详解基于MEMS的LED芯片封装光学特性

图6(a)和(b)分别给出了反射腔的深度h和开口L与LED光强的关系，从图中可得，反射腔的深度越深，光强越大；开12t越小，光强越火。但是在反射角确定的情况一F，深度和开r_l的宽度是相互制约的。当深度一定的时候，开口越小，则槽的底部会越小、，而槽的底部受芯片尺寸的约束。因此开口有一个极限最小值。隅理，当开几一定的时候，深度越深，底部几寸越小，罔此深度有一个檄大值，所以在设计槽的K寸的时候应该结合芯片的尺寸进行综合考虑。本文中所采用的芯片尺寸为0 4x0 4 x 0 15mm。

2 工艺流程设计

基于MEMS的LED芯片封装主要包括两个大的部分，第一个部分是加工带有反射腔的硅基体；第二部分是LED芯片的贴片、引线等通用工艺。由于该封装结构的第二个部分和标准的LED封装工艺相同，因此本文卡要详细的介绍第一部分的主要工艺流程(如图7)。

首先准备一片具有(100)晶向的硅片(a)；通过热氧化在硅的表面形成层二氧化硅；光刻二氧化硅，形成需要的开口尺寸和形状(b)；用KOH腐蚀硅基体形成需要的凹槽，通过腐蚀液的浓度和腐蚀时间控制槽的深度(c)：除占表面残余的二氧化硅；对硅基进行背碰腐蚀，生成通孔(d)；利用电镀的方法在通孔内沉积金属导电材料(e)；在硅的表面溅射会属层作为反射面，光刻金属表面和引线区，形成封装电极(f)。接下来就可以进行LED的贴片等后续工艺。

3 结论

本文提出了一种基于MEMS工艺的LED芯片封装技术，利用Tracepro软件仿真分析了反射腔的结构参数对LED光强的影响，通过分析指出。利用各向异性腐蚀硅形成的角度作为反射腔的反射角，可以改善LED芯片的反光性能和发光效率。仿真结果显示反射腔的深度越大，则反射效率越高，腔的开口越小，反射效率越高。文章最后给出该封装结构的工艺流程设汁。通过分析表明，基于MEMS工艺LED封装技术可以降低器件的封裴尺寸，提高发光效率。