CN101494178B

CN101494178B - 光电半导体封装装置及封装方法

Info

Publication number: CN101494178B
Application number: CN2008100085216A
Authority: CN
Inventors: 苏郑宏
Original assignee: Silitek Electronic Guangzhou Co Ltd; Lite On Technology Corp
Current assignee: Lite On Electronics Guangzhou Co Ltd; Lite On Technology Changzhou Co Ltd; Lite On Technology Corp
Priority date: 2008-01-23
Filing date: 2008-01-23
Publication date: 2010-11-10
Anticipated expiration: 2028-01-23
Also published as: CN101494178A

Abstract

本发明涉及一种光电半导体封装装置及封装方法，该光电半导体封装装置包括：一模座，其设有一纵向的容置空间，且该模座的底部设有至少一个第一导风口，其中该模座具有一横向预定宽度；一灌胶模块，其设置于该模座上，其中该灌胶模块包括：一压板，其卡合于该模座；多列模粒，穿设于该压板且容置于该容置空间；以及多列导线支架，其连接于多列模粒；以及一压条，其设置于该灌胶模块的上方，其中该压条设有多个夹持槽，多列导线支架卡合于夹持槽。由此，可有效地提高灌胶工艺的产能速度，且提高产品结构的稳定度。

Description

光电半导体封装装置及封装方法

技术领域

本发明涉及一种光电半导体封装装置及封装方法，尤其涉及一种可提高灌胶工艺的生产效率及成型精度的封装装置及封装方法。

背景技术

发光二极管(Light Emitting Diode；LED)属于半导体元件的一种，由于LED具有体积小、寿命长、耗电量小等特性，已普遍应用于3C产品指示器与显示装置上，从交通信号灯到电子化产品(如手机)等均可发现LED在各个产业的应用。

而在发光二极管封装工艺方面，由于可携式产品的发展迅速，使小型化、高亮度化的封装技术成为LED产业开发的重点。一般来说，LED的封装主要有点胶、灌胶、模压等封装方式，其必须控制的质量在于气泡消除，并解决成型缺料、杂物等技术问题。而在工艺考虑上则针对材料的选型以及选用结合良好的环氧树脂(Epoxy)和导线支架。灌胶工艺可使用Lamp-LED的封装，其流程是先在LED成型模具内注入液态环氧树脂，然后插入固晶焊线已完成的LED导线支架，再放入烘箱让环氧树脂固化，然后将LED从模粒中脱出即成型。

但上述工艺会出现以下缺点，例如公知的成型模具仅能容纳单排的LED模粒，使灌胶机所能容纳的LED数量受到限制，进而无法提高灌胶机的整体产能。另外，当LED导线支架置入液态环氧树脂时，必须利用塑料扶座加以固定，但该塑料扶座会发生老化的情况，且经过多次插拔后，该塑料扶座上用以固定导线支架的孔位会因摩擦而变宽，这样该导线支架无法稳固地固定于该塑料扶座，而发生左右偏移的倾斜偏心(off center)的情况，致使整体生产质量大打折扣。

另外，公知成型模具属于密闭的铝制模具，而烤箱所供应的热风无法直接针对LED模粒进行加热，导致LED模粒的实际烘烤温度与烘箱的预定温度形成一温度差，而无法有效控制环氧树脂的固化质量；同时，烘箱中的热气无法针对LED模粒提供良好的热对流，从而造成能源的浪费。

发明内容

鉴于上述缺点，本发明的主要目的在于提供一种光电半导体封装装置及封装方法，其可大幅提高烤箱内部容纳光电半导体的数量，从而有效提高灌胶工艺的产能速度。

本发明的另一目的在于提供一种光电半导体封装装置及封装方法，其可增加烘箱热风加热的效率，同时提高烘烤的质量与烘烤温度的稳定性。

本发明的再一目的在于提供一种光电半导体封装装置及封装方法，其可有效地增加导线支架的平行与垂直度，进而避免偏心的情况发生。

为了达到上述目的，本发明提供一种光电半导体封装装置，其包括：一模座，其设有一纵向的容置空间，且该模座的底部设有至少一个第一导风口，其中该模座具有一横向预定宽度；一灌胶模块，其设置于该模座上，其中该灌胶模块包括：一压板，其卡合于该模座；多列模粒，穿设于该压板且对应于该容置空间；以及多列导线支架，其连接于多列模粒；以及一压条，其设置于该灌胶模块的上方，其中该压条设有多个夹持槽，多列导线支架同时卡合于所述压条的多个夹持槽。

优选地，该光电半导体封装装置还包括设置于该模座侧边的多个第二导风口。

优选地，两个相邻的所述夹持槽之间形成一凸块，且该凸块的侧面垂直于该灌胶模块的该压板。

优选地，所述多列导线支架固持于该凸块的侧面。

优选地，该模座的两端还设有一固定孔。

优选地，该压条的两端均设有一固定柱，且该固定柱卡合于该固定孔。

优选地，该横向预定宽度为25毫米。

为了达到上述目的，本发明还提供一种光电半导体封装方法，其包括如下步骤：步骤1，提供多个光电半导体封装装置，其中每一光电半导体封装装置包括：一模座，其中该模座设有一纵向的容置空间，且该模座的底部设有至少一个第一导风口；一灌胶模块，该灌胶模块设置于该模座上，其中该灌胶模块包括：一卡合于该模座的压板、穿设于该压板的多列模粒、以及连接于多列模粒的多列导线支架；以及一压条，该压条设置于该灌胶模块的上方，且所述多列导线支架同时卡合于该压条的多个夹持槽；以及步骤2，提供一加热装置，依序将光电半导体封装装置送入该加热装置。

优选地，该加热装置为一烤箱，且该加热装置可提供具有一预定温度的热风。

优选地，该热风经由该模座的该第一导风口吹入该容置空间。

优选地，所述光电半导体封装装置停留在该加热装置中一预定时间。

优选地，在该步骤1中还包括将该压条卡合于该模座的卡合步骤。

优选地，该卡合步骤将该压条两端的一固定柱卡合于该模座两端的一固定孔。

优选地，在该步骤2中，所述光电半导体封装装置利用后方的光电半导体封装装置向前推挤前方的光电半导体封装装置的方式进入该加热装置。

本发明具有以下有益的效果：本发明提出的封装方法及封装装置可以增加光电半导体烘烤后的成型精度。

另外，本发明可降低工艺成本，包括厂房空间的最佳化利用及灌胶模条的购置成本均可达到有效的控制管理。

为了能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附附图仅提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1是本发明光电半导体封装装置的前视图。

图2是本发明光电半导体封装装置的立体图。

图3是本发明光电半导体封装装置的模座的示意图。

图4是本发明光电半导体封装装置与循环气流的示意图。

图5是本发明光电半导体封装装置的压条的前视图。

图6是本发明光电半导体封装装置进入加热装置的示意图。

图7是本发明光电半导体封装方法的流程图。

其中，附图标记说明如下：

光电半导体封装装置1 模座11 容置空间110

第一导风口111 固定孔112 第二导风口113

灌胶模块12 压板121 模粒122

导线支架123 压条13 侧部131

凸块132 夹持槽133 侧面134

固定柱135 加热装置2 循环气流A

宽度W

具体实施方式

请参阅图1至图7，本发明提供一种光电半导体封装装置及封装方法，该封装装置及封装方法可用于诸如发光二极管、感应器芯片(receiver chip)之类的光电半导体或其它相关的光电产品中，光电半导体封装装置1包括(请同时参阅图1至图5)：一模座11，其设有一纵向的容置空间110，且该模座的底部设有至少一个第一导风口111，其中该模座11具有一横向预定宽度W；一灌胶模块12，其设置于该模座11上，其中该灌胶模块12包括：一压板121，其卡合于该模座11；多列模粒122，穿设于该压板121且容置于该容置空间110；以及多列导线支架123，其连接于多列模粒122；以及一压条13，其设置于该灌胶模块12的上方，其中该压条13设有多个夹持槽133，多列导线支架123卡合于所述夹持槽133。如图1所示，在本发明的第一实施例中，该灌胶模块12包括两列模粒122与两列导线支架123，而该压条13则相对应地设有两组夹持槽133(请参考图5)，亦即，两列导线支架123夹持于两组夹持槽133，使该导线支架123可被充分固持，以减少偏移的情况。而该模座11的前视图呈一U形体，该U形体所形成的内部空间即为该容置空间110，其用以容纳所述模粒122。在本发明中，所述模粒122的列数并不加以限定，亦即本发明的模座11可适用于双排、三排或多排的模粒122，而该压条13也必须针对不同列数的模粒122进行调整。另一方面，该压板121卡合于该模座侧壁上的卡合槽，但该压板121与该模座11的组合方式并不以此为限；该压板121可为一硅钢片。

另外，请参考图3，该模座11的两端还设有一固定孔112，且该压条13的两端相对应地设有一固定柱135(请参考图2)，这两个固定柱135卡合于这两个固定孔112，使该压条13维持较佳的水平及稳定度。

另外，该模座11的底部设有至少一个第一导风口111。在本实施例中，该模座11的底部设有四个长条形的第一导风口111，但该第一导风口111的数目及形状并不以此为限。该第一导风口111与该容置空间110相连通，当该光电半导体封装装置1置入烤箱中烘烤时，热风可以经由该第一导风口111吹入该容置空间110，使热风可以直接加热所述模粒122且实现气流的循环，从而使加热过程均匀，进一步提高温度控制的准确度，请参考图4，热风可依循箭头而形成一循环气流A。在图3中，该模座11的侧边还设有至少一个第二导风口113；同样地，该第二导风口113的数量、位置及形状并不加以限定。

请参考图5，该压条13的前视图呈现一类似T形的结构，该压条13具有两个侧部131，两个侧部之间设有一凸块132。该凸块132与这两个侧部131之间分别形成一夹持槽133，其用以夹持该导线支架123；另外，该凸块132的侧面134垂直于该灌胶模块12的该压板121(请配合图1)，且该凸块132的宽度等于两个导线支架123的距离，由此这两个导线支架123分别固持于该夹持槽133，两个导线支架123也可紧密贴附于该凸块132的侧面134，以使这两个导线支架123实现较佳的垂直度及稳定度，亦即，该压条13可导正该导线支架123的倾斜偏心现象，同时减少烘烤过程中该导线支架123的浮起现象，进而提高导线支架反射碗与透镜之间的精度。

同时，由于灌胶工艺所使用的灌胶机体积庞大，且其内部空间有限，因此为了能使该灌胶机能容纳数目较多的光电半导体，该模座11的横向预定宽度W必须与该灌胶机的长度以及封装用胶的烘烤时间等条件达到最佳化的设定；在本实施例中，该横向预定宽度W最佳为25毫米，且可有效地提高50％的产能。例如在6000毫米的烤箱中，可容纳本光电半导体封装装置1的480条导线支架123；而仅能容纳公知的模座结构的300条支架，相较之下本发明明显实现了大幅提高产能的功能效果，而该25mm的宽度尺寸可依照封装成品尺寸加以调整。以上数据仅为举例说明之用，并不用以限制本发明。

根据上述的光电半导体封装装置1的结构，本发明亦针对光电半导体封装方法进行说明，请参考图7并参酌图1至图6的说明：

(a)提供多个光电半导体封装装置1。每一光电半导体封装装置1的结构包括：一模座11，其设有一纵向的容置空间110，且该模座的底部设有至少一个第一导风口111，其中该模座11具有一横向预定宽度W；一灌胶模块12，其设置于该模座11上，其中该灌胶模块12包括：一压板121，其卡合于该模座11；多列模粒122，穿设于该压板121且容置于该容置空间110；以及多列导线支架123，其连接于多列模粒122；以及一压条13，其设置于该灌胶模块12的上方，其中该压条13设有多个夹持槽133，多列导线支架123卡合于所述夹持槽133。

另外，该压条13的两端设有一固定柱135，且该模座11的两端设有一固定孔112，两个固定柱135卡合于两个固定孔112，故在步骤(a)中还包括一卡合步骤，即，将这两个固定柱135卡合于该模座两端的两个固定孔112，由此将该压条13卡合于该模座11。

另外，该压条13设有多个夹持槽133。故在步骤(a)中还包括一卡固步骤，其用以将该导线支架123卡合于该压条13的所述夹持槽133，进而使该导线支架123通过该压条13而实现稳固的效果。

(b)提供一加热装置2，依序将所述光电半导体封装装置1送入该加热装置2。在此步骤中，所述光电半导体封装装置1利用后方的光电半导体封装装置1向前推挤前方的光电半导体封装装置1的方式进入该加热装置2。该加热装置2为一烤箱(oven)，但不以此为限，且该加热装置2可提供具有一预定温度的热风。由于所述光电半导体封装装置1的模座11设有至少一个第一导风口111，该热风可通过第一导风口111进入该容置空间110从而直接加热所述模粒122，并实现气流的循环。由此该加热装置2的预设烘烤温度与所述模粒122实际烘烤温度可达到一致以减少温度差，使所述模粒122的烘烤质量得以有效提升。

另一方面，为了让封装所使用的胶体(如环氧树脂)等能有效固化，该光电半导体封装装置1必须在该加热装置2中停留一预定时间。而本发明可适用于一自动灌胶工艺或一手动烘烤工艺，但并不限制于上述的工艺。

综上所述，本发明具有下列多个优点：

具有较佳的稳定性，由于该压条可提供较佳的固持效果，故可有效地增加导线支架的平行与垂直度，进而避免偏心的情况发生。故本发明具有较佳的生产稳定性。

另一方面，由于本发明使用的模座的底部或侧部设有导风口，故在热风烘烤工艺中，加热胶体的热风可经由该第一导风口直接加热这些模粒，再通过模座的两端出风以实现气流循环。由此可增加热风加热的效率，同时提高烘烤的质量与烘烤温度的稳定性。

本发明可实现模座宽度与烘箱长度的最佳化，在不增加烤箱体积的情况下，大幅提高烤箱内部容纳光电半导体的数量。由此可有效提高灌胶工艺的产能速度。

但以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非局限本发明的权利要求书的范围，故凡运用本发明说明书及附图内容所做的等效变化，均同理包含于本发明的权利保护范围内。

Claims

1.一种光电半导体封装装置，其特征在于，包括：

一模座，其设有一纵向的容置空间，且该模座的底部设有至少一个第一导风口，其中该模座具有一横向预定宽度；

一灌胶模块，其设置于该模座上，其中该灌胶模块包括：

一压板，其卡合于该模座；

多列模粒，穿设于该压板且容置于该容置空间；以及

多列导线支架，其连接于所述多列模粒；以及

一压条，其设置于该灌胶模块的上方，其中该压条设有多个夹持槽，所述多列导线支架同时卡合于所述压条的多个夹持槽。

2.如权利要求1所述的光电半导体封装装置，其特征在于：该光电半导体封装装置还包括设置于该模座侧边的多个第二导风口。

3.如权利要求1所述的光电半导体封装装置，其特征在于：两个相邻的所述夹持槽之间形成一凸块，且该凸块的侧面垂直于该灌胶模块的该压板。

4.如权利要求3所述的光电半导体封装装置，其特征在于：所述多列导线支架固持于该凸块的侧面。

5.如权利要求1所述的光电半导体封装装置，其特征在于：该模座的两端还设有一固定孔。

6.如权利要求5所述的光电半导体封装装置，其特征在于：该压条的两端均设有一固定柱，且该固定柱卡合于该固定孔。

7.如权利要求1所述的光电半导体封装装置，其特征在于：该横向预定宽度为25毫米。

8.一种光电半导体封装方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤1：提供多个光电半导体封装装置，其中每一所述光电半导体封装装置包括：

一模座，其中该模座设有一纵向的容置空间，且该模座的底部设有

至少一个第一导风口；

一灌胶模块，该灌胶模块设置于该模座上，其中该灌胶模块包括：

一卡合于该模座的压板、穿设于该压板的多列模粒、以及连接于所述多列模粒的多列导线支架；以及

一压条，该压条设置于该灌胶模块的上方，且所述多列导线支架同时卡合于该压条的多个夹持槽；以及

步骤2：提供一加热装置，依序将所述光电半导体封装装置送入该加热装置。

9.如权利要求8所述的光电半导体封装方法，其特征在于：该加热装置为一烤箱，且该加热装置可提供具有一预定温度的热风。

10.如权利要求9所述的光电半导体封装方法，其特征在于：该热风经由该模座的该第一导风口吹入该容置空间。

11.如权利要求8所述的光电半导体封装方法，其特征在于：所述光电半导体封装装置停留在该加热装置中一预定时间。

12.如权利要求8所述的光电半导体封装方法，其特征在于：在该步骤1中还包括将该压条卡合于该模座的卡合步骤。

13.如权利要求12所述的光电半导体封装方法，其特征在于：该卡合步骤将该压条两端的一固定柱卡合于该模座两端的一固定孔。

14.如权利要求8所述的光电半导体封装方法，其特征在于：在该步骤2中，所述光电半导体封装装置利用后方的光电半导体封装装置向前推挤前方的光电半导体封装装置的方式进入该加热装置。