定于金屬引線框本體的表面； 5107 :打線； 5108 :點(diǎn)封裝物，封閉LED芯片； 5109 :切割成單顆封裝體。
[0019] 實(shí)施例，參見(jiàn)圖2和圖3 一種LED的封裝結(jié)構(gòu)，其包括金屬引線框本體1和LED芯片2, LED芯片2正裝設(shè)置于金 屬引線框本體1之上。金屬引線框本體1由金屬組塊I 11、金屬組塊II 12、金屬組塊III13 和包封金屬組塊I 11、金屬組塊II 12、金屬組塊III13的包封層10構(gòu)成。金屬組塊III13位 于金屬引線框本體1的中央，所占區(qū)域最大，金屬組塊I 11設(shè)置于金屬組塊III 13的左側(cè)， 金屬組塊II 12設(shè)置于金屬組塊III13的右側(cè)，金屬組塊I 11、金屬組塊II 12、金屬組塊III13 二者的1?度相等。
[0020] 金屬組塊I 11、金屬組塊II 12、金屬組塊III13的上部分分別為再布線金屬層111、 112、113,其下部分分別為金屬塊121、122、123，且金屬再布線層111與金屬塊121、金屬再 布線層112與金屬塊122、金屬再布線層113與金屬塊123分別上下固定連接。再布線金屬 層111、112、113的邊界分別不小于對(duì)應(yīng)金屬塊121、122、123的邊界。金屬組塊I 11、金屬 組塊II 12、金屬組塊III13的材質(zhì)通常為金屬銅，在其上端面設(shè)置鎳/金層151、在其下端面 設(shè)置鎳/金層152,以防止金屬銅表面氧化，同時(shí)也可滿足焊接可靠性的要求。
[0021] 包封層10由一種有很好的電絕緣性的包封樹(shù)脂形成，其連接并緊固金屬組塊 I 11、金屬組塊II 12、金屬組塊III 13 ;同時(shí)包封層10內(nèi)一般還含有氧化硅、氧化鋁等填充 料，以提高包封樹(shù)脂的彈性模量和導(dǎo)熱系數(shù)、降低熱膨脹系數(shù)，從而提升封裝方法的導(dǎo)熱性 能和可靠性。
[0022] 金屬組塊III 13上設(shè)置粘合劑I 31，LED芯片2通過(guò)粘合劑I 31與金屬組塊III 13 固連，金屬組塊III 13的再布線金屬層113的邊界不小于LED芯片2的邊界，以實(shí)現(xiàn)快速散 熱。粘合劑I 31-般為導(dǎo)熱膠或?qū)崮?，以銀粉為主要導(dǎo)熱材質(zhì)居多，其延展面積以略大 于LED芯片2的底部面積為佳。
[0023] 電極21通過(guò)引線51與金屬組塊I 11的再布線金屬層111實(shí)現(xiàn)電氣連通，電極22 通過(guò)引線52與金屬組塊II 12的再布線金屬層112實(shí)現(xiàn)電氣連通。因此以選擇再布線金屬 層的邊界大于金屬塊的邊界為佳，呈T字型，以分別固定金屬引線51、引線52,在SMT(表面 貼裝）工藝過(guò)程和使用過(guò)程中可以避免引線51、引線52被拉出，以提升產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的力學(xué)可 靠性。金屬組塊I 11、金屬組塊II 12的上方也可點(diǎn)上粘合劑II 32,以增加引線51與金屬 組塊I 11的再布線金屬層111、引線52與金屬組塊II 12的再布線金屬層112的連接強(qiáng)度。 粘合劑II 32 -般為導(dǎo)熱膠或?qū)崮?，以銀粉為主要導(dǎo)熱材質(zhì)居多。
[0024] 金屬引線框本體1的上表面設(shè)置硅膠、光學(xué)樹(shù)脂等材質(zhì)的封裝物6,封裝物6將 LED芯片2和引線51、52封閉于其內(nèi)，以保護(hù)LED芯片2和引線51、52,封裝物6的外表面 呈凸面。
[0025] 為了獲得白光，需要選擇發(fā)藍(lán)色光的芯片，并在LED芯片2的發(fā)光面涂覆黃色熒光 粉的熒光物質(zhì)4,通過(guò)藍(lán)光激發(fā)黃色熒光物質(zhì)獲得白光，形成白光LED的封裝結(jié)構(gòu)。
[0026] 上述實(shí)施例的LED的封裝方法的工藝過(guò)程如下： 如圖4所示，取一平整的載板7和鐵箔8,在載板7上固定鐵箔8,鐵箔8比載板7稍微 小些。
[0027] 如圖5和圖6所示，在鐵箔8上貼可光刻的光刻膜I 91，順次通過(guò)設(shè)定圖形、曝光、 顯影等工藝，形成光刻膜I開(kāi)口圖形911。
[0028] 如圖7所示，以鐵箔8作為導(dǎo)電層，在光刻膜I開(kāi)口圖形911內(nèi)電鍍銅，形成再布 線金屬層111、112、113，再布線金屬層113位于再布線金屬層111、112之間；在再布線金屬 層111、112、113的表面化學(xué)鍍鎳/金，再布線金屬層113的邊界不小于LED芯片2的邊界； 通過(guò)去膠工藝去除剩余的光刻膜。
[0029] 如圖8和圖9所示，在完成再布線金屬層111、112、113的鐵箔8上貼可光刻的光 刻膜II 92,順次通過(guò)設(shè)定圖形、曝光、顯影，形成光刻膜II開(kāi)口圖形921，露出表面完成化學(xué) 鍍鎳/金的部分再布線金屬層111、112、113 ;光刻膜I開(kāi)口圖形911的開(kāi)口尺寸不小于對(duì) 應(yīng)的光刻膜II開(kāi)口圖形921的開(kāi)口尺寸。
[0030] 如圖10所示，再次以鐵箔8作為導(dǎo)電層，在光刻膜II開(kāi)口圖形921內(nèi)電鍍形成金 屬塊121、122、123,金屬塊121、122、123的高度為100微米?200微米。通過(guò)去膠工藝去除 剩余的光刻膜，再布線金屬層111、112、113與金屬塊121、122、123-對(duì)一連接，分別形成金 屬組塊I 11、金屬組塊II 12、金屬組塊III13,通常金屬組塊I 11、金屬組塊II 12、金屬組塊 III 13均呈T字型，有效地固定了金屬引線，在SMT (表面貼裝）工藝過(guò)程和使用過(guò)程中，金 屬引線不會(huì)被拉出，提升了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的力學(xué)可靠性。
[0031] 如圖11所示，對(duì)形成金屬組塊I 11、金屬組塊II 12、金屬組塊III 13的整個(gè)鐵箔8 進(jìn)行包封，形成包封層10。
[0032] 如圖12所示，采用研磨、拋光的工藝減薄鐵箔8上方的包封層10,露出金屬組塊 I 11、金屬組塊II 12、金屬組塊III13的一端面，且在金屬組塊I 11、金屬組塊II 12、金屬組 塊III 13的該端面化學(xué)鍍形成鎳/金，形成鎳/金層151。
[0033] 如圖13所示，將上述完成的封裝結(jié)構(gòu)上下翻轉(zhuǎn)180°，取下載板7,并腐蝕掉鐵箔 8,露出金屬組塊I 11、金屬組塊II 12、金屬組塊III13的另一端面，在金屬組塊I 11、金屬組 塊II 12、金屬組塊III 13的另一端面化學(xué)鍍鎳/金，形成鎳/金層152。
[0034] 如圖14所示，在完成化學(xué)鍍鎳/金的金屬組塊III 13的表面點(diǎn)上粘合劑I 31，粘合 劑I 31的邊界一般不小于LED芯片2的邊界，并將LED芯片2的背面通過(guò)粘合劑I 31貼 裝至金屬組塊III 13的區(qū)域內(nèi)；打線，將LED芯片2的電極21通過(guò)引線51與金屬組塊I 11 的再布線金屬層111連通、電極22通過(guò)引線52與金屬組塊II 12的再布線金屬層112連接。
[0035] 如圖15所示，在金屬組塊I 11、金屬組塊II 12的上方，引線51、52與金屬組塊 I 11、金屬組塊II 12的連接處也可點(diǎn)上粘合劑II 32,以增加引線51與金屬組塊I 11的再 布線金屬層111、引線52與金屬組塊II 12的再布線金屬層112的連接強(qiáng)度。
[0036] 如圖16所示，在LED芯片2的發(fā)光面噴涂熒光物質(zhì)4,點(diǎn)封裝物6包裹LED芯片2 和引線51、引線52。封裝物6的外形通常形成具有聚光或散光效應(yīng)的結(jié)構(gòu)，如半球狀、凸透 鏡狀等，以適應(yīng)各種場(chǎng)合需要。
[0037] 如圖17所示，將上述完成封裝的LED封裝結(jié)構(gòu)沿切割道16切割成單顆封裝體。
[0038] 本發(fā)明一種LED的封裝方法不限于上述優(yōu)選實(shí)施例，如LED芯片2的個(gè)數(shù)可以不 止一個(gè)，可根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)需要增加個(gè)數(shù)，所有芯片均設(shè)置在金屬組塊III 13的上方，通過(guò)金 屬組塊III13直接散熱，散熱通道短，熱阻小、性能穩(wěn)定。
[0039] 任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì) 以上實(shí)施例所作的任何修改、等同變化及修飾，均落入本發(fā)明權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍 內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種LED的封裝方法，其工藝過(guò)程如下： 取一載板（7 )和鐵箔（8 )，在載板（7 )上固定鐵箔（8 ); 在鐵箔（8)上貼光刻膜I (91)，順次通過(guò)設(shè)定圖形、曝光、顯影，形成光刻膜I開(kāi)口圖 形（911); 在光刻膜I開(kāi)口圖形（911)內(nèi)電鍍金屬，形成再布線金屬層（111、112、113)，并在再布 線金屬層（111、112、113)的表面化學(xué)鍍鎳/金，通過(guò)去膠工藝去除剩余的光刻膜； 在完成再布線金屬層（111、112、113)的鐵箔（8)上貼光刻膜11(92)，順次通過(guò)設(shè)定圖 形、曝光、顯影，形成光刻膜II開(kāi)口圖形（921)，露出再布線金屬層（111、112、113); 在光刻膜II開(kāi)口圖形（921)內(nèi)電鍍形成金屬塊（121、122、123)，通過(guò)去膠工藝去除剩 余的光刻膜，再布線金屬層（111、112、113)與金屬塊（121、122、123)-對(duì)一連接，分別形成 金屬組塊I (11)、金屬組塊II (12)、金屬組塊111(13); 對(duì)形成金屬組塊I (11)、金屬組塊II (12)、金屬組塊111(13)的鐵箔（8)上方進(jìn)行包封， 形成包封層（10); 米用研磨、拋光的工藝減薄鐵箔（8)上方的包封層（10)，露出金屬組塊I (11)、金屬組 塊II (12)、金屬組塊111(13)的一端面，且在金屬組塊I (11)、金屬組塊II (12)、金屬組塊III (13)的該端面化學(xué)鍍鎳/金層（151); 將上述完成的封裝結(jié)構(gòu)上下翻轉(zhuǎn)180°，取下載板（7)，并腐蝕掉鐵箔（8)，露出金屬組 塊I (11)、金屬組塊II (12)、金屬組塊111(13)的另一端面，在金屬組塊I (11)、金屬組塊II (12)、金屬組塊111(13)的該端面化學(xué)鍍鎳/金層（152); 在完成鎳/金層（152)的金屬組塊111(13)的表面點(diǎn)上粘合劑I (31)，并將LED芯片（2) 的背面通過(guò)粘合劑I (31)貼裝至金屬組塊111(13)的區(qū)域內(nèi)； 打線，將LED芯片（2)的電極通過(guò)引線分別與金屬組塊I (11)、金屬組塊II (12)的再 布線金屬層連接； 點(diǎn)封裝物（6 )，所述封裝物（6 )包裹LED芯片（2 )及其引線； 將上述完成封裝的LED封裝結(jié)構(gòu)切割成單顆封裝體。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED封裝方法，其特征在于：所述再布線金屬層（113)的邊界 不小于LED芯片（2)的邊界。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED封裝方法，其特征在于：所述光刻膜I開(kāi)口圖形（911)的 開(kāi)口尺寸不小于對(duì)應(yīng)的光刻膜II開(kāi)口圖形（921)的開(kāi)口尺寸。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED封裝方法，其特征在于：所述金屬組塊I (11)、金屬組塊 II (12)、金屬組塊III(13)均呈T字型。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的LED封裝方法，其特征在于：所述金屬組塊I (11)、金屬組塊 II (12)、金屬組塊III(13)的高度相等。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的LED封裝方法，其特征在于：所述金屬塊（121、122、123)的高 度為100微米?200微米。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的LED封裝方法，其特征在于：所述金屬塊（121、122、123)的材 質(zhì)為金屬銅。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED封裝方法，其特征在于：所述再布線金屬層（111、112、 113)的材質(zhì)為金屬銅。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的LED封裝方法，其特征在于：在打線之后還包 括步驟：在引線與金屬組塊I (11)、金屬組塊II (12)的連接處點(diǎn)上粘合劑II (32)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的LED封裝方法，其特征在于：在點(diǎn)封裝物（6)之前還包括工 藝步驟：在LED芯片2的發(fā)光面噴涂熒光物質(zhì)（4)。
【文檔編號(hào)】H01L33/48GK104112811SQ201410361999
【公開(kāi)日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年7月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月28日
【發(fā)明者】張黎, 賴志明, 陳棟, 陳錦輝 申請(qǐng)人:江陰長(zhǎng)電先進(jìn)封裝有限公司