专利名称：芯片构装的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种半导体技术，且特别是涉及一种半导体构装技术。
背景技术：
半导体构装技术被广泛地应用于各类型的电子元件制作工艺上，用以将半导体芯片连接至基板或导线架等载具，或直接将半导体芯片接合至电路板，以达成半导体芯片与外部线路的连接。在已知发光二极管芯片的构装技术中，采用预封型导线架(pre-molded leadframe)取代传统的陶瓷基板来承载发光二极管芯片。预封型导线架包括绝缘预封材 (insulating pre-molding unit)，用以包封具有正极接脚和负极接脚的导线架，其中部分的正极接脚和负极接脚暴露于预封材外部。芯片配置于预封型导线架上，并且通过导线耦接至正极接脚和负极接脚。封胶体(molding compound)被形成于预封型导线架上，用以包覆芯片与导线。然而，以往封胶体多是通过模制方式来形成，因此制作上需要负担模具的成本。虽然，可以考虑采用点胶(dispensing)或喷涂(injection)的方式来形成封胶体，但此类方式的胶量控制不易，且封胶材料被形成于预封型导线架上之后，可能会流动至非预期的位置，而产生溢胶的问题。另一方面，预封材与预封型导线架之间也可能因为热应力或其他因素而产生脱层的问题，而外界的空气或水气可能由预封材与预封型导线架的接合处进入发光二极管芯片构装内部，而影响产品的可靠度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种芯片构装，在预封型导线架上形成挡墙，用于规划预封型导线架上的封胶体的形成位置与注胶量，换言之，通过挡墙可以避免溢胶或注胶量不易控制等问题，有助于提升制作工艺良率，并节省制作工艺成本。此外，挡墙的材质可以依实际需求变更。例如应用于发光二极管的芯片构装时，挡墙可以为透明材料，用以增加出光。或者，挡墙例如是磷光材料，用以吸收发光二极管发出的光线，并且转换为荧光输出。如此，可在发光二极管断电后通过荧光进行夜间照明、情境照明、或者作为紧急指示灯。又或者，挡墙例如是黑色的吸光材料，适用于发光二极管显示装置，用以降低外界光线产生的漫射效应，增强显示对比。据此，本发明提出的芯片构装主要包括预封型导线架、芯片、多条导线、挡墙以及封胶体。预封型导线架的芯片座与多个接脚被预封材一体成型地包覆，且各接脚的第一部分延伸至预封材之外。挡墙配置于预封型导线架上并连接预封材，以形成容置芯片与多条导线的凹穴(cavity)。如同前述，挡墙与预封材可以具有不同的材质。封胶体填入凹穴内， 以覆盖芯片与导线。本发明提出的芯片构装还可对预封型导线架的芯片座以及接脚的高度进行设计，以利于打线制作工艺。预封材可以暴露出芯片座的底面，使芯片构装内部的热能可通过芯片座的底面散逸至外界。预封材可以内掺多个金属化合物，当芯片为发光二极管芯片时，可以加强发光二极管芯片发出的光线在凹穴内的反射效率。此外，芯片座表面也可设置反射镀膜，以达到类似或者更好的反射效率。前述芯片座的边缘可具有弯折部，且预封材包覆弯折部。通过弯折部可以延长外界水气进入芯片构装的路径，有效避免水气经由芯片座与预封材的接合处进入芯片构装内部。此外，弯折部也有助于加强预封材与芯片座之间的接合强度。为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。
图IA为本发明的一实施例的一种芯片构装的剖视图；图IB与图IC分别为图1的芯片构装的侧视图与上视图；图2-图7分别为本发明的不同实施例的多种芯片构装示意图。主要元件符号说明100:芯片构装110 预封型导线架112:芯片座112a:芯片座的底面114:正极接脚114a:正极接脚的第一部分116:负极接脚116a 负极接脚的第一部分118:预封材120 发光二极管芯片122 接垫130 导线140 挡墙150:凹穴160 封胶体170 光转变层200:芯片构装220 发光二极管芯片240 挡墙242 挡墙的侧面L 光线300 芯片构装320 发光二极管芯片340 挡墙
P 荧光400 芯片构装440 挡墙S 外界光线500 芯片构装512 芯片座512a:芯片座的承载面514 接脚514a 接脚的第二部分515 接脚的第二部分的接合区520 发光二极管芯片522 接垫530:导线550:凹穴Hl 接合区相对于承载面的高度H2 接垫相对于承载面的高度600 芯片构装612 芯片座612a 弯折部618 预封材620 发光二极管芯片R 外界空气或水气的渗入路径700:芯片构装712 芯片座712a 承载面720 发光二极管芯片780 反射镀层
具体实施例方式请参考图IA-图1C，其中图IA为依照本发明的一实施例的一种芯片构装的剖视图，图IB与图IC分别为此芯片构装的侧视图与上视图。为清楚表达芯片构装的内部结构， 图IC省略部分的构件。本实施例以发光二极管芯片120的构装为例来说明本发明的一种技术方案，其中预封型导线架110用以承载发光二极管芯片120，且预封型导线架110包括芯片座112、多个接脚(包括正极接脚114与负极接脚116)，以及预封材118。在此，预封材 118例如是选用热塑型高分子材料，以注塑成型方式制成，或是可选用热固型高分子材料， 以压模成型方式制成，其中尤以热固型高分子材料能提供良好的耐热、耐黄变等特性，具有较佳的可靠度。此外，预封材118可以内掺多个金属化合物，以加强预封材118对发光二极管芯片120发出的光线的反射效果。正极接脚114与负极接脚118分别设置于芯片座112的两侧，且正极接脚114的第一部分11 以及负极接脚116的第一部分116a分别延伸至预封材118之外，作为整体芯片构装100的外引脚。发光二极管芯片120配置于芯片座112上，具有多个接垫122，且接垫122分别通过多条导线130连接至正极接脚114与负极接脚118。此外，本实施例选择使预封材118暴露出芯片座112的底面112a，使芯片构装100内部的热能(例如发光二极管芯片120运作时产生的热能)可通过芯片座112的底面11 散逸至外界。本实施例更在预封型导线架110上形成挡墙140。挡墙140与发光二极管芯片120 位于预封型导线架110的同一侧，且挡墙140连接预封材118，以形成用以容置芯片120与导线130的凹穴150。封胶体160填入凹穴150内，以覆盖发光二极管芯片120与导线130。 此外，本实施例可以选择在封胶体160与发光二极管芯片120之间设置光转变层170。光转变层170包含光转变物质颗粒，例如荧光粉。发光二极管芯片120射出的光线，例如蓝光，可以被光转变物质颗粒转换为不同颜色的光线，例如绿光、黄光或红光，其不同颜色的光线再混合以产生白光。值得注意的是，光转变层170可选择性设置，在只发单色光的发光二极管构装中不需设置光转变层170。在本发明的其他实施例中，也可选择在封胶体160内掺入光转变物质颗粒来取代光转变层170。承上述，本实施例提出的芯片构装100于预封型导线架110上形成挡墙140，用于规划预封型导线架110上的封胶体160的形成位置与注胶量。换言之，通过挡墙140可以在形成封胶体160的过程中避免溢胶或注胶量不易控制等问题，因而有助于提升制作工艺良率，并节省制作工艺成本。此外，本实施例的挡墙140与预封材118具有不同的材质，更具体而言，可以选用各种可能的材质来制作挡墙140，以提供不同的功能。如图2所示的另一实施例的芯片构装200，采用透明材料来制作挡墙M0，如此。由发光二极管芯片220发出的部分光线L可以从挡墙240射出，以增加芯片构装200的整体出光量。此外，由于挡墙240是预先形成在预封型导线架110上，因此可以依需求来设计挡墙MO的形状。例如，挡墙MO的侧面M2 可以如图2所示为平面，或者，挡墙240的侧面242也可能是曲面或是其他经过设计的造型面。另外，如图3所示的又一实施例的芯片构装300，采用磷光材料来制作挡墙340。磷光材料可以吸收发光二极管发出的光线L，并且将其转换为荧光P输出。如此，可在发光二极管芯片320断电后通过荧光P进行夜间照明、情境照明、或者作为紧急指示灯。在此，可以视需求来设计挡墙340的形状，以在挡墙340发出荧光P时形成各种不同的发光图案。又或者，如图4所示的再一实施例的芯片构装400，可以采用黑色吸光材料来制作挡墙440。将芯片构装400应用于发光二极管显示装置，如电视机、广告看板等，可以降低外界光线S照射于芯片构装400所产生的漫射效应，因此有助于增强显示画面的对比，提高显不品质。本发明还可对预封型导线架的芯片座以及接脚的高度进行设计，以利于打线制作工艺。如图5所示的芯片构装500的局部结构，接脚514的第二部分51 位于凹穴550内。 发光二极管芯片520配置于芯片座512的承载面51 上。导线530连接于发光二极管芯片520的接垫522与相应的第二部分51 的接合区515之间。本实施例的接脚514的接合区515高于芯片座512，用以降低发光二极管芯片520与接合区515之间的高度落差，以利打线制作工艺的进行。此外，还可以限制接合区515的最大高度，避免造成反效果。例如，设定接合区515相对于承载面51 的高度Hl小于或等于接垫522相对于承载面51 的高度H2的两倍。请参考图6，其绘示依照本发明的另一实施例的芯片构装600。本实施例的芯片座 612的边缘可具有弯折部612a，且预封材618包覆弯折部61加。在此，弯折部61 可以是如图6所示的阶梯状结构，或者任何类似的结构。通过弯折部61 可以延长外界空气或水气进入芯片构装600的路径R。换言之，可以有效避免外界空气或水气经由芯片座612与预封材618的接合处进入芯片构装600内部，确保发光二极管芯片620的正常运作。此外，弯折部61 也有助于加强预封材618与芯片座612之间的接合强度。另外，为了提高预封型导线架对于光线的反射效果，以增加发光二极管芯片构装的光输出效率，本发明还可以选择对芯片座表面进行加工。如图7所示的芯片构装700，芯片座712的承载面71 上具有反射镀层780。此反射镀层可以全面覆盖承载面712a，而位于发光二极管芯片720与芯片座712之间。或者，可以选择仅在发光二极管芯片720以外的承载面71 的其他区域上形成反射镀层780。本实施例不限定反射镀层780在承载面 71 上的位置，也不限定反射镀层780的形状、图案等。例如，在本发明的其他实施例中，反射镀层可以是散布于承载面71 上的多个反射图案。虽然结合以上实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。
权利要求
1.一种芯片构装，包括预封型导线架，包括芯片座；多个接脚，位于该芯片座旁；以及与该芯片座以及该些接脚一体成型的一预封材，各该接脚的一第一部分延伸至该预封材之外；芯片，配置于该芯片座上；多条导线，分别连接于该芯片与该些接脚之间；挡墙，配置于该预封型导线架上并连接该预封材，该挡墙与该预封材具有不同的材质， 该挡墙与该芯片位于该预封型导线架的同一侧，且该挡墙围绕该芯片与该些导线而与该预封型导线架共同形成一凹穴(cavity)；以及封胶体，填入该凹穴内，以覆盖该芯片与该些导线。
2.如权利要求1所述的芯片构装，其中各该接脚的一第二部分位于该凹穴内，各该导线连接至相应的该第二部分的一接合区，该芯片配置于该芯片座的一承载面，且该接合区高于该芯片座。
3.如权利要求2所述的芯片构装，其中各该导线分别连接至该芯片的一接垫，且该接合区相对于该承载面的高度小于或等于各该接垫相对于该承载面的高度的两倍。
4.如权利要求1所述的芯片构装，其中该预封材暴露出该芯片座的一底面。
5.如权利要求1所述的芯片构装，其中该预封材内掺多个金属化合物。
6.如权利要求1所述的芯片构装，其中该预封材包括一热固型高分子材料。
7.如权利要求1所述的芯片构装，其中该芯片为一发光二极管芯片。
8.如权利要求7所述的芯片构装，还包括一光转变层，配置于该封胶体与该芯片之间。
9.如权利要求7所述的芯片构装，其中该挡墙包括一透明材料。
10.如权利要求7所述的芯片构装，其中该挡墙包括一磷光材料。
11.如权利要求7所述的芯片构装，其中该挡墙包括一黑色材料。
12.如权利要求1所述的芯片构装，其中该芯片座的边缘具有一弯折部，且该预封材包覆该弯折部。
13.如权利要求1所述的芯片构装，其中该芯片配置于该芯片座的一承载面，且该芯片构装还包括一反射镀层，位于该承载面上。
全文摘要
本发明公开一种芯片构装，其包括预封型导线架、芯片、多条导线、挡墙以及封胶体。预封型导线架的芯片座与多个接脚被预封材一体成型地包覆，且各接脚的第一部分延伸至预封材之外。挡墙配置于预封型导线架上并连接预封材，以形成容置芯片与多条导线的凹穴。挡墙与预封材可以具有不同的材质。封胶体填入凹穴内，以覆盖芯片与导线。
文档编号H01L33/48GK102509761SQ20121000111
公开日2012年6月20日 申请日期2012年1月4日 优先权日2012年1月4日
发明者詹勋伟 申请人:日月光半导体制造股份有限公司