專利名稱：一種光電半導(dǎo)體的封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種光電半導(dǎo)體或發(fā)光體的封裝結(jié)構(gòu)，特別是涉及一種具有高強度及透光時不受外界光干擾的優(yōu)點，且不易變形，增加封裝的合格率及品質(zhì)，而使用發(fā)光二極管的芯片封裝時，會易于達到電子芯片所需的封裝需求，而且較現(xiàn)有的基材結(jié)構(gòu)更加優(yōu)良且設(shè)置成本低，主要利用雙層基材的方法來改善基材強度特性及外框裝置防止外界光干擾；而且較現(xiàn)有的發(fā)光體封裝結(jié)構(gòu)更加優(yōu)良的光電半導(dǎo)體的封裝結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在封裝工業(yè)中，受矚目的為半導(dǎo)體封裝，發(fā)光二極管(LED)及光傳感器封裝工業(yè)也伴隨著電子產(chǎn)品輕、薄、短、小與高功能的要求而愈顯重要，更有與半導(dǎo)體封裝平分秋色的趨勢。LED或半導(dǎo)體封裝工業(yè)的封裝技術(shù)更是推陳出新，如符合表面粘著技術(shù)(SMT)規(guī)格要求的2腳位及4腳位的LED，尤其是腳位較多時也表示其封裝結(jié)構(gòu)中需要更優(yōu)良的基材；同理其封裝后成品亮度也是重要要求。
如眾所周知的，電子構(gòu)裝技術(shù)是指從半導(dǎo)體集成電路及發(fā)光二極管制作完成后，與其它的電子元件共同組裝于一個聯(lián)線結(jié)構(gòu)之中，成為一電子產(chǎn)品，以實現(xiàn)一特定設(shè)計功能的所有制作過程。電子構(gòu)裝主要的功能有四種，分別是電能傳送(Power Distribution)、信號傳送(Signal Distribution)、熱的散失(Heat Dissipation)與保護支持(Protection and Support)。如常用于IC集成電路芯片封裝與發(fā)光二極管LED封裝。
請參考圖1A到圖1C，為現(xiàn)有的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)1a，基材10a粘著發(fā)光二極管芯片12a，并連上導(dǎo)線14a以封裝材料16a封裝的狀況(可具有多個溝槽)，尤其是面對組裝時，傳統(tǒng)的發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)1a面對較困難的結(jié)構(gòu)強度問題及亮度問題，如切削基材時結(jié)構(gòu)變形扭曲(基材太薄時常發(fā)生)，在實際應(yīng)用時，會影響精度，并且對封裝合格率也有負面影響。因此有必要研發(fā)出一種利于切削及結(jié)構(gòu)強韌且高亮度的封裝結(jié)構(gòu)來滿足實際應(yīng)用的要求。
請參考圖2A到圖2B，其中間隙為W(為基材10的中間)且厚度為H，即H正比于W，當圖2A的板厚越薄則間隔可以越小，即圖2A每層板厚為1/2，如圖2B的堆棧式結(jié)構(gòu)時，圖2B薄層間隔可以非常小，達到縮小間隔及強化板材的目的，因此依照前述H對W的關(guān)系，同理堆棧層的結(jié)構(gòu)不一定為1/2，根據(jù)實際需求可做調(diào)整。
因此，對現(xiàn)今市面上大部分需要基材的發(fā)光二極管而言，易切削而具結(jié)構(gòu)強度是封裝過程的重要需求，且發(fā)光亮度不受外界光干擾也是重要功能需求。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種結(jié)構(gòu)強韌，而能維持高亮度的光電半導(dǎo)體(如發(fā)光二極管或光傳感器)封裝結(jié)構(gòu)，可用于具與基材共同封裝需求的發(fā)光體(如發(fā)光二極管)或光傳感器，可以提供低成本高品質(zhì)的封裝制作。
為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種光電半導(dǎo)體的封裝結(jié)構(gòu)，其特點在于，包含基材，具有正面及反面；光電半導(dǎo)體，設(shè)置于該基材正面或反面上，為具發(fā)光或光感測能力的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；外框裝置，為不透明材料結(jié)構(gòu)，設(shè)于該基材上，且環(huán)繞該光電半導(dǎo)體；及高分子充填體，充填于該外框裝置之內(nèi)。
上述光電半導(dǎo)體的封裝結(jié)構(gòu)，其特點在于，該基材為多層材料疊合的結(jié)構(gòu)。
上述光電半導(dǎo)體的封裝結(jié)構(gòu)，其特點在于，該光電半導(dǎo)體為發(fā)光二極管或光傳感器。
上述光電半導(dǎo)體的封裝結(jié)構(gòu)，其特點在于，該外框裝置為高分子復(fù)合材料框。
上述光電半導(dǎo)體的封裝結(jié)構(gòu)，其特點在于，相對該高分子充填體底部的基材，所述基材的另一面還具有一高分子復(fù)合材料層。
上述光電半導(dǎo)體的封裝結(jié)構(gòu)，其特點在于，該基材為金屬件，具有細槽，該細槽的寬度范圍為0.001mm到10mm之間。
上述光電半導(dǎo)體的封裝結(jié)構(gòu)，其特點在于，該基材上設(shè)有采用蝕刻方式加工的細槽。
上述光電半導(dǎo)體的封裝結(jié)構(gòu)，其特點在于，該基材為金屬件，其厚度范圍為0.001mm到10mm。
上述光電半導(dǎo)體的封裝結(jié)構(gòu)，其特點在于，該基材與外框裝置同為金屬件。
上述光電半導(dǎo)體的封裝結(jié)構(gòu)，其特點在于，該外框裝置的側(cè)邊緣平面與基材的側(cè)邊對齊。
上述光電半導(dǎo)體的封裝結(jié)構(gòu)，其特點在于，該基材與外框裝置采用高分子材料一體成型。
本實用新型的功效，在于(1)制作過程設(shè)置容易，所需的新添設(shè)備價格較低，技術(shù)要求不高；(2)基材機械強度佳；(3)傳統(tǒng)封裝設(shè)備仍然可用；(4)發(fā)光的亮度強，可配合傳統(tǒng)封裝制作。
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述，但不作為對本實用新型的限定。
圖1A為現(xiàn)有發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的一示意圖；圖1B為現(xiàn)有發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的另一示意圖；圖1C為現(xiàn)有發(fā)光二極管封裝結(jié)構(gòu)的又一示意圖；圖2A為本實用新型實施例剖面結(jié)構(gòu)解說用示意圖；圖2B為本實用新型另一實施例剖面結(jié)構(gòu)解說用示意圖；圖3A為本實用新型層疊式實施例剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3B為本實用新型層疊式實施例剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實用新型雙面式實施例剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖5A為本實用新型另一實施例剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖5B為本實用新型又一實施例剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖5C為本實用新型再一實施例剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖5D為本實用新型另一實施例剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖5E為本實用新型又另一實施例剖面結(jié)構(gòu)示意圖；及圖6為本實用新型實施例俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
其中，附圖標記1a-二極管封裝結(jié)構(gòu)，10a-基材
12a-發(fā)光二極管芯片，14a-導(dǎo)線16a-封裝材料，W-間隙，H-厚度1-光電半導(dǎo)體的封裝結(jié)構(gòu)10-基材，12-發(fā)光體14-連接導(dǎo)線，15-細槽16-高分子充填體，17-外框裝置18-高分子材料具體實施方式
請參考圖3A到圖3B、圖4、圖5A到圖5E，為本實用新型的實施例，其中圖3A及圖3B為單面層疊式，圖4為雙面層疊式，圖5A到圖5E為具有外框裝置17的實施例(圖5D及圖5E中的外框裝置17可為金屬且其基材10也可為金屬)，其中基材可為層疊結(jié)構(gòu)，或基材10與外框17共為層疊結(jié)構(gòu)，在此對本實用新型光電半導(dǎo)體的封裝結(jié)構(gòu)1做一敘述；基材10，具有正面(一般為發(fā)光體12或可為光傳感器所在之面)及反面；發(fā)光體12，設(shè)置于該基材10正面或反面上，具有連接導(dǎo)線14跨過細槽15與基材10另一側(cè)相連接；外框裝置17(材料可為金屬或預(yù)制框架)，為不透明材料所構(gòu)成，設(shè)于該基材10上，且環(huán)繞該發(fā)光體芯片；及高分子充填體16，能透出或透入光源，充填于該外框裝置內(nèi)，可為透光性強的高分子材料，如樹脂。通過圖3A及圖3B(側(cè)剖面示意圖)及圖6(俯視圖)，可看出本實用新型的一般主要結(jié)構(gòu)。
以下將詳述本實用新型的實施例細部變化。其中該基材10可為多層或雙層材料疊合的結(jié)構(gòu)(如圖5B所示)，此項多層或雙層結(jié)構(gòu)為本實用新型重要特征之一，主要為強化結(jié)構(gòu)及細槽15窄而深；其中該發(fā)光體12可為發(fā)光二極管或光傳感器；且其中發(fā)光體12為可發(fā)出光源；一般外框裝置17可為高分子復(fù)合材料所構(gòu)成，有利于防止外界光干擾及聚光(往上聚集發(fā)光)作用；也可如圖4所示，其中相對該高分子充填體16底部的基材另一面具有高分子材料18(此也為雙層結(jié)構(gòu)，一層高分子材料18及一層基材10層)；其中該基材10可具有細槽15，該細槽15的寬度范圍一般可為0.001mm到10mm之間；其中該基材10加工該細槽15的方法可為化學(xué)蝕刻；該基材10的厚度范圍可為0.001mm到10mm；該高分子充填體的材料可為樹脂；基材與外框裝置可同為金屬材料；其中外框裝置17的側(cè)邊緣平面可與基材10的側(cè)邊對齊；其中基材與外框裝置一體成型加工，且為高分子材料。
本實用新型的特征與方便之處在于，將傳統(tǒng)的單片基材封裝改為兩層結(jié)構(gòu)及增加外框裝置17，使得封裝結(jié)構(gòu)改善機械強度性質(zhì)及加強發(fā)光強度，并且設(shè)置成本低及對傳統(tǒng)發(fā)光二極管芯片封裝生產(chǎn)線影響不大。
須知本實用新型的兩層結(jié)構(gòu)及增加外框裝置17的機械設(shè)備并非高價或不易取得的設(shè)備，因此本實用新型的設(shè)置容易；且本實用新型的基材結(jié)構(gòu)兼顧發(fā)光強度及結(jié)構(gòu)堅韌；而且本實用新型對傳統(tǒng)封裝程序的加工次序影響不大，完全可以融入現(xiàn)有封裝程序當中，現(xiàn)有封裝程序無需大幅修改，符合制造的實際狀況。
當然，本實用新型還可有其他多種實施例，在不背離本實用新型精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本實用新型作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本實用新型權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種光電半導(dǎo)體的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，包含基材，具有正面及反面；光電半導(dǎo)體，設(shè)置于該基材正面或反面上，為具發(fā)光或光感測能力的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；外框裝置，為不透明材料結(jié)構(gòu)，設(shè)于該基材上，且環(huán)繞該光電半導(dǎo)體；及高分子充填體，充填于該外框裝置之內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電半導(dǎo)體的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該基材為多層材料疊合的結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電半導(dǎo)體的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該光電半導(dǎo)體為發(fā)光二極管或光傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電半導(dǎo)體的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該外框裝置為高分子復(fù)合材料框。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電半導(dǎo)體的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，相對該高分子充填體底部的基材，所述基材的另一面還具有一高分子復(fù)合材料層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電半導(dǎo)體的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該基材為金屬件，具有細槽，該細槽的寬度范圍為0.001mm到10mm之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電半導(dǎo)體的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該基材上設(shè)有采用蝕刻方式加工的細槽。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電半導(dǎo)體的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該基材為金屬件，其厚度范圍為0.001mm到10mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電半導(dǎo)體的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該基材與外框裝置同為金屬件。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電半導(dǎo)體的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該外框裝置的側(cè)邊緣平面與基材的側(cè)邊對齊。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電半導(dǎo)體的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該基材與外框裝置采用高分子材料一體成型。
專利摘要本實用新型涉及一種光電半導(dǎo)體的封裝結(jié)構(gòu)，包含基材，具有正面及反面；光電半導(dǎo)體，設(shè)置于該基材正面或反面上，為具發(fā)光或光感測能力的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；外框裝置，為不透明材料結(jié)構(gòu)，設(shè)于該基材上，且環(huán)繞該光電半導(dǎo)體；及高分子充填體，充填于該外框裝置之內(nèi)。本實用新型制作過程設(shè)置容易，所需的新添設(shè)備價格較低，技術(shù)要求不高；基材機械強度佳；傳統(tǒng)封裝設(shè)備仍然可用；發(fā)光的亮度強，可配合傳統(tǒng)封裝制作。
文檔編號H01L33/00GK2736940SQ20042011854
公開日2005年10月26日 申請日期2004年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月12日
發(fā)明者汪秉龍, 莊峰輝, 洪基紋, 林川發(fā) 申請人:宏齊科技股份有限公司