本实用新型涉及一种半导体封装体(semiconductor package)，且特别是涉及一种具有遮光图案(light-shielding pattern)的光电封装体。
背景技术：
发光二极管(Light Emitting Diodes，LED)是一种半导体封装体，并具有能发出光线的二极管裸晶(diode die)，其中二极管裸晶通常是由晶片(wafer)切割而成。一般而言，发光二极管大多具有偏小的出光角(viewing angle)，以至于发光二极管会集中发出光线，导致发光二极管难以均匀地发光。因此，目前发光二极管很难直接均匀地发光，必须额外加装二次光学元件，例如扩散片，才能达到均匀出光的效果。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种光电封装体，其包括能促使光线均匀出射的匀光层(light uniform layer)。
为达上述目的，本实用新型所提供的光电封装体包括载板(carrier)、至少一发光芯片、匀光层以及遮光图案。载板包括基板以及位于基板的线路层。发光芯片装设于基板上，并电连接线路层，其中发光芯片用于发出光线。匀光层覆盖基板与线路层，并包覆发光芯片，其中匀光层位于光线的传递路径上。遮光图案形成于匀光层上，并用于遮挡部分光线。
在本实用新型一实施例中，上述发光芯片的数量为多个。
在本实用新型一实施例中，这些发光芯片呈阵列排列。
在本实用新型一实施例中，上述匀光层包括透光层以及扩散层。透光层覆盖基板与线路层，并包覆发光芯片。扩散层覆盖透光层上，并用于发散光线，其中透光层位于载板与扩散层之间，并且位于光线的传递路径上。
在本实用新型一实施例中，上述发光芯片具有一出光面，而透光层覆盖及接触出光面。
在本实用新型一实施例中，上述透光层的侧边与扩散层的侧边彼此切齐(be flush with)。
在本实用新型一实施例中，上述扩散层含有扩散粒子或用于被光线激发的荧光材料。
在本实用新型一实施例中，上述扩散层的折射率大于透光层的折射率。
在本实用新型一实施例中，上述基板包括金属板以及绝缘层。绝缘层形成于金属板上，并位于金属板与线路层之间。
在本实用新型一实施例中，上述光电封装体还包括保护层，其中保护层形成于匀光层上，并覆盖遮光图案。
本实用新型的优点在于，利用匀光层，光电封装体能直接均匀地发光，无需额外加装二次光学元件(例如扩散片)，如此，可以省去加装二次光学元件所花费的金钱与时间，从而有助于降低生产成本与提升产能(throughput)。
为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附的附图作详细说明如下。
附图说明
图1是本实用新型一实施例的光电封装体的剖面示意图；
图2是图1中的光电封装体的俯视示意图；
图3是图2中的光电封装体在移除匀光层、遮光图案与保护层之后的剖面示意图。
符号说明
100：光电封装体
110：载板
111：基板
111a：金属板
111b：绝缘层
112：线路层
113：防焊层
120：发光芯片
121：出光面
121n：法线
130：匀光层
131：扩散层
131a、132a：侧边
132：透光层
140：遮光图案
141：开口
150：保护层
L1：光线
具体实施方式
图1是本实用新型一实施例的光电封装体的剖面示意图。请参阅图1，光电封装体100包括载板110以及至少一发光芯片120，其中载板110包括基板111以及位于基板111的线路层112。发光芯片120装设于基板111上，并电连接线路层112，其中发光芯片120具有出光面121，并能从出光面121发出光线L1。在图1所示的实施例中，光电封装体100包括多个发光芯片120，而这些发光芯片120装设于基板111。不过，在其他实施例中，光电封装体100可以只包括一个发光芯片120。因此，图1所示的发光芯片120数量仅为举例说明，并非限定光电封装体100所包括的发光芯片120的数量。
在本实施例中，发光芯片120可以是尚未封装(unpackaged)的二极管裸晶，而光电封装体100可为半导体封装体。也就是说，光电封装体100可以是发光二极管(LED)，并且可以是一种离散元件(discrete component)。在其他实施例中，发光芯片120也可以是已封装(packaged)的半导体封装体，并且可包括载板以及装设于此载板的二极管裸晶，所以光电封装体100也可以包括至少一个已封装的半导体封装体。
另外，在图1所示的实施例中，这些发光芯片120是以打线方式(wire-bonding)装设于载板110上，但在其他实施例中，这些发光芯片120也可采用其他方式装设于载板110上，例如倒装方式(flip-chip)。所以，发光芯片120并不限定只能采用打线方式来装设于载板110。
载板110为金属基覆板(metal base board)。以图1为例，基板111包括金属板111a以及绝缘层111b，其中绝缘层111b形成于金属板111a上，并且位于金属板111a与线路层112之间。在其中一实施例中，载板110可以是铝基覆板(aluminum base board)，其中金属板111a可为铝金属板，而线路层112可为铜金属层。绝缘层111b的材料可以是氧化铝，而且绝缘层111b可以是将金属板111a表面的铝氧化而形成。所以，绝缘层111b可以是致密的氧化层，并能保持线路层112与金属板111a彼此电性绝缘。
在图1所示的实施例中，载板110还可以包括防焊层(solder mask)113，其中防焊层113形成于基板111上，而且防焊层113的类型可以是防焊层定义(Solder Mask Define，SMD)，所以防焊层113会覆盖部分线路层112，并接触线路层112。不过，在其他实施例中，防焊层113的类型也可以是非防焊层定义(Non-Solder Mask Define，NSMD)。也就是说，其他实施例中的防焊层113也可以不覆盖，不接触线路层112。防焊层113的颜色可以是白色，以使防焊层113能反射光线L1，从而帮助提升光电封装体100的亮度。此外，需说明的是，图1所示的防焊层113仅供举例说明，而在其他实施例中，载板110也可不包括防焊层113，即载板110不限定一定要包括防焊层113。
图1所示的载板110为单面线路板(single-sided wiring board)，但其他实施例中的载板110可为双面线路板(double-sided wiring board)，即载板110可以包括两层线路层112，而基板111位于这两层线路层112之间。这两层线路层112可利用导电通孔(conductive through hole)而彼此电连接，其中导电通孔的制造可采用以下流程。首先，用机械钻孔在基板111a上形成通孔。接着，塞入绝缘材料于此通孔内，其中此绝缘材料例如是树脂。之后，用机械钻孔或激光钻孔于绝缘材料中形成一个孔径较小的窄通孔。然后，对此窄通孔进行通孔电镀(Plating Through Hole，PTH)，从而形成导电通孔。
需说明的是，在其他实施例中，载板110也可以是印刷线路板(Printed Wiring Board，PWB)，其例如是金属核心线路板(metal core circuit board)或多层线路板(multilayer wiring board)。所以，其他实施例中的基板111可以包括树脂层或陶瓷层。由此可知，金属基覆板只是载板110的其中一个例子，而载板110不限定只能是金属基覆板。
光电封装体100还包括匀光层130，其中匀光层130覆盖基板111、线路层112与防焊层113，并包覆发光芯片120，而匀光层130可以接触发光芯片120。匀光层130覆盖发光芯片120的出光面121，所以匀光层130会位于光线L1的传递路径上。图1所示的匀光层130具有双层结构，并且包括扩散层131与透光层132。透光层132覆盖基板111与线路层112，并包覆发光芯片120，以使透光层132能覆盖并接触发光芯片120的出光面121。
扩散层131覆盖透光层132上，而透光层132位于载板110与扩散层131之间，所以扩散层131也位于光线L1的传递路径上，其中光线L1从发光芯片120的出光面121出射之后，会依序进入透光层132与扩散层131。扩散层131可以包括多个扩散粒子(未标示)以及透明介质(未标示)，其中扩散粒子分散于透明介质中，而透明介质例如是硅胶(polysiloxane)。这些扩散粒子能散射光线L1，以使扩散层131能发散光线L1。或者，在其他实施例中，扩散层131也可含有用于被光线激发的荧光材料，以发出荧光。也就是说，扩散层131可以含有扩散粒子或荧光材料。
在本实施例中，扩散层131的折射率可以大于透光层132的折射率，所以在光线L1通过扩散层131与透光层132之间的边界之后，光线L1的行进方向会比较靠近出光面121的法线121n，促使光线L1能集中入射至扩散层131。如此，较多的光线L1得以进入扩散层131，以使扩散层131能发散多一点光线L1，从而提升光电封装体100的亮度。
必须说明的是，图1中的光线L1看似只在扩散层131的上表面散射。然而，在实际情况中，由于扩散层131含有多颗扩散粒子，所以光线L1不仅会在扩散层131的上表面散射，而且也会在扩散层131内被这些扩散粒子散射。图1所示的在扩散层131上表面散射的光线L1仅用于表示光线L1在通过扩散层131之后会朝多个方向出射，并非用来解读成光线L1仅能在扩散层131上表面散射。
值得一提的是，在图1所示的实施例中，匀光层130因包括扩散层131与透光层132而具有双层结构，但在其他实施例中，匀光层130可以具有单层结构或是超过两层的多层结构。例如，图1中的匀光层130可以只包括扩散层131，但不包括透光层132，即其他实施例中的匀光层130可以是扩散层131。因此，图1所示的匀光层130仅供举例说明，并非限定匀光层130只能具有双层结构。此外，在光电封装体100的制造过程中，多个光电封装体100可以是切割(dicing)一块封装联板(package panel)而形成，所以透光层132的侧边132a与扩散层131的侧边131a可以彼此切齐，如图1所示。
图2是图1中的光电封装体的俯视示意图，其中图1所示的剖面示意图是图2中沿线1A-1A剖面所绘制。请参阅图1与图2，光电封装体100还包括遮光图案140，其形成于匀光层130上，并用于遮挡部分光线L1。具体而言，遮光图案140不透明(opaque)，并且具有多个开口141。当光线L1进入遮光图案140时，一部分光线L1穿透这些开口141，而其他部分的光线L1被遮光图案140挡住，所以遮光图案140能遮挡部分光线L1。此外，遮光图案140可以是由油墨(ink)所制成，并且可利用喷涂或刷涂的方式来形成。
在图2所示的实施例中，各个开口141的形状为形箭号(chevron)，因此当发光芯片120发出光线L1时，光电封装体100会显示出发亮的形箭号，如图2所示。光电封装体100所显示的发亮形箭号可用作为指示的用途。例如，图2所示的光电封装体100可用来制作车辆的方向灯，以指示车辆的转向。或者，光电封装体100也可用来制作紧急逃生指示灯，以指示逃生方向。
光电封装体100还可以包括保护层150，其形成于匀光层130上，并且覆盖遮光图案140，以保护遮光图案140。保护层150为透明膜层，所以光线L1可以穿透保护层150。此外，必须说明的是，虽然在图1所示的实施例中，光电封装体100包括保护层150，但在其他实施例中，光电封装体100也可以不包括保护层150。因此，图1所示的保护层150仅供举例说明，并非限定光电封装体100一定要包括保护层150。
图3是图2中的光电封装体在移除匀光层、遮光图案与保护层之后的剖面示意图。请参阅图3，在本实施例中，这些发光芯片120可以呈阵列排列，如图3所示。也就是说，这些发光芯片120可以规则地装设于载板110上，以提升光电封装体100发光的均匀性。不过，这些发光芯片120即使采用阵列排列以外的方式来排列，例如随机排列，匀光层130也能扩散光线L1，促使光电封装体100均匀地发光。此外，这些发光芯片120也可对应遮光图案140的开口141而装设于载板110上，即发光芯片120可与遮光图案140的开口141重叠，以减少被遮光图案140所遮挡到的光线L1，进而提升光线L1的利用率。
综上所述，本实用新型至少一实施例中的光电封装体能在未装设二次光学元件的条件下直接均匀地发光，因此光电封装体无需额外加装二次光学元件(例如扩散片)。相较于加装二次光学元件的现有发光二极管，本实用新型可以省去加装二次光学元件所花费的金钱与时间，有助于降低生产成本与提升产能。其次，由于光电封装体无需额外加装二次光学元件，因此光电封装体所发出的光线不必穿透二次光学元件，以至于光电封装体可以具有比现有发光二极管较好的发光效率。
虽然结合以上实施例公开了本实用新型，然而其并非用以限定本实用新型，本实用新型所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，因此本实用新型的保护范围应当以附上的权利要求所界定的为准。