半导体封装结构的制作方法
本发明涉及一种封装结构，特别涉及一种半导体封装结构。
背景技术：
半导体芯片(例如ic芯片、led芯片、感测组件芯片等)普遍会设置于一封装结构中，使得封装结构可给半导体芯片提供一定的程度的保护；这种半导体芯片与封装结构的总成可称为半导体封装结构。
半导体封装结构应用于各种电子产品中，而由于近年来电子产品的体积都朝薄形化(微型化)的方向设计(尤其是消费型电子产品)，相应地半导体封装结构的体积也需要缩减。然而，体积缩减除了受限于制造能力外，也可受限于半导体封装结构的设计需求。
以一侧射型的半导体封装结构为例，其安装于电子产品的电路板上，该半导体封装结构的厚度会影响电子产品的整体厚度；当半导体封装结构缩减其厚度(即缩减其底部的宽度)时，会受限于其内部芯片固晶(如打线)所需的空间；此外，当底部的宽度缩减时，用于接收或发射信号(光线)的镜片直径也须缩减，但如此一来，会造成信号发射与接收的角度减少，进而造成半导体封装结构在信号发射与接收能力的限制。再者，当底部的宽度缩减时，其电极(焊盘，pad)尺寸也会缩减，可能会造成电极可承受的推力偏低的情况。
另一方面，半导体封装结构也可实施为一侧射型发光装置，其可设置于一示出屏幕的背光模块中。而由于电子产品的示出屏幕朝高屏比的方向设计，侧射型发光装置除了需更小的体积外，还需更密集的排列，以提高示出亮度。然而，这些侧射型发光装置焊接于一电路板时，电路板的焊接区上的焊料可能会被挤压而偏移，导致接触到其他装置、导线或电极等而短路等问题；为避免此问题，这些侧射型发光装置的间需维持一定的距离，导致无法更密集地排列。
再者，发光装置常包含一封装胶体，该胶体可为硅胶，但硅胶在高温烘烤时，容易出现坍塌变形，无法维持预定的形状(即坍胶现象)。若使用传统的高摇变性的甲基系硅胶为胶体时，虽然胶体不易坍塌，但胶体固化后的硬度不足；此外，甲基系硅胶的抗湿或抗硫化的能力也相对较差。
因此，半导体封装结构的技术领域中，尚有若干问题待改善。
技术实现要素：
本发明的目的之一在于提供一种半导体封装结构，其并非整体设置于电路板的表面，故其相对于电路板的表面的凸出量较小，进而可缩减电子产品的整体厚度。
本发明的目的之一在于提供另一种半导体封装结构，其可改善或避免电路板上的焊料偏移问题，进而使多个半导体封装结构可较密集地排列于电路板上。
本发明的目的之一在于提供又一种半导体封装结构，其包含第一基板及第二基板，以有利地形成凸出部或焊料容置部等特定结构来达到减少电路板的凸出量或是改善焊料偏移的技术效果。
为达到上述目的，本发明所公开的一种半导体封装结构包括：一种半导体封装结构，包含：一第一基板，包含一座部、一第一凸出部及一第二凸出部，该座部包含一第一前表面、一第一侧面及一第二侧面，而该第一凸出部及该第二凸出部是分别从该第一侧面及该第二侧面延伸出、且分别包含一第一连接面及一第二连接面，其中，该第一连接面及该第二连接面分别连接该第一侧面及该第二侧面；一第二基板，包含一第二前表面，该第一基板设置于该二前表面的一部分上；以及，一半导体芯片，设置于该座部的该第一前表面。
优选，该第一基板还包含一导线图案层，该导线图案层设置于该座部的该第一前表面、该第一侧面及该第二侧面、并与该半导体芯片电性连接。
优选，该第一基板还包含一导线图案层，该导线图案层设置于该座部的该第一前表面与该第一凸出部及该第二凸出部的该第一连接面及该第二连接面、并与该半导体芯片电性连接。
优选，该第一基板与该第二基板之间定义有一第一缺口及一第二缺口，该第一缺口定义于该第二前表面、该第一侧面及该第一连接面之间，而该第二缺口定义于该第二前表面、该第二侧面及该第二连接面之间。
优选，该第二基板还包含一后表面及另一导线图案层，该后表面与该第二前表面相电性连接，而该另一导线图案层设置于该后表面上。
为达上述目的，本发明另外公开一种电子装置，包括：一半导体结构；以及一电路板，包含一开口，该半导体封装结构的该第一基板及该第二基板部分地位于该开口中，且该半导体封装结构与该电路板相电性连接。
优选，该电路板还包含一第一支撑部及一第二支撑部，该第一支撑部及该第二支撑部被该开口分隔开；其中，该第一凸出部及该第二凸出部分别位于该第一支撑部及该第二支撑部上。
优选，该半导体芯片也位于该开口中。
为达上述目的，本发明所公开的另一种半导体封装结构包括：一第一基板，包含一第一前表面及一第一后表面；一第二基板，包含一第二前表面、一第二后表面、一下表面及多个第一焊料容置部，这些第一焊料容置部设置于该下表面，其中，该第一基板设置于该第二前表面上，且该第一基板与该第二基板相电性连接；以及一半导体芯片，设置于该第一前表面、且电性连接至该第一基板。
优选，这些第一焊料容置部的每一者包含一凹槽，而该第二基板还包含多个电极，这些电极是分别暴露于这些第一焊料容置部中。
优选，这些第一焊料容置部的每一者包含一贯穿该二前表面及该第二后表面的凹槽。
优选，这些第一焊料容置部是分别位于该下表面的二侧边或二角落。
优选，该第二基板还包含一第二焊料容置部，该第二焊料容置部设置于该下表面上、且位于这些第一焊料容置部之间。
优选，本发明所公开的半导体封装结构，还包含一第一胶体及一第二胶体，该第一胶体覆盖于该半导体芯片，该第二胶体是围绕于该第一胶体、并暴露出该第一胶体之一出光面。
优选，该第二胶体为一光反射结构或一光吸收结构。
优选，该第一基板更包含一导线图案层，该导线图案层设置于该第一前表面上、与该半导体芯片相电性连接、且被该第二胶体围绕。
优选，该第一胶体为一硅胶，该硅胶包含一亲水性二氧化硅。
优选，该硅胶为一苯基系硅胶，而该亲水性二氧化硅为一亲水性气相二氧化硅(fumedsilica)。
优选，该硅胶还包含一可与硅烷醇基(silanolgroup)形成氢键的添加物。
优选，该添加物包含环氧基(epoxy)、甲基丙烯酰氧基(methacryloxy)、异氰酸基(isocyanato)的至少其中一者。
另一方面，本发明所提出的半导体封装结构可有以下的实施方式：
本发明提供一种半导体封装结构，包括一基板，具有一顶面、一底面、一第一侧边、一第二侧边、一第三侧边、一第四侧边，该顶面相对于该底面，该第一侧边相对于该第二侧边，该第三侧边相对于该第四侧边，该第一侧边及该第三侧边连接该第二侧边及该第四侧边，该第一侧边、该第二侧边、该第三侧边及该第四侧边连接该顶面及该底面，其中该基板的该顶面具有一容置空间；一半导体芯片，设置在该容置空间中；以及一导线图案，设置于该基板的该顶面上，并与该半导体芯片电性连接。
在所述的半导体封装结构中，其中该容置空间包括一基座，该半导体芯片设置于该基座上。
在所述的半导体封装结构中，其中该基板具有一第一焊接面与第二焊接面。
在所述的半导体封装结构中，其中该导线图案包括一第一导线图案和一第二导线图案，该半导体芯片分别与该第一导线图案及该第二导线图案电性连接。
在所述的半导体封装结构中，其中该基板具有一第一凸出部与一第二凸出部。
在所述的半导体封装结构中，其中第一焊接面由该第一导线图案形成于该第一凸出部的一侧边。
在所述的半导体封装结构中，其中该第二焊接面由该第二导线图案形成于该第二凸出部的一侧边。
在所述的半导体封装结构中，其中该基板的该底面具有一第三导线图案及一第四导线图案，该第三导线图案及该第四导线图案分别与该第一导线图案及该第二导线图案电性连接。
在所述的半导体封装结构中，其中该基板包括聚亚酰胺、环氧树脂或酚醛树脂。
在所述的半导体封装结构中，其中该半导体芯片通过至少一焊线电性连接至该导线图案。
在所述的半导体封装结构中，其中该半导体芯片包括发光二极管芯片、镭射二极管芯片、感光芯片、光二极管芯片或光敏晶体管芯片。
在所述的半导体封装结构中，其中该容置空间由一光学塑料填充。
在所述的半导体封装结构中，其中该光学塑料包括环氧树脂或硅胶。
本发明提供一种半导体封装结构，包括：一基板，包括相对的一顶面及一底面，该顶面的两端延伸出一第一凸出部与一第二凸出部；一半导体芯片，设置于该顶面上；以及一导电图案，设置于顶面上，并与该半导体芯片电性连接。
在所述的半导体封装结构中，其中该顶面包括一基座，该半导体芯片设置于该基座上。
在所述的半导体封装结构中，其中该第一凸出部的一侧边包括一第一焊接面。
在所述的半导体封装结构中，其中该第一凸出部的一侧边包括一第二焊接面。
在所述的半导体封装结构中，其中该导线图案包括一第一导线图案和一第二导线图案，该半导体芯片分别与该第一导线图案及该第二导线电性连接。
在所述的半导体封装结构中，其中该第一焊接面由该第一导线图案形成。
在所述的半导体封装结构中，其中该第二焊接面由该第二导线图案形成。
在所述的半导体封装结构中，其中该基板的该底面具有一第三导线图案及一第四导线图案，该第三导线图案及该第四导线图案分别与该第一导线图案及该第二导线图案电性连接。
在所述的半导体封装结构中，其中该基板包括聚亚酰胺、环氧树脂或酚醛树脂。
在所述的半导体封装结构中，其中该半导体芯片通过至少一焊线电性连接到该导电图案。
在所述的半导体封装结构中，其中该半导体芯片可为发光二极管芯片、镭射二极管芯片、感光芯片、光二极管芯片或光敏晶体管芯片。
在所述的半导体封装结构中，其中该半导体芯片由一光学塑料所覆盖于该顶面上。
在所述的半导体封装结构中，其中该光学塑料包括环氧树脂或硅胶。
本发明提供一种半导体封装结构的制造方法，包括：提供一基板，该基板包括一顶面及一底面，该顶面的两端延伸出一第一凸出部与一第二凸出部，该顶面包括一导线图案；以及提供一半导体芯片，该半导体芯片与该导线图案电性连接。
在所述的半导体封装结构的制造方法中，其中该基板为开模成型方式。
在所述的半导体封装结构的制造方法中，其中该顶面包括一基座，该半导体芯片设置于该基座上。
在所述的半导体封装结构的制造方法中，其中该第一凸出部的一侧边包括第一焊接面。
在所述的半导体封装结构的制造方法中，其中该第一凸出部的一侧边包括第二焊接面。
在所述的半导体封装结构的制造方法中，其中该导线图案包括一第一导线图案和一第二导线图案，该半导体芯片分别与该第一导线图案及该第二导线图案电性连接。
在所述的半导体封装结构的制造方法中，其中该第一焊接面由该第一导线图案形成。
在所述的半导体封装结构的制造方法中，其中该第二焊接面由该第二导线图案形成。
在所述的半导体封装结构的制造方法中，其中该基板底面具有一第三导线图案及一第四导线图案，该第三导线图案及该第四导线图案分别与该第一导线图案及该第二导线图案电性连接。
在所述的半导体封装结构的制造方法中，其中该基板包括聚亚酰胺、环氧树脂或酚醛树脂。
在所述的半导体封装结构的制造方法中，其中该半导体芯片通过至少一焊线连接到该导线图案。
在所述的半导体封装结构的制造方法中，其中该半导体芯片包括发光二极管芯片、镭射二极管芯片、感光芯片、光二极管芯片或光敏晶体管芯片。
在所述的半导体封装结构的制造方法中，其中该半导体芯片由一光学塑料所覆盖于该顶面上。
在所述的半导体封装结构的制造方法中，其中该光学塑料包括环氧树脂或硅胶。
本发明提供一种电子装置，包括具有一电路板开口的印刷电路板，其中所述的半导体封装结构的一部分设置于该电路板开口中，该侧射型半导体封装结构并与该印刷电路板电性连接。
在所述的电子装置中，其中该半导体封装结构经由一焊锡焊接于该印刷电路板。
本发明提供一种半导体封装结构，包括：一基板，包括相对的一顶面及一底面，该顶面具有相邻的一第一角落缺口及一第二角落缺口；一第一导电图案，设置于该顶面上，并于该第一角落缺口的一侧边形成一第一焊接面；一第二导电图案，设置于该顶面上，并于该第二角落缺口的一侧边形成一第二焊接面；以及一半导体芯片，设置于该顶面上，并分别与该第一导电图案及该第二导电图案电性连接。
在所述的半导体封装结构中，其中该基板的该底面具有一第三导线图案及一第四导线图案，该第三导线图案及该第四导线图案分别与该第一导线图案及该第二导电图案电性连接。
在所述的半导体封装结构中，其中该基板包括聚亚酰胺、环氧树脂或酚醛树脂。
在所述的半导体封装结构中，其中该半导体芯片通过至少一焊线电性连接到该第一导线图案。
在所述的半导体封装结构中，其中该半导体芯片通过二焊线电性连接到该第一导线图案及该第二导线图案。
在所述的半导体封装结构中，其中该半导体芯片包括发光二极管芯片、镭射二极管芯片、感光芯片、光二极管芯片或光敏晶体管芯片。
在所述的半导体封装结构中，其中该半导体芯片由一光学塑料所覆盖于该顶面上。
在所述的半导体封装结构中，其中该光学塑料包括环氧树脂或硅胶。
在所述的半导体封装结构中，其中该半导体芯片的光轴垂直于该顶面。
在所述的半导体封装结构中，包括可见光发光封装结构、不可见光发光封装结构、红外光发光封装结构、紫外光发光封装结构、可见光接收封装结构、不可见光接收封装结构、红外线接收封装结构、紫外线接收封装结构、可见光收发封装结构、不可见光收发封装结构、红外线收发封装结构或紫外光收发封装结构。
在所述的半导体封装结构中，其中该第一焊接面进一步延伸至该顶面。
在所述的半导体封装结构中，其中该第二焊接面进一步延伸至该顶面。
在所述的半导体封装结构中，其中该基板包括一第一基板部及一第二基板部，该第二基板部设置于该第一基板部的顶面上，该顶面为该第二基板部的顶面，该第二基板部为一t字形结构，该第二基板部及第一基板部共同定义出该第一角落缺口及第二角落缺口，该第一角落缺口及该第二角落缺口暴露该第一基板部的顶面的部分。
本发明提供一种电子装置，包括一具有一电路板开口的印刷电路板，其中所述的该半导体封装结构的一部分设置于该电路板开口中，该侧射型半导体封装结构并与该印刷电路板电性连接。
在所述的电子装置中，其中该半导体封装结构经由一焊锡焊接于该印刷电路板。
本发明提供一种半导体封装结构，包括：一基板，具有一顶面；一第一导线图案，设置于该顶面上，并具有一第一焊接面；一第二导线图案，设置于该顶面上，并具有一第二焊接面；一半导体芯片，设置于该顶面上，并具有一第二焊接面；一半导体芯片，设置于该顶面上，并分别与该第一导线图案及该第二导线图案电性连接；以及，其中该半导体芯片的光轴垂直于该顶面。
在所述的导体封装结构中，其中该基板还具有一相对于该顶面的底面，该底面具有一第三导线图案及一第四导线图案，该第三导线图案及该第四导线图案分别与该第一导线图案及该第二导线图案电性连接。
在所述的半导体封装结构中，其中该基板包括聚亚酰胺、环氧树脂或酚醛树脂。
在所述的半导体封装结构中，其中该半导体芯片通过至少一焊线电性连接到该第一导线图案。
在所述的半导体封装结构中，其中该半导体芯片通过二焊线电性连接至该第一导线图案及该第二导线图案。
在所述的半导体封装结构中，其中该半导体芯片包括发光二极管芯片、镭射二极管芯片、感光芯片、光二极管芯片或光敏晶体管芯片。
在所述的半导体封装结构中，其中该半导体芯片由一光学塑料所覆盖于该顶面上。
在所述的半导体封装结构中，其中该光学塑料包括环氧树脂或硅胶。
在所述的半导体封装结构中，包括可见光发光封装结构、不可见光发光封装结构、红外光发光封装结构、紫外光发光封装结构、可见光接收封装结构、不可见光接收封装结构、红外线接收封装结构、紫外线接收封装结构、可见光收发封装结构、不可见光收发封装结构、红外线收发封装结构或紫外光收发封装结构。
在所述的半导体封装结构中，其中该第一焊接面进一步延伸至该顶面。
在所述的半导体封装结构中，其中该第二焊接面进一步延伸至该顶面。
在所述的半导体封装结构中，其中该基板包括一第一基板部及一第二基板部，该第二基板部设置于该第一基板部的顶面上，该顶面为该第二基板部的顶面，该第二基板部为一t字形结构，该第二基板部、第一基板部、该第一导线图案及该第二导线图案共同定义出该第一角焊接面及该第二焊接面。
本发明提供一种电子装置，包括一具有一电路板开口的印刷电路板，其中实施形态58～69中任一实施形态所述的该半导体封装结构的一部分设置于该电路板开口中，该半导体封装结构并与该印刷电路板电性连接。
在所述的电子装置中，其中该半导体封装结构经由一焊锡焊接于该印刷电路板。
在一实施例中，半导体芯片可以是垂直式芯片，半导体芯片的顶部电极通过一焊线与第二导线图案电性连接，半导体芯片的底部电极与第一导线图案焊接且电性连接。
在一实施例中，半导体芯片可以是水平式芯片，半导体芯片的顶部二电极通过二焊线分别与第一导线图案及第二导线图案电性连接。
在一实施例中，半导体芯片可以是覆晶式芯片，半导体芯片的二电极分别与第一导线图案及第二导线图案焊接且电性连接。
在一实施例中，半导体封装结构可以通过第一焊接面及第二焊接面分别与电路板的第一焊接图案及第二焊接图案焊接且电性连接，以形成侧射型(sideview)半导体封装结构。
在一实施例中，半导体封装结构可以通过第三导线图案及第四导线图案分别与电路板的第一焊接图案及第二焊接图案焊接且电性连接，以形成顶射型(topview)半导体封装结构。
由此，本发明的半导体封装结构至少可提供以下有益效果：
1、半导体封装结构可设置于电子产品的一电路板，且可位于电路板的开口中，而不是整体位在电路板表面上，换言之，半导体封装结构相对于电路板表面的凸出量可小于半导体封装结构的厚度；因此，该电子产品的壳体可设计得较薄，即足以容置半导体封装结构，或者，壳体可根据半导体封装结构的凸出量而有特殊的造型，以使壳体外观上更有吸引力。
2、半导体封装结构相对于电路板表面有较小凸出量的同时，半导体封装结构还可维持所需的内部打线空间、所需的透镜的直径等设计要求；换言之，不会因为凸出量的减少而难以满足组件设计需求。
3、半导体封装结构包含第一基板及第二基板的堆栈配置，可益于凸出部和/或焊料容置区的形成，且可增加基板的散热效果；此外，若胶体在切割移除时，纵使不慎切到第一基板，也不会造成半导体封装结构内部的电路传导路径的损害。
4、半导体封装结构设置于电路板时，其第二基板的多个焊料容置区可容置电路板上的焊料，使得第二基板不会过度挤压焊料，从而能改善或避免焊料偏移的问题。如此，多个半导体封装结构可较密集地排列于电路板上，不会因为焊料偏移而互相短路。
5、第一胶体可为包含亲水性二氧化硅的硅胶，因此具有较高的摇变性，以防止或改善第一胶体于高温烘烤时造成的坍胶现象；并且，第一胶体成型(固化)后能有较高的硬度，故第二胶体成型过程不易造成第一胶体变形；此外，第一胶体还可具有良好的抗湿以及抗硫力，因此环境中的湿气及硫不易进入或通过第一胶体；如此，第一胶体中的荧光材料不易受到湿气影响，而半导体芯片的导线图案层等金属材料不易硫化。
6、第一胶体还可包含可与硅烷醇基形成氢键的添加物，进而达到延长摇变性的效果时间；另外，第一胶体还可达到1.5以上的折射率效果。
本发明可提供一种半导体封装结构，包含：
一基板，包括：
一第一基板，包含一座部、一第一凸出部及一第二凸出部，该座部包含一第一前表面、一第一侧面及一第二侧面，而该第一凸出部及该第二凸出部是分别从该第一侧面及该第二侧面延伸出、且分别包含一第一连接面及一第二连接面，其中，该第一连接面及该第二连接面分别连接该第一侧面及该第二侧面；以及
一第二基板，包含一第二前表面，该第一基板设置于该第二前表面的一部分上，第一基板及第二基板为一体成型；及
一半导体芯片，设置于该座部的该第一前表面。
本发明更提供一种半导体封装结构，包含：
一基板，包括：
一第一基板，包含一第一前表面及一第一后表面；及
一第二基板，包含一第二前表面、一第二后表面、一下表面及多个第一焊料容置部，这些第一焊料容置部设置于该下表面，其中，该第一基板设置于该第二前表面上，且该第一基板与该第二基板相电性连接，第一基板及第二基板为一体成型；以及
一半导体芯片，设置于该第一前表面、且电性连接至该第一基板。
为使上述目的、技术特征及优点能更明显易懂，下文以优选的实施例配合附图进行详细说明。
附图说明
图1a是依据本发明第一优选实施例的半导体封装结构的立体图；
图1b是图1a所示的半导体封装结构的仰视图；
图1c是图1a所示的半导体封装结构的前视图；
图1d是图1a所示的半导体封装结构的后视图；
图2是图1a所示的半导体封装结构的另一前视图；
图3a是依据本发明优选实施例的电子装置的组合示意图；
图3b是图3a所示的电子装置的前视图；
图4是图3a所示电子装置组合的另一前视图；
图5是依据本发明第二优选实施例的半导体封装结构的剖视图(剖面指示线如图6a所示)；
图6a是依据本发明第二优选实施例的半导体封装结构的前视图；
图6b是图6a所示的半导体封装结构的俯视图；
图6c是图6a所示的半导体封装结构的右侧视图；
图6d是依据本发明第二优选实施例的半导体封装结构的另一剖视图(剖面指示线如图6b所示)；
图6e是图6b所示的半导体封装结构设置于一电路板上的示意图；
图7a至图7g是依据本发明第二优选实施例的半导体封装结构的制造示意图；
图8a及图8b是依据本发明第二优选实施例的半导体封装结构的其他剖视图。
附图标记说明
10a半导体封装结构10a’电子装置
101第一基板102第二基板
103半导体芯片104胶体
105电路板101a座部
101b第一凸出部101c第二凸出部
101d导线图案层102a第二前表面
102b后表面102c第一缺口
102d另一导线图案层102e第二缺口
105a开口105aa第一区域
105ab第二区域105b上表面
105c前表面1011第一前表面
1012第一连接面1013第二连接面
1014第一侧面1015第二侧面
1031焊料1051第一支撑部
1052第二支撑部1051a第一电极
1052a第二电极20a半导体封装结构
201第一基板202第二基板
203半导体芯片204第一胶体
205第二胶体
201a第一前表面201b第一后表面
202a第二前表面202b第二后表面
202c下表面202d出光面
2011导线图案层2012导线图案层
2021第一焊料容置部2022第二焊料容置部
2024电极2026、2027焊料。
具体实施方式
以下将具体地描述根据本发明的部分具体实施例；但在不背离本发明的构思下，本发明还可以多种不同形式的实施例来实践，不应将本发明保护范围解释为限于说明书所记载的内容。另外，上述发明内容中的各实施方式的技术内容也可作为实施例的技术内容，或是作为实施例的可能变化形态。此外，以下所述的方位(如前、后、上、下、两侧等)为相对方位，可依据半导体封装结构的使用状态(例如侧射型)而定义。
请参阅图1a至图1d所示，其为依据本发明的第一优选实施例的半导体封装结构10a(以下称为封装结构10a)的立体示意图及对应的各平面示意图。封装结构10a可为两基板(基板部)的堆栈结构，两基板可通过热压合或黏合等方式相固定。封装结构10a包括一第一基板101(以下称为基板101)、一第二基板102(以下称为基板102)及一半导体芯片103(例如发光二极管芯片、镭射二极管芯片、感光芯片、光二极管芯片或光敏晶体管芯片等)，以下按序进一步说明。
基板101及102可包括印刷电路(塑料)基板、陶瓷基板、金属基板等本技术领域中熟知的基板类型，而本实施例的基板101及102是以印刷电路基板为例。结构上，基板101包含一座部101a、一第一凸出部101b(以下称为凸出部101b)及一第二凸出部101c(以下称为凸出部101c)，座部101a可位于两凸出部101b及101c之间，且三者可为一体成型、也可具有相同的厚度。因此，外型上，基板101呈现一t型。座部101a及两凸出部101b及101c可通过模造、冲切、切割等方式形成。
此外，座部(基座)101a可提供一容置空间(例如凹陷)，以供半导体芯片103设置，且座部101a可包含一第一前表面1011(以下称为前表面1011)、一第一侧面1012(以下称为侧面1012)及一第二侧面1013(以下称为侧面1013)，两侧面1012、1013分别连接前表面1011的两侧，且与前表面1011可相垂直。半导体芯片103可设置于前表面1011上，且优选位于(或接近)前表面1011的中央处。
两凸出部101b及101c分别从侧面1012的一部分及侧面1013的一部分延伸出，换言之，凸出部101b(101c)不是占据侧面1012(1013)的全部。此外，两凸出部101b及101c分别包含一第一连接面1014及一第二连接面1015(以下称为连接面1014、1015)，两连接面1014及1015分别连接底座部101a的两侧面1012及1013，且连接面1014(1015)优选可垂直于侧面1012(1013)。凸出部101b及101c各包含一前表面(图未标号)，可与各自的连接面1014、1015相连接(优选为垂直连接)；凸出部101b、101c的前表面可与座部101a的前表面1011相齐平、共面。
基板101还可包含一导线图案层101d(或可称印刷电路层或金属层)，其可设置于座部101a的前表面1011、侧面1012及侧面1013上，并且可进一步设置于凸出部101b、101c的连接面1014、1015及前表面上；导线图案层101d可与半导体芯片103相电性连接。导线图案层101d可仅设置于前表面1011的一小部分上，即足以与半导体芯片103电性连接，也就是，如图2所示，半导体芯片103的一电极可直接地耦接于导线图案层101d的一部分(即第一导线图案)，然后另一电极通过打线耦接于导线图案层101d的另一部分(即第二导线图案)。相对地，导线图案层101d可设置于侧面1012、1013或连接面1014、1015的大部分上，从而后述的焊料1031(如图3b所示)易于接触到导线图案层101d，或者增加焊料1031与导线图案层101d之间的接触面积。
由于侧面1012、1013或连接面1014、1015上能有导线图案层101d，侧面1012或连接面1014可称为一第一焊接面，而侧面1013或连接面1015可称为一第二焊接面。因此，一外加的电能可由第一焊接面及第二焊接面传递至前表面1011上的半导体芯片103的两电极，从而半导体芯片103运行(如发光)。
第二基板102可设置于第一基板101后，换言之，基板102包含一第二前表面102a(以下称为前表面102a)，而基板101设置于前表面102a的一部分上、而没有全部覆盖前表面102a；因此，前表面102a会有部分区域从基板101暴露出，使得基板101与基板102之间可定义有一第一缺口102c及第二缺口102e(以下称为缺口102c、102e)。换言之，缺口102c定义于前表面102a、侧面1012及连接面1014之间，而缺口102e定义于前表面102a、侧面1013及连接面1015之间：或可言，缺口102c及缺口102e是分别位于基板101的座部101a两侧，且位于基板102之前。缺口102c之中有第一焊接面，而缺口102e有第二焊接面。
请配合参阅图1d及图2，基板102还可包含一后表面102b及一导线图案层102d，后表面102b与前表面102a为相对设置，而导线图案层102d可设置于前表面102a及后表面102b上。基板102可包含贯通其前表面102a及后表面102b的导电孔(导电柱，如图2所示)，以使前表面102a及后表面102b上的导线图案层102d相电性连接。基板101也可包含贯通其前表面1011及后表面的导电孔，以使基板101的导线图案层101d与基板102的导线图案层102d可相电性连接。如此，电能可由后表面102b上的导线图案层102d传递至前表面1011上的半导体芯片103。后表面102b上的导线图案层102d可构成另外的第二焊接面，且其尺寸可大于第一及第二焊接面，以使得该另外的第二焊接面能承受较大的推力。
请再参阅图1a，封装结构10a还可包括一胶体104(或为光学塑料)，胶体104可包括透明的高分子材料，以便光线通过，且可通过模造(molding)等方式以一特定形状固化而形成于座部101a上。胶体104可覆盖于半导体芯片103，以保护半导体芯片103；此外，胶体104优选地为一半球体而构成一透镜，以便光线汇聚至半导体芯片103。如图2所示，胶体104遮盖部分的导线图案层101d。
封装结构10a可实施为一侧射型半导体封装结构，且依据半导体芯片103的种类，封装结构10a可用以发射光线、或检测光线(可见光或不可见光)。封装结构10a可设置于一电子装置的电路板上，作为电子装置的一组件，详如下述。
请参阅图3a及图3b所示，其为依据本发明的优选实施例的电子装置10a’的立体图及前视图。电子装置10a’包含上述的封装结构10a及一电路板105，电路板105可包含一开口105a、一上表面105b及一前表面105c，开口105a设置上表面105b上、并且沿着上表面105b的法向贯穿电路板105，开口105a还延伸至前表面105c。封装结构10a设置于电路板105的开口105a中，且由于电路板105薄于封装结构10a的两基板101及102，两基板101及102部分地位于开口105a中、部分地凸出于开口105a外。换言之，封装结构10a的两基板101及102不是整体设置于电路板105的上表面105b上。封装结构10a的两基板101及102还能与电路板105相互电性连接。
更具体而言，电路板105可还包含一第一支撑部1051、一第二支撑部1052(以下称为支撑部1051、1052)，两支撑部1051及1052被开口105a分隔开；开口105a可包含一第一区域105aa及一第二区域105ab(以下称为区域105aa、105ab)，区域105aa位于两支撑部1051、1052之间，而区域105ab则位于两支撑部1051、1052旁。区域105aa的宽度可略大于基板101的座部101a的宽度，而区域105ab的宽度可略大于基板102的宽度。当封装结构10a设置于开口105a，基板101的座部101a部分深入地位于区域105aa中，基板102部分深入地位于区域105ab中，而两凸出部101b及101c分别位于两支撑部1051及1052上(连接面1014、1015朝向支撑部1051、1052)；此时，半导体芯片103可位于上表面105b之上、且朝向区域105aa，而胶体104可部分地位于区域105aa、且可向前凸出于区域105aa。
换言之，封装结构10a的两缺口102c、102e分别对应两支撑部1051、1052，以使封装结构10a被两支撑部1051、1052支撑，不会从开口105掉落。封装结构10a相对于电路板105的上表面105b的凸出量约等于凸出部101b及101c的厚度。
封装结构10a与电路板105相电性连接如上述，而优选的，两支撑部1051、1052分别包含两电极1051a及1052a，两电极1051a及1052a可分别与封装结构10a的第一焊接面(侧面1012和/或连接面1014)及第二焊接面(侧面1013和/或连接面1015)电性连接。此外，封装结构10a也可通过基板102的后表面102b上的导线图案层102d来与电路板105电性连接，此时，电路板105可包含另外一电极(图未示)，设置于开口105a的区域105ab旁。
上述的电性连接可通过施加于电路板105上的焊料1031(焊锡)来实现，即焊料1031设置于电极1051a及1052a(和/或区域105ab旁的另外一电极)上，且焊料1031接触封装结构10a的两焊接面上的导线图案层101d(和/或后表面102b上的导线图案层102d)。
接着请参阅图4，在其他实施方式中，凸出部101b及101c的厚度可较小，以减少封装结构10a相对于电路板105的上表面105b的凸出量，且可使半导体芯片103位于开口105a中。此外，封装结构10a仅通过后表面102b上的导线图案层102d与电路板105电性连接，因此凸出部101b及101c的连接面1014及1015可直接地接触两支撑部1051、1052，进一步减少封装结构10a的凸出量。
由此，依据本发明第一优选实施例所提出的封装结构相对于电路板的上表面的凸出量可减少，但封装结构的整体厚度可不对应地减少，换言之，座部(导线图案层)、胶体(透镜)等组件的尺寸可不对应地减少，以符合这些组件所需的尺寸需求。
请参阅图5至图6d，接着将说明依据本发明第二优选实施例的半导体封装结构20a(以下称为封装结构20a)；封装结构20a的技术内容与上述封装结构10a之技术内容可互相参照，故相同或相似部分将省略或简略描述。
封装结构20a也是两基板的堆栈结构，可包括一第一基板201(以下称为基板201)、一第二基板202(以下称为基板202)及一半导体芯片203；基板201设置于基板202上、且两者相电性连接；半导体芯片203设置于基板201上，且两者相电性连接，换言之，半导体芯片203可通过基板201而与基板202相电性连接。其中，第一基板及第二基板可以一体成型。
更具体而言，基板201包含一第一前表面201a(以下称为前表面201a)及一第一后表面201b(以下称为后表面201b)，而基板202包含一第二前表面202a(以下称为前表面202a)、一第二后表面202b(以下称为后表面202b)、一下表面202c(如图6b或图6d所示)。基板201设置于基板202的前表面202a上，而半导体芯片203设置于前表面201a上。此外，基板201还包含设置于前表面201a的一导线图案层2011，而基板202还包含设置于前表面202a的一导线图案层2012，两导线图案层2011、2012可通过导通孔或导电柱(未标号)相电性连接。半导体芯片203则可通过打线等方式与基板201的导线图案层2011相电性连接。
如图5、6b或图6d所示，基板202还可包含多个第一焊料容置部2021(以下称为容置部2021)，本实施例是以两个为例，而此数目可对应半导体芯片203的电极。这些容置部2021设置于下表面202c、且可选择地延伸至后表面202b(或延伸至基板202的侧面)。换言之，容置部2021可位于下表面202c的二侧边或二角落，以于下表面202c、后表面202b或侧面各形成开口。
另一方面，这些容置部2021的每一者可为一凹槽，而基板202还包含多个电极2024，这些电极2024分别暴露于这些容置部2021中；也就是，电极2024可埋设于基板202的前表面202a与后表面202b之间，然后有一部分暴露于容置部2021中，可从容置部2021中观察到。电极2024的另一部分可暴露于前表面202a，并且与导线图案层2012电性连接。
由此，如图6e所示，当封装结构20a设置于一电路板的表面(图未示，且下表面202朝向电路板的表面，表面的电极区上还有焊料2026)，电路板上的焊料2026可容置于容置部2021中，因此一般不会被基板202挤压而偏移至它处。此外，焊料2026可接触容置部2021中的电极2024，与电极2024电性连接。因此，通过第一焊料容置部的设计，不仅可以增加电性接触面积，而且提高组件接合性，进一步限制焊料流动范围。
基板202除了包含第一焊料容置部2021外，还可包含一第二焊料容置部2022(以下称为容置部2022，如图6d所示)，容置部2022也设置于下表面202c上、且位于这些容置部2021之间。由此，当封装结构20a设置于电路板时，另一焊料2027可容置于容置部2022中。焊料2027可无需与基板202电性连接，但焊料2027固定于容置部2022中可加强基板202与电路板之间的结合力量。若基板202与电路板之间的结合力已足够，基板202可不包含容置部2022，或是电路板上无需焊料2027。
请再参阅图5及图6a，封装结构20a优选地可还包含一第一胶体204及第二胶体205(以下称为胶体204、胶体205)，以保护半导体芯片203或定义半导体芯片203之发光或收光范围/角度。具体而言，胶体204覆盖于半导体芯片203，而胶体205围绕于胶体204、并暴露出胶体204的一出光面202d；出光面202d以平面为例，也可为曲面。另外，胶体205为一光反射结构或一光吸收结构，胶体205可以是白色。如此，光线仅能从出光面202d进入或离开胶体204。其中，封装结构包括一蓝绿色/uv发光或激光二极管芯片及一荧光粉，上述的荧光粉设置于第一胶体中，且其是由具高稳定发光特性的材料所制成，例如石榴石系(garnet)、钇铝石榴石(yag)、铽铝石榴石(tag)、镥铝石榴石(luag)、硫化物(sulfate)、氮化物(nitrate)、硅酸盐(silicate)、铝酸盐(aluminate)、氟硅酸钾(potassiumfluoridesilicon，ksf)、α-sialon、βsialon、量子点(quantumdot)荧光粉或上述材料的任意组合，但不以此为限，其发光波长约为300nm至700nm。其中上述的荧光粉的粒径为1～25μm。
此外，胶体205的外侧面可与基板201的侧面相齐平、或是超过，从而出光面202d可较大或较长；出光面202d的长宽比可为15～17：0.15～0.2。如图6c所示，封装结构的垂直方向厚度小于基板的水平方向的宽度。其中，封装结构的垂直方向厚度可以不大于0.3mm。
接着，请参阅图7a至图7g所示，将按序地说明封装结构20a的一种制造方法。如图7a所示，先提供一基板或一多层式基板(即基板201与基板202相堆栈及电性连接)。接着，如图7b及图7c，将半导体芯片203设置于基板201的前表面201a上，且通过导线使半导体芯片203电性连接至基板201之导线图案层2011；如此，半导体芯片203再通过导线图案层2011来电性连接至电极2024。
而后，如图7d及图7e所示，将胶体204的原料(如后述的硅胶)涂布于基板201上、并覆盖导线图案层2011、半导体芯片203及导线；当胶体204固化后，通过切割等方式，将胶体204的外围部分(即图中两虚线之间的部分)移除，而导线图案层2011的外围部分也会一并移除。需说明的是，导线图案层2011的外围部分虽被移除，但不会导致半导体芯片203、导线图案层2011至电极2024之间的信号传导路径中断。另外，导线图案层2011若初始设计不延伸至基板201的侧面(即没有上述外围部分)，则胶体204被部分地移除时，导线图案层2011不会一并部分地移除。
最后，如图7f及图7g所示，将第二胶体205涂布于基板201上、并覆盖胶体204及部分的前表面201a上；当胶体205固化后，通过磨、刨等方式，将两胶体204、205部分地移除，以使得胶体204被胶体205围绕、且具有所需形状的出光面202d；导线图案层2011也被胶体205围绕、而不是被胶体覆盖。如此，经过切割后，即可制造出上述的封装结构20a。
请参阅图8a及图8b，接着说明封装结构20a的其他实施方式。如图8a所示，封装结构20a的导线图案层2011的外围部分未有被移除，故胶体205将部分地覆盖导线图案层2011。如图8b所示，基板202的容置部2021为贯穿前表面202a及后表面202b的凹槽，而前表面202a上的导线图案层2012暴露于容置部2021中；在此方式中，基板202可无需电极2024，而是通过导线图案层2012作为代替；如此，当焊料2026容置于容置部2021时，可直接地接触导线图案层2012；另外，由于容置部2021较大而可容置较多的焊料2026，使得电路板上的焊料2026更不易偏移。
由此，依据本发明第二优选实施例所提出的封装结构可避免或改善电路板上的焊料的偏移问题，故多个封装结构可较密集地排列于电路板上，不会因为焊料偏移而短路。另外，依据本发明第一优选实施例所提出的封装结构的两缺口也能有焊料容置部的功用。
以下将说明依据本发明第三优选实施例所提出的具有高摇变性(thixotropic)的硅胶。该硅胶例如可应用为上述的半导体封装结构10a、20a的胶体104、204(如图1及图5所示)，从而使胶体于成型(高温烘烤而固化，如图7d所示)过程中不易坍塌等变形。
具体而言，为使胶体有较高的摇变性，胶体可为一硅胶，而该硅胶包含一亲水性二氧化硅，也就是，亲水性二氧化硅添加于硅胶中。该亲水性二氧化硅为未经表面处理的二氧化硅粉末，故具有亲水性；并且，二氧化硅粉末包含oh基(分布于粉末之表面)，可在硅胶中形成较多的氢键。如此，硅胶中可有较多氢键构成的网状微结构，该网状结构可支撑硅胶的流体部分，使得硅胶整体上有优选的摇变性而不易变形。此外，胶体固化成型后也能有较大的硬度，故胶体较在承受另一胶体模造(molding)成型的力量时，胶体不会因此变形。
优选，硅胶可为一苯基系硅胶，而亲水性二氧化硅可为亲水性气相二氧化硅(fumedsilica)；这种配置除了可使硅胶具有较高的摇变性及硬度外，由于含苯基，硅胶还可具有1.5以上的折射率；如此，胶体的折射率可更接近于半导体芯片的折射率，以提升取光效率。关于亲水性气相二氧化硅(fumedsilica)，由于其表面未经处理，故有较多的硅烷醇基(silanolgroup)，以便氢键的形成；此外，亲水性气相二氧化硅的比表面积为50～300m2/g(平方米/克)，而优选地为150～220m2/g，以增加氢键的形成。
硅胶为苯基系硅胶时，可有优选的抗湿及抗硫效果，使得环境中的湿气及硫不易进入或通过硅胶，故胶体中的荧光材料不易受到湿气影响，而半导体芯片的电极或基板的导线图案层等金属材料不易硫化。
另一方面，为了使硅胶的高摇变性能维持较久，该硅胶还包含一可与硅烷醇基形成氢键的添加物(additive)，换言之，添加物可使硅胶中产生更多氢键，从而提升摇变性。该添加物可选自与硅胶兼容性好、且不易迁移(migration)、耐热耐黄变的物质，添加物例如可包含但不限于：环氧(epoxy)基团、甲基丙烯酰氧(methacryloxy)基团、异氰酸(isocyanato)基团的至少其中一者，或者上述基团的分散寡聚物(scatteredoligomers)。添加物在硅胶中的重量百分比可为0.1～3％，而优选为0.7～1.2％。
该环氧基团可包含但不限于：2-(3,4环氧环己基)-乙基三甲氧基硅烷(2-(3,4-epoxycyclohexyl)-ethyltrimethoxysilane)
综上所述，本发明所提出的半导体封装结构可缩减电子产品的整体厚度，且可改善或避免电路板上的焊料偏移问题；此外，本发明所提出的胶体可具有优选的摇变性、硬度、抗湿及抗硫效果和/或折射率，适以用于半导体封装结构中。
上述的实施例仅用来举例说明本发明的实施方式，以及阐释本发明的技术特征，并非用来限制本发明的保护范围。任何熟悉此技术者可轻易完成的改变或等同性的安排均属于本发明所主张的范围，本发明的权利保护范围应以权利要求为准。
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