半导体封装装置的制作方法

文档序号:11592956阅读:200来源:国知局

本发明涉及半导体封装装置,且更确切地说,系涉及具有发光组件之半导体封装装置。



背景技术:

发光二极管(led)或雷射二极管广泛地用于各种应用中。半导体发光装置可包括led芯片,其具有一或多个半导体层。当所述半导体层受激发时,其可发射同调及/或非同调之光线。在制造过程中,大量的led半导体晶粒可被制造于半导体晶圆上,所述晶圆可藉由探测或测试以精确地识别各晶粒之特定颜色特征(如色温)。接着,可将所述晶圆切割成复数个芯片。所述led芯片通常被封装以提供:外部电连接、散热、透镜或导光件、环境保护及/或其他特征。制造led芯片封装之方法包括如晶粒贴合、打线、模封、测试及其他制程。

部分led控制电路系用于产生恒定的直流电,并控制一串给定数目之led。若欲个别地控制每个led,则需要大面积之电路板以实施更复杂之电路。在部分情况下,可使用具有大量引线之引线框架作为电连接。

此外,在部分发光装置中,多个led及控制器单独地封装,接着安装在主板上,其会增加制造成本及发光装置之总面积。



技术实现要素:

根据本发明的实施例,电子装置包括载体及复数个电子组件。载体具有引线框架及封装体。所述载体具有开放的顶表面、封闭的底表面及在所述开放的顶表面与所述封闭的底表面之间延伸的侧壁。所述载体具有圆形空腔,其自所述载体的所述开放的顶表面朝所述封闭的底表面延伸。所述引线框架具有管芯焊盘及复数个引线。所述引线藉由至少一间隙与所述管芯焊盘实体上隔离。所述封装体部分地包覆所述引线框架,使得所述管芯焊盘的顶表面的一部分及各引线的一部分自所述封装体暴露。所述引线所暴露的部分系沿着所述管芯焊盘径向配置。复数个电子组件安置于所述管芯焊盘上。

根据本发明的实施例,载体包括引线框架及封装体。所述引线框架具有管芯焊盘及复数个引线。所述引线藉由至少一间隙与所述管芯焊盘实体上隔离。所述封装体部分地包覆所述引线框架,使得所述管芯焊盘的顶表面的一部分及各引线的一部分自所述封装体暴露。所述封装体具有开放的顶表面、封闭的底表面及在所述开放的顶表面与所述封闭的底表面之间延伸的侧壁。所述封装体具有圆形空腔,其自所述封装体的所述开放的顶表面朝所述封闭的底表面延伸。所述引线所暴露的部分系沿着所述管芯焊盘径向配置。

根据本发明的实施例,电子模块包括第一载体。所述第一载体具有复数个封装安置于其上。各封装包括第二载体。所述第二载体具有开放的顶表面、封闭的底表面及在所述开放的顶表面与所述封闭的底表面之间延伸的侧壁。所述第二载体具有圆形空腔,其自所述载体的所述开放的顶表面朝所述封闭的底表面延伸。所述第二载体包括引线框架、封装体及复数个电子组件。所述引线框架具有管芯焊盘及复数个引线。所述引线藉由至少一间隙与所述管芯焊盘实体上隔离。所述封装体部分地包覆所述引线框架,使得所述管芯焊盘的顶表面的一部分及各引线的一部分自所述封装体暴露。所述引线所暴露的部分沿着所述管芯焊盘径向配置。所述复数个电子组件安置于所述管芯焊盘上。外罩覆盖所述封装。

附图说明

图1a说明根据本发明的实施例的半导体封装装置之透视图。

图1b说明根据本发明的实施例的半导体封装装置之下视图。

图1c说明根据本发明的实施例的半导体封装装置之示意图。

图2说明根据本发明的实施例的半导体封装装置之上视图。

图3说明根据本发明的实施例的半导体封装装置之上视图。

图4说明根据本发明的实施例的半导体封装装置之示意图。

图5说明根据本发明的实施例的电子装置之上视图。

贯穿图式和具体实施方式使用共同参考数字以指示相同或类似元件。从以下结合附图作出的详细描述,本发明将会更加显而易见。

具体实施方式

图1a说明根据本发明的部分实施例的半导体封装装置1的透视图。半导体封装装置1包括载体及复数个电子组件13、14。

载体10具有开放的顶表面、封闭的底表面及在所述开放的顶表面与所述封闭的底表面之间延伸的侧壁。所述载体10具有或定义圆形空腔10a,其自所述载体10的开放的顶表面朝封闭的底表面延伸。如图1a所示,所述载体10包括引线框架12及封装体11。

所述引线框架12为预铸模的引线框架,其具有管芯焊盘12a及复数个引线12b。所述引线框架12可由铜、铜合金或其他合适的材料或合金组成。在部分实施例中,所述引线框架12可包括下列之一或下列的组合:铁/铁合金、镍/镍合金或其他金属/金属合金。在部分实施例中,所述引线框架12涂覆银层。

所述管芯焊盘12a具有第一区域12a1及第二区域12a2。在部分实施例中,所述管芯焊盘的第一区域12a1实质上为弧形或圆形。举例而言,所述管芯焊盘12a的第一区域12a1可为圆形、椭圆形或其他弧形。在部分实施例中,所述管芯焊盘12a的第一区域12a1可为圆形、椭圆形或其他弧形的一部分。在部分实施例中,所述管芯焊盘12a为散热垫(如具有承受热能的合适材料),其可承受由置于其上的电子组件13、14所产生的热能。

所述引线12b沿着管芯焊盘12a成径向(或辐射状)配置。例如,所述引线12b配置的方向系自管芯焊盘12a的中心朝向管芯焊盘12a的外边缘。所述引线12b与所述管芯焊盘12a分离。亦即,所述引线12b与所述管芯焊盘12a之间具有至少一间隙。在部分实施例中,所述至少一间隙由所述封装体11所填满。在部分实施例中,所述管芯焊盘12a的边缘与各引线12b的端点或至少两个引线的端点之间的距离实质上相同。在部分实施例中,所述间隙的宽度约为0.15微米(μm)至0.2μm。在部分实施例中,所述管芯焊盘12a的边缘与各引线12b的端点共形(conformal)。在部分实施例中,所述引线框架12具有13个引线。在其他实施例中,所述引线框架12可根据半导体封装装置的需求选择任何数目的引线。

封装体11置于所述引线框架12上,并覆盖一部分的引线框架12。例如:所述封装体11覆盖所述管芯焊盘12a的第二区域12a2的一部分及各引线12b的一部分。在部分实施例中,所述封装体11包括环氧树脂,其具有填料(filler)散布其中。

所述封装体11具有圆形空腔10a,其自所述封装体11的顶表面延伸至所述封装体11的底表面。所述空腔10a暴露一部分的管芯焊盘12a及一部分的引线12b。所述空腔10a的侧壁11a可由包括反射性材质的材料所组成。在部分实施例中,所述空腔10a的侧壁11a可作为反射面。由于电子组件13及电子组件14整合至单一半导体封装装置1,其需要使所述半导体封装装置微小化。封装体11的形状有助于减小半导体封装装置1的总尺寸。举例而言,封装体11可具有凹槽11r以容纳更多组件或暴露更多引线。在部分实施例中,所述凹槽11r形成于封装体11的侧壁中。

电子组件13(包括13a、13b、13c)系置于所述管芯焊盘12a的第二区域12a2上。在部分实施例中,电子组件13a、13b、13c为led。led13a、13b、13c可安置为彼此互相邻近。在部分实施例中(例如用于三原色(rgb)装置中),led13a、13b、13c可分别为红光led、绿光led及蓝光led(如:发射红色可见光频谱、绿色可见光频谱及蓝色可见光频谱),且可安置为彼此互相邻近以增强混色以避免盲区(blindzone)出现。

电子组件14安置于所述管芯焊盘12a的第一区域12a1上。在部分实施例中,所述电子组件14为控制器。所述电子组件14可为或可包括集成电路(ic)。所述电子组件14可为具有通用处理器(generalpurposeprocessor)、微处理器、微控制器或其他可程序化组件(如场可编程门阵列(fieldprogrammablegatearray,fpga)或其他如专用集成电路(application-specificintegratedcircuit,asic)的控制器)。

电子组件14藉由导线15与led13a、13b、13c电连接,并经组态以透过至少一导线15控制led13a、13b、13c。在部分实施例中,电子组件14可藉由其他导线15与引线12b连接。相较于直接将led13a、13b、13c与引线12b连接,先将led13a、13b、13c与电子组件14连接再将电子组件与引线12b连接可降低导线的长度。如此可避免导线15的短路。此外,使用较短长度的导线15亦可降低制造成本。

为了个别地或集体地控制led,载体或将具有或呈载复杂的电路,如此将需要大量的引线以用于连接。在部分实施例中,载体具有空腔,其会限制引线的数目及布局,且因引线与电子组件的连接焊垫间的距离不同,其亦会阻碍电子组件及引线之间导线的结合。图1揭示一圆形空腔10a,其中引线12b与圆形管芯焊盘12a的边缘共形,如此有助于增加适用于所述半导体封装装置1的引线的数目。此外,由于各引线12b暴露于所述封装体11外的形状及尺寸实质上相同,其可简化电子组件14与引线之间的导线的连接,藉此可降低制造成本及时间。

图1b说明根据本发明的部分实施例的半导体封装装置1的下视图。如图1b所示,一部分的管芯焊盘12a及一部分的引线12b被所述封装体11所覆盖。所述管芯焊盘12a及引线12b所暴露的部分实质上与所述封装体11的底表面共平面。

图1c说明根据本发明的部分实施例的半导体封装装置1的示意图。如图1c所示,各引线12具有被所述封装体11所包覆或覆盖的第一部分及暴露于所述封装体11外的第二部分。

各引线12的宽度在朝着所述管芯焊盘12a的方向上减少。即使各引线12的总长度可能不同,但各引线12的第二部分的长度实质上相同。在部分实施例中,由于各引线12的长度不同,故可于第一部分12b1及第二部分12b2的间形成断差12b3,俾使各引线12所暴露部分(如第二部分12b2)的长度相同。

图2说明根据本发明的部分实施例的半导体封装装置2的示意图。所述半导体封装装置2与图1c所示的半导体封装装置1相似,除了在半导体封装装置2中,各引线所暴露部分的长度并不完全相同。例如,引线22b1所暴露部分的长度小于引线22b2所暴露部分的长度。在部分实施例中,部分引线(如引线22b3)会被封装体11完全包覆或覆盖。因此,各引线与管芯焊盘12a间的距离并非完全相同,其将增加电子组件14与引线间导线连接的困难度。相较之下,由于图1c中各引线12b暴露于所述封装体11外的形状及尺寸实质上相同,其可简化电子组件14与引线12b之间的导线的连接,藉此可降低制造成本及时间。

图3说明根据本发明的部分实施例的半导体封装装置3的示意图。除了以下差异,所述半导体封装装置3与图1c所示的半导体封装装置1相似:在半导体封装装置3中,各引线所暴露部分的长度并不完全相同;载体30具有矩形空腔30a自其开放的顶表面朝封闭的底表面延伸;及管芯焊盘32a为矩形。所述矩形的空腔30a会限制引线的数目及布局,且由于各导线与电子组件的连接焊垫间的距离不同,其亦将妨碍电子组件与引线间的导线的连接。相较之下,藉由使用如图1c所示的圆形空腔10a,引线12b可与圆形管芯焊盘12a的边缘共形,其可增加适用于所述半导体封装装置的引线的数目。此外,如图3所示,各引线与管芯焊盘32a间的距离不同,其会使电子组件34与引线之间的导线连接较为困难。相较之下,如图1c所示,由于各引线12b暴露于所述封装体11外的形状及尺寸实质上相同,其可简化电子组件14与引线12b之间的导线15的连接,藉此可降低制造成本及时间。

图4说明根据本发明的部分实施例的半导体封装装置4的示意图。所述半导体封装装置4与图1c所示的半导体封装装置1相似,除了在图4中,管芯焊盘42a的第一区域42a1与第二区域42a2互相分离。所述管芯焊盘42a的第一区域42a1及第二区域42a2之间存在间隙。所述间隙的宽度约为0.15μm至0.2μm。

led13a、13b、13c系放置于所述管芯焊盘42a的第二区域42a2上。电子组件14系放置于所述管芯焊盘42a的第二区域42a1上。藉由分离管芯焊盘42a的第一部分42a1及第二部分42a2,led13a、13b、13c所产生的热能对电子组件14较不可能产生不利的影响。

图5说明根据本发明的部分实施例的电子装置5的上视图。在部分实施例中,在部分实施例中,电子装置5为可调式led模块。如图5所示,电子装置5具有复数个如图1a所示的半导体封装装置1。在部分实施例中,所述电子装置5具有复数个如图2-4所示的半导体封装装置2、3或4,或其组合(包括与半导体封装装置1的组合)。在部分实施里中,所述电子装置5可具有任何数目的半导体封装装置。

如本文中所使用,术语「实质上」、「实质的」、「大约」及「约」用以描述及考虑小变化。当与事件或情形结合使用时,所述术语可以指其中事件或情形明确发生的情况以及其中事件或情形极近似于发生的情况。举例而言,所述术语可以指小于或等于±10%,诸如小于或等于±5%、小于或等于±4%、小于或等于±3%、小于或等于±2%、小于或等于±1%、小于或等于±0.5%、小于或等于±0.1%或小于或等于±0.05%。术语「实质上共平面」可指两表面沿着同一平面具有微米以内的差异,如40μm内、30μm内、20μm内、10μm内或1μm内。当术语「实质上」、「大约」、「约」用于一事件或情况时,其可指所述事件或所述情况准确地发生,亦可指所述事件或所述情况接近一近似值。

在部分实施例的叙述中,一组件位于另一组件之「上」可包括所述组件直接位于另一组件之上(如实体接触),亦可指所述组件与另一组件之间具有其他组件。

另外,有时在本文中按范围格式呈现量、比率及其他数值。应理解,此范围格式系出于便利及简洁起见,且应灵活地理解,不仅包括明确地指定为范围限制的数值,而且包括涵盖于彼范围内的所有个别数值或子范围,如同明确地指定每一数值及子范围一般。

虽然已参考本发明的特定实施例描述及说明本发明,但这些描述及说明并不限制本发明。熟习此项技术者应理解,在不脱离如由所附权利要求书界定的本发明的真实精神及范畴的情况下,可作出各种改变且可取代等效物。所述说明可未必按比例绘制。归因于制造制程及容限,本发明中的艺术再现与实际设备之间可存在区别。可存在并未特定说明的本发明的其他实施例。应将本说明书及图式视为说明性的而非限制性的。可作出修改,以使特定情况、材料、物质组成、方法或制程适应于本发明的目标、精神及范畴。所有此等修改意欲在所附权利要求书的范畴内。虽然本文中所揭示的方法已参考按特定次序执行的特定操作加以描述,但应理解,可在不脱离本发明的教示的情况下组合、细分或重新排序这些操作以形成等效方法。因此,除非本文中特别指示,否则操作的次序及分组并非本发明的限制。

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