CN103311380A - 半导体封装制程及其封装结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种半导体封装制程及其封装结构，其包括以下的步骤；首先，提供一个基板，在所述基板上设置一个第一电极以及一个第二电极，接着，设置一个LED芯片，在所述基板上并与所述第一、二电极达成电性连接，然后，形成一个荧光层，在所述基板上并覆盖所述LED芯片，紧接着，提供一个图案化屏蔽以及一个紫外光光源，所述图案化屏蔽设置在所述荧光层上，并以所述紫外光光源照射所述荧光层，跟着，形成一个共形涂层，移除所述图案化屏蔽后蚀刻所述荧光层，在所述LED芯片的表面及侧边形成，最后，形成一个封装层并切割所述基板，所述封装层覆盖所述荧光层，经切割所述基板后形成复数个封装结构。本发明并提供所述封装结构。

Description

半导体封装制程及其封装结构
技术领域
本发明涉及一种半导体封装制程及其封装结构，尤其涉及一种以光微影以及蚀刻技术的方式形成共形涂层(Conformal coating)荧光层的半导体封装制程及其封装结构。
背景技术
LED产业是近几年最受瞩目的产业之一，发展至今，LED产品已具有节能、省电、高效率、反应时间快、寿命周期时间长、且不含汞、具有环保效益等优点。然而由于LED结构的封装制程会直接影响到其使用性能与寿命，例如在光学控制方面，可以藉由封装制程提高出光效率以及优化光束分布。目前在LED芯片上以点胶方式设置掺混有荧光粉的封胶，虽然所述胶体与所述荧光粉是具有提高LED发光效率作用，但是由于所述的点胶方式较难控制所述封胶的形状及厚度，将会导致LED出光的色彩不一致，出现偏蓝光或者偏黄光。有关所述封胶的形状及厚度难以控制的问题，可通过以模造的方式解决，但是这样会增加制程以及成本。此外，所述荧光粉封胶直接涂布于LED芯片上，由于存在有光散射的问题会使出光效率较低。所以如何从半导体的封装制程中形成共形涂层使出光的颜色更加均匀，需要持续进行研究改善。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种具有共形涂层的半导体封装制程及其封装结构。
一种半导体封装制程，其包括以下的步骤；
提供一个基板，在所述基板上设置一个第一电极以及一个第二电极，
设置一个LED芯片，在所述基板上并与所述第一、二电极达成电性连接，
形成一个荧光层，在所述基板上并覆盖所述LED芯片，
提供一个图案化屏蔽以及一个紫外光光源，所述图案化屏蔽设置在所述荧光层上，并以所述紫外光光源照射所述荧光层，
形成一个共形涂层，移除所述图案化屏蔽后蚀刻所述荧光层，在所述LED芯片的表面及侧边形成，及
形成一个封装层并切割所述基板，所述封装层覆盖所述荧光层，经切割所述基板后形成复数个封装结构。
一种封装结构，包括一个基板、一个LED芯片、一个荧光层以及一个封装层。所述基板上设置一个第一电极以及一个第二电极，所述第一、二电极之间设置所述LED芯片，所述LED芯片与所述第一、二电极达成电性连接，所述荧光层覆盖所述LED芯片，并以共形涂层形成在所述LED芯片的表面及侧边，所述封装层覆盖所述荧光层。
上述的半导体封装制程中，由于覆盖所述LED芯片的所述荧光层，具有荧光粉以及光阻材料设置，通过所述图案化屏蔽的遮盖以及所述紫外光光源照射的光微影制程后，再经由对所述荧光层的蚀刻运作，就可以在所述LED芯片的表面及侧边形成共形涂层的所述荧光层结构，藉由共形涂层的所述荧光层结构使所述半导体封装结构出光颜色更加的均匀。
附图说明
图1是本发明半导体封装制程的步骤流程图。
图2是对应图1提供一个基板步骤的剖视图。
图3是对应图1设置一个LED芯片步骤的剖视图。
图4是对应图1形成一个荧光层步骤的剖视图。
图5是对应图1提供一个图案化屏蔽以及一个紫外光光源步骤的剖视图。
图6是对应图1形成一个共形涂层步骤的剖视图。
图7是对应图1形成一个封装层并切割所述基板步骤的封装结构的剖视图。
主要元件符号说明
封装结构 10
基板 12
顶面 120a
底面 120b
第一电极 122
第二电极 124
LED芯片 14
表面 142
侧边 144
图案化屏蔽 15
荧光层 16
共形涂层 162
紫外光光源 17
封装层 18
间距 A
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作一具体介绍。
请参阅图1，所示为本发明半导体封装制程的步骤流程图，其包括以下的步骤；
S11提供一个基板，在所述基板上设置一个第一电极以及一个第二电极，
S12设置一个LED芯片，在所述基板上并与所述第一、二电极达成电性连接，
S13形成一个荧光层，在所述基板上并覆盖所述LED芯片，
S14提供一个图案化屏蔽以及一个紫外光光源，所述图案化屏蔽设置在所述荧光层上，并以所述紫外光光源照射所述荧光层，
S15形成一个共形涂层，移除所述图案化屏蔽后蚀刻所述荧光层，在所述LED芯片的表面及侧边形成，及
S16形成一个封装层并切割所述基板，所述封装层覆盖所述荧光层，经切割所述基板后形成复数个封装结构。
所述步骤S11提供一个基板12，在所述基板12上设置一个第一电极122以及一个第二电极124，所述基板12包括一个顶面120a以及一个底面120b，所述第一电极122以及所述第二电极124在基板12的顶面120a上相对设置，并且自所述顶面120a穿过所述基板12延伸至所述底面120b(如图2所示)。所述基板12 可以同时设置复数组相对设置的所述第一、二电极122、124，每组相对的所述第一、二电极122、124彼此之间具有适当的间隔。所述基板12材料可以是陶瓷(Ceramic)材料或是硅(Si)材料。
所述步骤S12设置一个LED芯片14，在所述基板12上并与所述第一、二电极122、124达成电性连接(如图3所示)，所述LED芯片14是在所述基板12顶面120a上的所述第一、二电极122、124间设置以达成电性连接。
所述步骤S13形成一个荧光层16，在所述基板12上并覆盖所述LED芯片14(如图4所示)，所述荧光层16形成在所述基板12上的高度大于所述LED芯片14设置在所述基板12上的高度。即，所述荧光层16的高度高于所述LED芯片14的表面142。所述荧光层16材料包括有荧光粉以及光阻材料，所述光阻材料是为正向光阻材料。
所述步骤S14提供一个图案化屏蔽15以及一个紫外光光源17，所述图案化屏蔽15设置在所述荧光层16上，并以所述紫外光光源17照射所述荧光层16，请参阅图5所示，所述图案化屏蔽15遮盖所述荧光层16上非覆盖所述LED芯片14的位置，并与所述LED芯片14的侧边144具有一个间距A，所述间距A相同于所述荧光层16高于所述LED芯片14表面142的高度。所述紫外光光源17设置在所述图案化屏蔽15的上端照射，使所述LED芯片14表面142以及侧边144的周围位置所述荧光层16受到照射。所述荧光层16具有的正向光阻材料有助于紫外光光线的吸收，用以使受到照射的所述荧光层16固化。因此，所述荧光层16的固化形成在所述LED芯片14所述表面142以及所述侧边144的周围，并且被控制具有相同的固化厚度。
所述步骤S15形成一个共形涂层162，移除所述图案化屏蔽15后蚀刻所述荧光层16，在所述LED芯片14的表面142及侧边144形成，通过可移除的所述图案化屏蔽15以及所述紫外光光源17，将所述基板12连同覆盖的所述荧光层16进行蚀刻。本发明实施方式中，以浸泡蚀刻溶液的湿式蚀刻方式进行，所述蚀刻溶液包括正庚烷类(n-Heptanes)、甲苯(Toluene)或是丙酮(Acetone)。当所述基板12连同所述荧光层16浸泡蚀刻溶液时，所述荧光层16未照射所述紫外光光源17的部分会被所述蚀刻溶液去除。因此，所述荧光层16未固化的部分将被所述蚀刻溶液去除，留下所述LED芯片14所述表面142以及所述侧边144周围固化的所述荧光层16。留下的所述荧光层16在所述LED芯片14表面142以及所述侧边144以相同的厚度均匀成型，从而形成共形涂层162 (Conformal coating) 在所述LED芯片14的周围(如图6所示)。
所述步骤S16形成一个封装层18并切割所述基板12，所述封装层18覆盖所述荧光层16，经切割所述基板12后形成复数个封装结构10，所述封装层18在所述基板12上覆盖所述荧光层16以及所述荧光层16内的所述LED芯片14。接着，在所述基板12上延着每组所述第一、二电极122、124的边缘切割，并连同所述封装层18进行后可以直接分割出复数个封装结构10(如图7所示)。每个所述封装结构10内的所述LED芯片14都具有共形涂层162形成在其周围，能使半导体封装结构10出光颜色更加的均匀。
上述半导体封装制程制造的半导体封装结构10，包括一个基板12、一个LED芯片14、一个荧光层16以及一个封装层18。所述基板12上设置一个第一电极122以及一个第二电极124，所述第一、二电极122、124之间设置所述LED芯片14，所述LED芯片14与所述第一、二电极122、124达成电性连接，所述荧光层16覆盖所述LED芯片14，并以共形涂层162形成在所述LED芯片14的表面142及侧边144，所述封装层覆18盖所述荧光层16。所述基板12包括一个顶面120a以及一个底面120b，所述第一、二电极122、124自所述顶面120a延伸至所述底面120b。通过所述共形涂层162在所述LED芯片14周围的设置，可以使所述半导体封装结构10出光颜色更加的均匀。
综上，本发明半导体封装制程，所述基板12上电性连接的所述LED芯片14在覆盖所述荧光层16后，可以通过光微影以及蚀刻技术的方式，使所述荧光层16在所述LED芯片16的周围均形成，具有制程简单、成本低、可以有效提升半导体封装结构出光颜色均匀的效能。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (13)

1.一种半导体封装制程，其包括以下的步骤：
提供一个基板，在所述基板上设置一个第一电极以及一个第二电极，
设置一个LED芯片，在所述基板上并与所述第一、二电极达成电性连接，
形成一个荧光层，在所述基板上并覆盖所述LED芯片，
提供一个图案化屏蔽以及一个紫外光光源，所述图案化屏蔽设置在所述荧光层上，并以所述紫外光光源照射所述荧光层，
形成一个共形涂层，移除所述图案化屏蔽后蚀刻所述荧光层，在所述LED芯片的表面及侧边形成，及
形成一个封装层并切割所述基板，所述封装层覆盖所述荧光层，经切割所述基板后形成复数个封装结构。
2.如权利要求1所述的半导体封装制程，其特征在于：所述提供一个基板步骤中，所述基板包括一个顶面以及一个底面，所述所述第一电极以及所述第二电极在所述基板的顶面上相对设置，并且自所述顶面穿过所述基板延伸至所述底面。
3.如权利要求2所述的半导体封装制程，其特征在于：所述基板可以同时设置复数组相对设置的所述第一、二电极，每组相对的所述第一、二电极彼此之间具有适当的间隔。
4.如权利要求2所述的半导体封装制程，其特征在于：所述基板材料是陶瓷(Ceramic)材料或是硅(Si)材料。
5.如权利要求1所述的半导体封装制程，其特征在于：所述形成一个荧光层步骤中，所述荧光层形成在所述基板上的高度大于所述LED芯片设置在所述基板上的高度。
6.如权利要求5所述的半导体封装制程，其特征在于：所述荧光层材料包括有荧光粉以及光阻材料。
7.如权利要求6所述的半导体封装制程，其特征在于：所述光阻材料是为正向光阻材料。
8.如权利要求1所述的半导体封装制程，其特征在于：所述提供一个图案化屏蔽以及一个紫外光光源步骤中，所述图案化屏蔽遮盖所述荧光层上非覆盖所述LED芯片的位置，并与所述LED芯片的侧边具有一个间距。
9.如权利要求8所述的半导体封装制程，其特征在于：所述间距相同于所述荧光层高于所述LED芯片表面的高度。
10.如权利要求1所述的半导体封装制程，其特征在于：所述形成一个共形涂层步骤中，所述蚀刻是以浸泡蚀刻溶液的湿式蚀刻方式进行，所述蚀刻溶液包括正庚烷类(n-Heptanes)、甲苯(Toluene)或是丙酮(Acetone)。
11.如权利要求1所述的半导体封装制程，其特征在于：所述形成一个封装层并切割所述基板步骤中，所述基板的切割是延着每组所述第一、二电极的边缘切割并连同所述封装层。
12.一种封装结构，包括一个基板、一个LED芯片、一个荧光层以及一个封装层，所述基板上设置一个第一电极以及一个第二电极，所述第一、二电极之间设置所述LED芯片，所述LED芯片与所述第一、二电极达成电性连接，所述荧光层覆盖所述LED芯片，并以共形涂层形成在所述LED芯片的表面及侧边，所述封装层覆盖所述荧光层。
13.如权利要求2所述的半导体封装结构，其特征在于：所述基板包括一个顶面以及一个底面，所述第一、二电极自所述顶面延伸至所述底面。
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