具有遮光罩的芯片封装的制作方法

文档序号:14721837发布日期:2018-06-17 17:26阅读:185来源:国知局

本发明涉及芯片封装,更具体地,涉及具有用于遮挡从芯片辐射的光的遮光罩的芯片封装。



背景技术:

一般而言,当安装诸如UVLED芯片的光学器件芯片时,形成一空间以增加光学反射率;然后,芯片被安装在该空间内;并且安装空间由模制透镜密封,由此制成芯片封装。

此时,利用透镜的密封过程中所使用的粘合剂(Si等)暴露于从光学器件芯片(例如UVLED芯片)辐射的光,并且由于缺乏对其的耐受性,存在如下问题:由于密封剂随着时间的推移而变性或硬化,封装的可靠性降低。



技术实现要素:

技术问题

为了解决上述问题,本发明的一个目的在于提出一种具有遮光罩的芯片封装,以防止粘合剂暴露于从光学器件辐射的光。

更具体地,本发明的另一个目的在于提出一种在密封元件的一部分中具有遮光罩的芯片封装,以防止粘合剂暴露于从光学器件辐射的光中。

技术方案

为了解决上述问题,根据本发明的具有遮光罩的芯片封装包括:芯片衬底,其包括导电部分和电气分离所述导电部分的至少一个绝缘部分;安装在所述芯片衬底上的光学器件;密封所述芯片衬底的上表面的密封部分;将所述密封部分粘合到所述芯片衬底的粘合剂;及遮光罩,其形成在所述密封部分中并且阻止所述光学器件的光进入所述粘合剂。

优选地,所述遮光罩形成在所述粘合剂和所述密封部分之间,并且反射或吸收从所述光学器件辐射的UV光。

优选地,所述遮光罩形成在所述粘合剂和所述密封部分之间,并且是光学涂层,该光学涂层包括交替沉积的、具有不同折射率的材料层,以反射或吸收从所述光学器件辐射的UV光。

优选地,所述遮光罩形成在所述密封部分的上表面上,并且阻止从所述光学器件辐射并且从所述芯片封装之外反射的光进入所述粘合剂。

密封部分包括遮光罩,其特征在于,所述遮光罩具有倾斜表面,该倾斜表面具有预定角度并且向下伸出,并且所述遮光罩沿着该倾斜表面形成,并反射或吸收从所述光学器件辐射的UV光。

优选地,所述遮光罩围绕所述密封部分的周边形成,并且吸收所述光学器件的光。

优选地,所述密封部分包括采用石英、CaF2、MgF2和BaF2中任一种的透镜。

有益效果

根据本发明,粘合剂沉积到预先形成的槽中,并且遮光罩附加地形成在粘合剂和密封部分之间,从而可以阻止对于光学器件的辐射光的暴露,由此可以防止粘合剂的变性,并且可以增强透镜的粘合过程中的可靠性。

此外,由于可以不一定使用昂贵的高耐受性粘合剂400,而可以按原样使用常规获得的材料,本发明还具有降低成本的效果;并且本发明具有如下优势:常规可获得的低成本粘合材料可以应用于昂贵的UV封装。

附图说明

图1是示出了根据该实例的示例性实施方式的具有遮光罩的芯片封装的视图。

图2是示出了根据该实例的示例性实施方式的具有遮光罩的芯片封装的更详细视图。

图3是示出了根据该实例的另一示例性实施方式的具有遮光罩的芯片封装的视图。

图4是示出了根据该实例的又一示例性实施方式的具有遮光罩的芯片封装的视图。

图5是示出了根据该实例的再一示例性实施方式的具有遮光罩的芯片封装的视图。

图6是示出了根据该实例的又再一示例性实施方式的具有遮光罩的芯片封装的视图。

具体实施方式

下文中说明书的内容仅仅用于示例本发明的原理。因此,本领域内普通技术人员可以实施本发明的理论并发明包括在本发明的构思和范围内的各种装置,即使其在说明书中并没有清楚地解释或展示。此外,原则上,本说明书中列出的所有条件术语和实施方式显然是出于理解本发明的构思的目的,人们应该理解本发明并不限于这些专门列出的示例性实施方式和条件。

通过下述和附图相关的详细说明,上述目的、特征和优势将更加显而易见,并且因此本领域内普通技术人员可以轻易地实施本发明的技术精神。

如果认为与本发明相关的公知现有技术的详细描述可能不必要地掩盖本发明的要点,则将其省略。下文中将参考附图描述根据本发明的优选示例性实施方式。为简便起见,UVLED将被解释为芯片。

图1是示出了根据该实例的示例性实施方式的具有遮光罩的芯片封装的立体视图。

参考图1,根据该实例的示例性实施方式的具有遮光罩的芯片封装包括:芯片衬底100、光学器件200、密封部分300、粘合剂400以及遮光罩500。

在本发明的示例性实施方式中,芯片衬底可以包括导电部分以及使导电层绝缘的绝缘部分。导电部分给将被安装的芯片200施加电功率。即,利用导电材料形成导电层以向芯片200施加电功率,并且通过与PCB基板及其中形成有电极的类似物的粘合,而将来自外部的电功率提供给导电层的下部。在本发明的示例性实施方式中,导电部分可以利用铝薄片材料来形成。

绝缘部分电气分离导电部分以将电功率施加到芯片200的每个电极上。即,导电部分被分离以分别在芯片200中形成正极电极和负极电极,并且彼此分离的每个导电部分可以分别供应来自外部的正电压和负电压。

此外,在本发明的示例性实施方式中,导电部分可以多重地形成以将电功率施加到至少两个以上的芯片。

此外,在本发明的示例性实施方式中,绝缘部分被多重地形成以分离多个导电部分。换言之,参考图1,在单个单元衬底100中,可以在三个导电部分之间形成两个绝缘部分。

在本发明的示例性实施方式中,绝缘部分可以由合成树脂材料的绝缘膜制成。在这种情况下,在粘合导电部分和绝缘部分时,利用液体粘合剂将导电部分和绝缘部分与合成树脂材料的粘合剂薄膜粘合在一起,从而增加粘合强度。此时,为了进一步增强粘合强度,可以在能够维持比环境温度和压力高的温度和压力的高温和高压室中进行粘合过程,并且此外,可以在利用机械方法或化学方法在结合表面上产生粗糙度之后进行粘合过程。

即,在本发明的示例性实施方式中,在阳极化导电部分的至少一个表面(优选地,面向绝缘部分的表面)之后,导电部分和绝缘部分可以经由该阳极化的表面粘合。换言之,当导电部分由铝材料构成时,为了增加粘合强度,其每个粘合表面可以在粘合过程之前被阳极化,并且可以在以这种方式阳极化的表面上产生上述的粗糙度。

此外,在本发明的示例性实施方式中,当导电部分是铝衬底100时,导电部分的将会面向绝缘部分的表面首先被阳极化,并且随后,可以通过其粘合过程而形成绝缘部分。

然后,在本发明的示例性实施方式中,具有遮光罩的芯片封装设置有凹腔室,其朝向导电部分的内侧以形成用于芯片200的安装空间。参考图1,其上安装有芯片200的基底100的表面形成为凹的形状,其相对于平坦外表面进一步凹陷。即,芯片100具有下述形状:外壁沿着芯片200在其中被安装的区域的周边形成。

即,在本发明的示例性实施方式中,芯片安装在形成在腔室内的空间中的导电部分上,并且可以通过在安装芯片之后利用透镜及类似物来密封腔室而制造芯片封装。

在本发明的示例性实施方式中,密封部分300密封芯片衬底的上表面。

根据芯片的类型,密封部分300可以改变,例如,石英可以用于UV-C封装,并且玻璃可以用于UV-B和UV-A封装。此外,可以将CaF2、MgF2和BaF2用作透镜的材料来制得透镜。粘合剂400粘合密封部分和芯片衬底100。硅及类似物可以用作粘合剂400。

此外,在本发明的示例性实施方式中,芯片衬底100还可以包括槽110。

参考图1,根据本发明的示例性实施方式的槽110形成为具有预定深度并且与腔室向外间隔开。

在本发明的示例性实施方式中,优选地,槽110沿着腔室连续地形成。即,密封部分300和芯片衬底100之间的粘合强度可以通过连续地形成槽以增大与当制造芯片封装时用于密封芯片封装的密封部分300的接触面积而被进一步增强。此外,由于槽被连续地形成,有利的是,当将粘合剂400注入槽110时,粘合剂400可以通过单次注入过程被注入。

然而,考虑到槽110的形成过程,槽当然可以形成为两个分离的槽110,如图1所示。

即,根据本发明的示例性实施方式,粘合剂被注入到在密封部分300接触的接触表面处包括预定槽的空间中,并且随后粘合密封部分300。此时,由于用于粘合密封部分300的粘合剂可能溢出到粘合区域周围,因此可以在与密封部分300粘合的表面中提供附加槽,以防止这种溢出并且便于使用适量的粘合剂。

在本发明的示例性实施方式中,遮光罩500形成在密封部分中并且阻止光学器件200的光进入粘合剂。

下文中,将描述根据本发明示例性实施方式的具有遮光罩500的芯片封装的密封部分300。图2是示出了根据图1的具有遮光罩500的芯片封装的密封部分300的放大视图。

根据本发明的示例性实施方式的密封部分300还包括遮光罩500。

在本发明的示例性实施方式中,遮光罩500形成在密封部分300的一个表面中以对应于槽110,槽110以预定深度凹陷地形成在腔室外部并且与腔室间隔开。

“密封部分300的一个表面”可以是形成在密封部分的下表面中并且形成在基底的粘合剂400和密封部分的下表面之间的一个表面,如图2所示。

在本发明的示例性实施方式中,遮光罩500可以是金属层,其形成在粘合剂400和密封部分300之间,并且反射或吸收从光学器件200辐射的UV光210。

更具体地,遮光罩可以通过沉积或涂敷成一厚度而形成在密封部分的下表面中,该厚度在UV区域中具有小于5%的透射系数(即,1-反射系数-吸收系数)。PVD(热蒸镀、电子束蒸镀、溅射,等),CVD和类似方法可以用作金属层的金属沉积方法。此外,Cr、Ti、Ni和类似物可以在沉积期间用作粘合剂层以增强粘合强度,并且在利用涂层时,可以印刷金属有机粘合剂混合物糊剂。

此外,在本发明的示例性实施方式中,遮光罩500可以是通过交替地沉积彼此具有不同折射率并且形成在在粘合剂400和密封部分300之间的材料层而形成的光学涂层,并且遮光罩500反射或吸收从光学器件200辐射的UV光。

即,较低折射率的材料和较高折射率的材料被交替地沉积,并且SiO2可以用作较低折射率的材料,而TiO2、Ta2O5、NbO2及类似物可以用作较高折射率的材料。

此时,电子束蒸镀或反应溅射可以用作沉积方法,并且优选地,每层的厚度以及层的数量被设计成使得在相应的UV区域中实现最高的反射。一般而言,透射系数被设计成小于3%。

此外,在本发明的示例性实施方式中,优选地,遮光罩500的宽度被形成为覆盖布置在槽110中的粘合剂400的宽度。

即,当密封部分220的厚度比粘合剂400的宽度薄时,不能如图2所示的那样阻止从密封部分300的表面反射的光210进入粘合剂。

下文中,通过参考图3,将描述根据本发明另一示例性实施方式的具有遮光罩500的芯片封装的密封部分300。

参考图3,根据该实例的示例性实施方式的芯片封装还可以在密封部分300的上表面中包括遮光罩500。即,使根据上述示例性实施方式形成在密封部分的下表面中的遮光罩500成为第一遮光罩510,而第二遮光罩520可以附加地形成在密封部分的上表面中。

因此,根据本发明的示例性实施方式的第二遮光罩520形成在密封部分的上表面中,从而可以防止从光学器件200辐射和从芯片封装之外的外部对象10反射的光210进入粘合剂。

下文中,通过参考图4,将描述根据本发明又一示例性实施方式的具有遮光罩500的芯片封装的密封部分300。

根据图4,根据本发明的示例性实施方式的密封部分300设置有倾斜表面,该倾斜表面具有预定角度并且向下伸出,并且遮光罩500可以在粘合剂400和密封部分300之间沿着倾斜表面形成。

即,密封部分300的形状被加工成具有倾斜表面并且伸出,并且随后,连续地形成遮光罩500直至这种倾斜表面,因此,能够阻止光210通过如图1至3所示的密封部分300和芯片衬底100之间的间隙泄漏。

此外,参考图5,作为另一示例性实施方式,使根据图4的遮光罩500成为第一遮光罩510,并且然后也能够添加根据图3的第二遮光罩520。

因此,第一遮光罩510被连续地形成直至密封部分300的倾斜表面,并且阻止光210通过如图1至3所示的密封部分300和芯片衬底100之间的间隙泄漏;并且,第二遮光罩520形成在密封部分300的上表面中,并且可以防止从光学器件200辐射和从芯片封装之外的外部对象10反射的光210进入粘合剂。

此外,参考图6,根据本发明的另一示例性实施方式的具有遮光罩500的芯片封装的密封部分300可以包括遮光罩600,其围绕密封部分300的周边形成,并且包括吸收光学器件200的光210的吸收部分。

即,在利用金属离子掺杂工艺以具有UV吸收部分的玻璃或石英部分地形成遮光罩600之后,其可以粘合到密封部分300的周边。此时,举例来说,铜、铟和类似物可以用作金属离子;并且,优选地,进行离子掺杂以使得UV区域中的透射系数(即,1-反射系数-吸收系数)最终小于10%。

根据上述的本发明,遮光罩500被附加地形成在密封部分300中,从而可以阻止粘合剂400暴露于光学器件200的辐射光,由此可以防止粘合剂400的变性,并且可以增强密封部分(透镜)的粘合过程中的可靠性。

此外,由于可以不一定使用昂贵的高耐受性粘合剂400,而可以按照原样使用常规获得的材料,本发明还具有降低成本的效果;并且本发明具有如下优势:常规可获得的低成本的粘合材料可以应用于昂贵的UV封装。

上述说明书仅仅是对本发明的技术精神的示例性说明,并且对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明的基本特征的情况下,各种改进、变化和替换是可能的。

因此,本发明中公开的示例性实施方式和附图是出于解释的目的,而非用于限制本发明的技术精神,并且,本发明的技术精神的范围并不由这些示例性实施方式和附图限定。必须根据随附权利要求来解释本发明的保护范围,并且应该以如下方式解释:本发明的等价范围内的所有技术精神都包括在本发明的权利范围内。

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