专利名称：半导体元件封装结构及其封装方法
技术领域：
本发明涉及一种半导体元件的封装结构，尤其涉及一种散热效率较高的半导体元 件封装结构及其封装方法。
背景技术：
随着科技的发展，半导体元件(例如太阳能电池、发光二极管等)日益贴近人们 的生活。太阳能作为最理想的绿色能源越多地被应用在路灯、地灯、机场照明灯等照明装 置上提供这些照明装置在夜间照明时所需要的电源。太阳能电池(solar cell)的结构 请参阅 2006IEEE 4th World Conference on Photovoltaic Energy Conversion 上发表 的文章 Amorphous-Silicon/Polymer Solar Cells and Key Design Rules for Hybrid SoiarCeiis0发光二极管也因其反应速度快、体积小、用电省、污染低等优点，所以其能应用 的领域也十分广泛，如大型看板、交通信号灯、手机、照明装置、显示器等。然而，现有的半导体元件在工作时候会发出热量，随着温度的升高，半导体元件的 工作效率也会显著下降，其使用寿命也会缩短。有的半导体元件封装结构会通过支架将半 导体元件产生的热量散发出去，但因其只利用支架进行导热，效率较差。也有一些于电路板 的一面设置半导体元件，在电路板的另一面设置散热板，藉此，该半导体元件所产生之热量 可藉由电路板而传至金属散热板上散发出去。然而，此种封装结构中，半导体元件所产生的 热量需要先经过电路板再传递给散热板，导致在热量传递过程中产生较大热阻，热量不易 迅速且均勻散开，同时，也会在电路板与散热板之结合处形成热点，不利于热量的进一步散 发。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种散热效率较高的半导体元件封装结构及一种能够提高 散热效率的半导体元件封装结构的封装方法。一种半导体元件封装结构，其包括一块导热基板，该导热基板具有第一表面及与 该第一表面邻接的侧面；设于该导热基板上的第一电极线及第二电极线，该第一电极线的 两端分别设于第一表面及侧面，第二电极线的两端分别设于第一表面及侧面；一个半导体 元件，该半导体元件设于该导热基板的第一表面，且其与第一电极线及第二电极线电性连 接；一个具有通孔的保护板，该保护板覆盖该导热基板的第一表面，该半导体元件位于该通 孔内；一个包覆体，该包覆体包覆该半导体元件，且位于该通孔内。一种半导体元件封装结构的封装方法，包括提供一块导热基板，该导热基板具有 第一表面及与该第一表面邻接的侧面；于该导热基板设置第一电极线及第二电极线，该第 一电极线的两端分别设于第一表面及侧面，第二电极线的两端分别设于第一表面及侧面； 提供一个半导体元件，将该半导体元件设于该导热基板的第一表面，并将该半导体元件与 该第一电极线与第二电极线电性相连；提供一个具有通孔的保护板，将该保护板设于该导 热基板的第一表面，以使该保护板覆盖该第一表面，且该半导体元件位于该通孔内；于该通孔内设置包覆体，以使该包覆体包覆该半导体元件，从而形成半导体元件封装结构。相对于现有技术，本发明实施例提供的半导体元件封装结构中，半导体元件直接设置在导热基板，不仅可以提高散热效率，也可以防止热点的产生，有效地解决了散热问 题。
图1是本发明实施例中半导体元件封装结构的封装方法的流程图。图2是提供的导热基板及设于该导热基板的第一电极线及第二电极线的示意图。图3是提供的半导体元件，将该半导体元件设置于该导热基板，并将该半导体元 件与该第一电极线及第二电极线电性相连的示意图。图4是于该导热基板上设置保护板的示意图，该保护板具有一个通孔。图5是于该通孔内设置包覆体的示意图。图6是于该导热基板侧面设置导电胶的示意图。图7是于该导热基板设置水冷管的示意图。
具体实施例方式下面将结合附图，对本发明作进一步的详细说明。请参阅图1，其为本发明实施例中半导体元件封装结构的封装方法的流程图。该方 法包括以下步骤提供一块导热基板，该导热基板具有第一表面及与该第一表面邻接的侧面；于该导热基板设置第一电极线及第二电极线，该第一电极线的两端分别设于第一 表面及侧面，第二电极线的两端分别设于第一表面及侧面；提供一个半导体元件，将该半导体元件设于该导热基板的第一表面，并将该半导 体元件与该第一电极线与第二电极线电性相连；提供一个具有通孔的保护板，将该保护板设于该导热基板的第一表面，以使该保 护板覆盖该第一表面，且该半导体元件位于该通孔内；于该通孔内设置包覆体，以使该包覆体包覆该半导体元件，从而形成半导体元件 封装结103与该水冷管80固接为一体，以便于更好地散热。本实施例中，该水冷管80的表 面上设置有材料为聚醚酰亚胺的介电导热胶90，该导热基板10的第二表面103通过介电导 热胶90与该水冷管80固接为一体。当然，该介电导热胶90的材料也可以为聚碳酸酯、聚 苯乙烯、聚偏氟乙烯等其它高介电系数材料。该半导体元件封装结构70中，该半导体元件30直接设置在导热基板10上，不仅 可以提高散热效率，也可以防止热点的产生，有效地解决了散热问题。同时，该半导体元件 封装结构70还可以进一步包括水冷管80，从而可以更好地散热。可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做 出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
权利要求
一种半导体元件封装结构，其包括一块导热基板，该导热基板具有第一表面及与该第一表面邻接的侧面；设于该导热基板上的第一电极线及第二电极线，该第一电极线的两端分别设于第一表面及侧面，第二电极线的两端分别设于第一表面及侧面；一个半导体元件，该半导体元件设于该导热基板的第一表面，且其与第一电极线及第二电极线电性连接；一个具有通孔的保护板，该保护板覆盖该导热基板的第一表面，该半导体元件位于该通孔内；一个包覆体，该包覆体包覆该半导体元件，且位于该通孔内。
2.如权利要求1所述的半导体元件封装结构，其特征在于，该导热基板的材料为金属 或者陶瓷。
3.如权利要求1所述的半导体元件封装结构，其特征在于，该半导体元件具有位于同 侧的第一电极及第二电极，该第一电极及第二电极分别与第一电极线及第二电极线电性相 连。
4.如权利要求1所述的半导体元件封装结构，其特征在于，该包覆体的材料为硅胶或 者环氧树脂。
5.如权利要求1所述的半导体元件封装结构，其特征在于，该半导体元件封装结构进 一步包括一个水冷管，该导热基板具有一个与第一表面相对的第二表面，该第二表面与水 冷管固接为一体。
6.一种半导体元件封装结构的封装方法，包括提供一块导热基板，该导热基板具有第一表面及与该第一表面邻接的侧面；于该导热基板设置第一电极线及第二电极线，该第一电极线的两端分别设于第一表面 及侧面，第二电极线的两端分别设于第一表面及侧面；提供一个半导体元件，将该半导体元件设于该导热基板的第一表面，并将该半导体元 件与该第一电极线与第二电极线电性相连；提供一个具有通孔的保护板，将该保护板设于该导热基板的第一表面，以使该保护板 覆盖该第一表面，且该半导体元件位于该通孔内；于该通孔内设置包覆体，以使该包覆体包覆该半导体元件，从而形成半导体元件封装 结构。
7.如权利要求6所述的半导体元件封装结构的封装方法，采用丝网印刷或者喷墨方式 于该导热基板设置第一电极线及第二电极线。
8.如权利要求6所述的半导体元件封装结构的封装方法，其特征在于采用表面贴装 技术将该半导体元件设于该导热基板的第一表面。
9.如权利要求6所述的半导体元件封装结构的封装方法，其特征在于，采用灌模方式 将包覆体材料灌入通孔中，固化该包覆体材料，以形成包覆该半导体元件的包覆体。
10.如权利要求6所述的半导体元件封装结构的封装方法，其特征在于该基板包括一 个与该第一表面相对的第二表面，该半导体元件封装结构的封装方法进一步包括提供一个 水冷管，将该第二表面与该水冷管固接为一体。
全文摘要
本发明提供一种半导体元件封装结构，其包括导热基板，该导热基板具有第一表面及与该第一表面邻接的侧面；设于该导热基板上的第一电极线及第二电极线，该第一电极线的两端分别设于第一表面及侧面，第二电极线的两端分别设于第一表面及侧面；半导体元件，该半导体元件设于该导热基板的第一表面，且其与第一电极线及第二电极线电性连接；具有通孔的保护板，该保护板覆盖该导热基板的第一表面，该半导体元件位于该通孔内；包覆体，该包覆体包覆该半导体元件，且位于该通孔内。该半导体元件封装结构可以有效地散热。另外，本发明还提供了一种半导体元件封装结构的封装方法。
文档编号H01L23/48GK101937889SQ20091030383
公开日2011年1月5日 申请日期2009年6月29日 优先权日2009年6月29日
发明者骆世平 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司;鸿海精密工业股份有限公司