电子装置及封装电子装置的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子元件的封装，尤其是涉及一种使用不同封装体，对一电子装置的打线接合(wire bond)进行封装的部分圆顶封装(partial glob-top encapsulat1n)的技巧，以及相关方法。
【背景技术】
[0002]所谓的圆顶封装(glob-topencapsulat1n)是一种表面涂覆(conformalcoating)封装技术,其可用于保护Chip-on-board (COB)组装元件的裸管芯(bare die)以及接线。在C0B组装中，裸管芯直接黏合在电路板上，而裸管芯又以打线接合的方式，与电路板上的连接垫(contact pad)电连接。圆顶封装技术通过将封胶材料，例如:环氧树脂(epoxy)或硅氧树酯(silicone)，涂覆在裸管芯、金属导线、接合点上，并将其固化后形成封装体，从而提供一层屏障来阻绝应力、污染物、热冲击、以及湿气。
[0003]在某些光学相关的应用上，如液晶覆娃(Liquid Crystal on Silicon, LCoS)显示装置，其在裸管芯，或者是硅背板(silicon backplane)的上方会覆盖一层保护玻璃(保护玻璃)。并且，封装体只覆盖管芯的部分区域，而未覆盖整个保护玻璃。这种封装方式被称作为部分圆顶封装(partial glob-top encapsulat1n)。在这种技术中，有时候由于保护玻璃的边缘与管芯的侧边并未切齐，因此可能在管芯的转角处形成一凹口，进而产生对封装体的断裂韧性(fracture toughness)有不良影响的凹口效应(notch effect)。
[0004]请参考图1，该图绘示一种现有的部分圆顶封装技术。其中，管芯110通过金属导线130，电连接至一电路板120。而在管芯110的上方则有一层保护玻璃，并且，由封胶材料经过固化处理形成的封装体150，覆盖在金属导线130与接合点160上。一般来说，为了抵抗外在应力，封装体150必需足够坚硬，然而，由于保护玻璃140的侧面142并未与管芯110的侧面112切齐，因此凹口 170会在管芯110的转角处形成。如此一来便容易引发凹口效应(notch effect)，这个效应会使得封装体150变脆。这是因为应力会集中在凹口 170，因此造成封装体150的疲劳性破坏。当封装体150越硬时，这个效应越明显。
[0005]最简单的解决方法就是使用较软的封胶材料来形成封装体150，然而，这样可能会使封装体150的保护性不足，而无法抵抗外部应力，以至于金属导线130与接合点160对于物理破坏的耐受度较差。因此，有必要提供一种创新的方式来解决以上的问题。
【发明内容】
[0006]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种混合式的封装技术，主要通过在接线的不同侧使用不同的封装体来包覆接合线以及接合点。
[0007]为达上述目的，本发明的一实施例提供一电子装置，该电子装置包含:一电路板；一半导体装置，设置于该电路板上；一保护材料，设置于该半导体装置上方；多条接合线，分别连接于该半导体装置上的多个第一连接垫以及该电路板上的多个第二连接垫之间；一第一封装体，由一第一材料所形成，用来封装每一条接合线的一部分线体，以及封装多个第二接合点，其中，该些第二接合点由该些接合线与该些第二连接垫连接所形成；以及一第二封装体，由一第二材料所形成，该第二材料不同于该第一材料，该第二封装体用来封装多个第一接合点，其中该些第一接合点由该些接合线与该些第一连接垫连接所形成。
[0008]本发明的另一实施例一种封装一电子装置的方法。该电子装置具有一电路板，且一半导体装置设置于该电路板上，并且通过多条接合线与该电路板电连接。一保护材料设置于该半导体装置的上方。该方法包含:将一第一材料涂覆在该电路板上的多个第二接合点，以及每一条接合线的一部分线体，并且将该第一材料固化，形成一第一封装体，该第二接合点连接于该些接合线；以及将一第二材料涂覆在该半导体装置上的多个第一接合点，并且将该第二材料固化，形成一第二封装体，其中该第一接合点连接于该些接合线。
【附图说明】
[0009]图1为现有的圆顶封装技术的示意图；
[0010]图2为本发明电子装置的一实施例的示意图；
[0011]图3为图2的电子装置的一侧视图；
[0012]图4为本发明的一实施例的封装一电子装置的方法的流程图。
[0013]符号说明
[0014]100,200电子装置
[0015]110裸管芯
[0016]112、142侧面
[0017]120、220电路板
[0018]130金属导线
[0019]140保护玻璃
[0020]150、252、254 封装体
[0021]160接合点
[0022]170凹口
[0023]210半导体装置
[0024]230接合线
[0025]232,234连接垫
[0026]240保护材料
[0027]262、264接合点
[0028]280半导体装置的表面区域
[0029]290空间
【具体实施方式】
[0030]请参考图2，该图绘示本发明的一实施例的电子装置200。如图所示，半导体装置210黏合在电路板220上。在本发明不同实施例中，电路板220可为一般的印刷电路板或者是软性印刷电路板(flexible printed circuit)。半导体装置210可能为裸管芯或者是液晶覆硅装置的硅背板，而电子装置200可能是一个液晶覆硅装置，或者是一个C0B组装元件。保护材料240设置在半导体装置210的上方，其可为一保护玻璃。
[0031]半导体装置210与电路板220之间以多条金属接合线(bonding wires) 230 (如:铝线)相连。多个第一接合点264，由接合线230的第一端分别与半导体装置210上的连接垫234电连接(例如:焊接)所形成。多个第二接合点262，由接合线230的第二端分别与电路板220上的连接垫232电连接所形成。
[0032]第一封装体252由第一材料所形成，第一材料不同于形成第二封装体254的第二材料。再者，第一封装体252比第二封装体254更为坚硬。第一封装体252与第二封装体254分别覆盖在第二接合点262以及第一接合点264上。第一封装体252将每一条接合线230的大部分线体封装起来，此外，每一条接合线230靠近第一接合点264的第二端则由第二封装体254所封装。
[0033]由于第一封装体252将每一条接合线230的大部分线体封装，基于异质材料接合(heterogeneous materials joint)的原因，必须将材料间的热膨胀系数(coefficient ofthermal expans1n, CTE)的匹配纳入考虑。也就是，第一封装体252的热膨胀系数必须不大于接合线230的热膨胀系数，否则，将会形成内部应力，对接合线230产生拉扯的现象。举例来说，若接合线230为铝线，并且热膨胀系数为24ppm/K，那么第一封装体252的热膨胀系数必定不能超过24ppm/K。在一实施例中，第一封装体252优选地具有介于5ppm/K与24ppm/K之间的热膨胀系数。
[0034]第一封装体252通过紫外光(ultrav1let)照射该第一材料后固化而形成。在紫外光固化过程中，第一材料可能会发生固化收缩(curing shrinkage)的现象。为了避免固化收缩造成应力产生在接合线230上、第二接合点262上，或者是半导体装置210上，第一材料的固化收缩率必须不大于0.3%。
[0035]另外，为了对第二接合点262与接合线230提供良好保护，第一封装体252必须具备一定的硬度。优选地，第一封装体252的萧氏硬度(shore hardness)大于80D,从而提升对物理性破坏或外部