CN111146322A - 半导体发光装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种半导体发光装置及其制造方法，半导体发光装置包括一电路板、一限位部、一发光封装件及一固定胶。电路板包括一基板及一防焊层。限位部至少包括一容胶凹部，其中容胶凹部设置于防焊层。防焊层形成在基板上。发光封装件配置在电路板上。固定胶位于容胶凹部，且固定电路板与容胶凹部之间的相对位置。在一实施例中，固定胶受限于容胶凹部内，避免固定胶溢流至周边的导电件。

Description

半导体发光装置及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种半导体发光装置及其制造方法，且特别涉及一种具有限位部的半导体发光装置及其制造方法。

背景技术

为了将半导体元件安装固定在电路板上，通常会以固定胶暂时稳定半导体元件与电路板之间的相对位置，然后再进行半导体元件与电路板的固定步骤。然而，半导体元件与电路板在固定前，所形成的固定胶的初始状态具有流动性，因此容易流至半导体元件或电路板上的导电件，反而污染了导电件，而负面影响导电件的质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种半导体发光装置及其制造方法，使其可改善前述现有问题。

为实现上述目的，根据本发明的一实施例，提出一种半导体发光装置。半导体发光装置包括一电路板、一限位部、一发光封装件及一固定胶。电路板包括一基板及一防焊层。防焊层形成在基板上。限位部至少包括一容胶凹部，容胶凹部设置于防焊层。发光封装件配置在电路板上。固定胶位于容胶凹部，且固定电路板与容胶凹部之间的相对位置。

其中，该容胶凹部贯穿该防焊层。

其中，该发光封装件包括一电极，该容胶凹部与该电极彼此间隔。

其中，该容胶凹部具有一第一内侧壁，部分该第一内侧壁位于该发光封装件的下方，且该固定胶受到该第一内侧壁止挡。

其中，该容胶凹部具有一相对该第一内侧壁的第二内侧壁，该固定胶未接触该第二内侧壁。

其中，该限位部突出地配置在该防焊层的上表面且围绕出该容胶凹部。

其中，该限位部的位置对应于该发光封装件的一转角。

其中，该限位部具有一开口，该开口朝向远离该发光封装件的方向。

其中，更包括：至少一标记部，突出地配置在该防焊层的上表面。

其中，该容胶凹部至少部分与该发光封装件上下重叠。

根据本发明的另一实施例，提出一种半导体发光装置的制造方法。制造方法包括以下步骤。提供一基板；形成一防焊层于基板上，以形成一电路板；形成一限位部于防焊层，其中限位部至少包括一容胶凹部；形成一固定胶材料于容胶凹部；配置发光封装件于电路板上，使固定胶材料连接容胶凹部与发光封装件；以及，加热固定胶材料，使固定胶材料固化成一固定胶，以固定电路板与发光封装件之间的相对位置。

其中，形成该限位部于该基板的步骤更包括形成该限位部于该防焊层的步骤。

其中，于形成该限位部于该防焊层的步骤中，该容胶凹部贯穿该防焊层。

其中，于形成该限位部于该防焊层的步骤包括，该限位部突出地配置在该防焊层的上表面且围绕出该容胶凹部。

为了对本发明的上述及其它方面有更佳的了解，以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1A绘示依照本发明一实施例的半导体发光装置的俯视图。

图1B绘示图1A的半导体发光装置沿方向1B-1B’的剖面图。

图2A绘示依照本发明另一实施例的半导体发光装置的俯视图。

图2B绘示图2A的半导体发光装置沿方向2B-2B’的剖面图。

图3A绘示绘示依照本发明另一实施例的半导体发光装置的示意图。

图3B绘示图3A的半导体发光装置的俯视图。

图3C绘示图3A的半导体发光装置沿方向3C-3C’的剖面图。

图4绘示依照本发明另一实施例的半导体发光装置的俯视图。

图5A～5F绘示图1A的半导体发光装置的制造过程图。

具体实施方式

请参照图1A及图1B，图1A绘示依照本发明一实施例的半导体发光装置100的俯视图，而图1B绘示图1A的半导体发光装置100沿方向1B-1B’的剖面图。

半导体发光装置100包括电路板110、发光封装件120、至少一固定胶130、至少一焊料140及限位部150。

电路板110包括基板111、介电层112、防焊层113及至少一线路114。基板111例如是金属基板，如铜基板。介电层112形成在基板111的上表面111u上。防焊层113形成在介电层112上并覆盖部分线路114。限位部150至少包括容胶凹部。在本实施例中，限位部150为一容胶凹部，其形成于防焊层113上。在本实施例中，限位部150贯穿防焊层113，并露出介电层112。就工艺而言，本实施例的限位部150可于防焊层113的形成工艺中一并形成。

发光封装件120可配置在电路板110的线路114的接垫1141上，其中接垫1141为线路114中与电极125对接的部分。发光封装件120包括基材121、至少一发光芯片122、至少一焊线123、封装体124及至少一电极125。

在一实施例中，基材121例如是陶瓷基板，然不以此为限。发光芯片122例如是发光二极管芯片或其它种类的发光元件。发光芯片122配置在基材121上，并通过焊线123电性连接于基材121。在另一实施例中，发光芯片122也可以是覆晶型芯片，在此例子中可省略焊线123。封装体124例如是模胶(molding compound)，其包覆发光芯片122及焊线123，以保护此些元件。电极125配置在基材121的下表面121b，且与接垫1141电性连接。焊料140位于电极125与接垫1141之间，并焊合电极125与接垫1141。本发明实施例不限定发光封装件120的结构，只要是受封装的发光元件，皆可应用为本发明实施例的发光封装件。

固定胶130例如是红胶。固定胶130位于限位部150，且固定电路板110与限位部150之间的相对位置。由于限位部150提供一容胶空间，因此在半导体发光装置100的制造过程中，呈流动态的固定胶130受限于在限位部150流动，也就是借由限位部150的限制而使固定胶130外扩范围变小，使其局限在一预定范围扩散，故能避免固定胶130溢流至导电件，导电件例如焊料140、电极125及/或线路114，进而降低固定胶130接触或污染到导电件的机率。

如图1B所示，固定胶130与导电件通过限位部150彼此间隔，可让导电件与固定胶130保持一间隔距离，更降低固定胶130溢流至导电件的机率。

如图1B所示，限位部150至少部分与发光封装件120上下重叠。如此，位于限位部150内的固定胶130的一部分可位于发光封装件120与电路板110之间的空间，以增加固定胶130与基材121的下表面121b的接触面积，进而增强发光封装件120与电路板110的黏合性。如此，在半导体发光装置100的制造过程中，虽然固定胶130仍处流动态，然因为发光封装件120与电路板110之间具有一定黏合性，发光封装件120与电路板110也不会过度偏移而影响接垫1141与电极125的对位性。

如图1B所示，限位部150为一容胶槽，其具有相对的第一内侧壁110w1与第二内侧壁110w2。第一内侧壁110w1可位于发光封装件120的正下方，用以止挡固定胶130往导电件方向内流动。如此，在半导体发光装置100的制造过程中，呈流动态的固定胶130受到第一内侧壁110w1的止挡，因而能避免固定胶130继续往导电件方向流动，如此可避免固定胶130污染或接触到导电件。此外，如图1B所示，由于限位部150提供一足够大的空间，因此固定胶130可不接触第二内侧壁110w2。然在另一实施例中，只要在不溢胶情况下，可允许固定胶130接触到第二内侧壁110w2。例如，缩小限位部150的容积及/或增加固定胶130的用量。

请参照图2A～图2B，图2A绘示依照本发明另一实施例的半导体发光装置200的俯视图，而图2B绘示图2A的半导体发光装置200沿方向2B-2B’的剖面图。

半导体发光装置200包括电路板210、发光封装件120、固定胶130、至少一焊料140及限位部250。本实施例的半导体发光装置200具有与半导体发光装置100相同或类似结构，不同处在于本实施例的限位部250的形状与前述实施例的限位部150不同。

电路板210包括基板111、介电层112、防焊层213及至少一线路114。类似于前述限位部150，本实施例的限位部250贯穿防焊层213。本实施例的限位部250同样可提供一容胶空间，以容纳固定胶130。在本实施例中，如图2A所示，限位部250沿一U字形延伸并环绕固定胶130。然，本发明实施例不限定限位部250的延伸路径，其可以沿直线、曲线或其组合的路径延伸。另外，限位部250可以沿开放环形路径或封闭环形路径延伸。只要能避免固定胶130溢流至导电件即可，本发明实施例不限定限位部250的形状及/或数量。

如图2A所示，限位部250包括长条部250r1及至少一槽部250r2，其中长条部250r1围绕固定胶130，且二槽部250r2与长条部250r1连接，并分别连接于长条部250r1的二端部。槽部250r2的内尺寸(如内径)大于长条部250r1的内尺寸(如宽度)，因此槽部250r2提供了额外的容积。在半导体发光装置200的制造过程中，于长条部250r1内流动的固定胶130(呈流动态)可被引流至槽部250r2存放，降低固定胶130溢流至导电件的机率。

请参照图3A～图3C，图3A绘示依照本发明另一实施例的半导体发光装置300的示意图，图3B绘示依照图3A的半导体发光装置300的俯视图，图3C绘示图3B的半导体发光装置300沿方向3C-3C’的剖面图。

半导体发光装置300包括电路板310、发光封装件120、固定胶130、至少一焊料140、至少一限位部350及至少一标记部360。限位部350例如是丝印(silk screen)，其可采用例如是印刷方式形成。此外，限位部350的材料例如是油墨。

电路板310包括基板111、介电层112、防焊层313及至少一线路114。在。在本实施例中，限位部350为突出部，其突出地配置在防焊层313的上表面313u。限位部350围绕出容胶凹部350r。与前述实施例不同的是，本实施例的容胶凹部350r非贯穿防焊层313的贯穿部。

由限位部350所围绕出的容胶凹部350r同样可提供一容胶空间，以容纳固定胶130。在本实施例中，如图3B所示，限位部350沿一U字形延伸并环绕固定胶130。然，本发明实施例不限定限位部350的延伸路径，其可以沿直线、曲线或其组合的路径延伸。另外，限位部350可以沿开放环形路径或封闭环形路径延伸。只要能避免固定胶130溢流至导电件即可，本发明实施例不限定限位部350的延伸路径及/或数量。

如图3A及图3B所示，限位部350具有一开口350a，其朝向远离发光封装件120的方向。开口350a允许固定胶130通过，使固定胶130往远离发光封装件120的方向流动，更降低固定胶130接触或污染导电件的机率。如图3A所示，数个标记部360形成于防焊层313的上表面313u上。在本实施例中，标记部360为突出部，其突出地形成于上表面313u上。标记部360与限位部350的材料及/或制作方式可相同，然亦可相异。在一实施例中，标记部360与限位部350可于同一工艺采用相同材料形成。如图3A所示，各标记部360相对固定胶130的距离相异，如此，可透过观察固定胶130与此些标记部360的相对位置，获知固定胶130的胶量。此外，如图所示，离固定胶130愈远的标记部360的尺寸愈大，如此，可通过观察未受到固定胶130覆盖的标记部360(即露出的标记部360)的大小，获知固定胶130的胶量。在另一实施例中，离固定胶130愈远的标记部360的尺寸可设计得愈小。或者，各标记部360的形状可以相异，通过识别未受到固定胶130覆盖的标记部360的形状，同样可获知固定胶130的胶量。

请参照图4，其绘示依照本发明另一实施例的半导体发光装置400的俯视图。半导体发光装置400包括电路板310、发光封装件120、固定胶130、至少一焊料140及至少一限位部350。本发明实施例的半导体发光装置400具有类似或同于半导体发光装置300的结构，不同处在于限位部350的位置。

如图4所示，数个限位部350的位置分别对应于发光封装件120的数个转角R1，例如，限位部350的围绕区域与转角R1相对应。限位部350包括第一延伸部351及第二延伸部352。在本实施例中，由于限位部350位于转角R1，因此第一延伸部351及第二延伸部352之间的夹角A1可以较大，以提供更大容积的容胶凹部350r。夹角A1例如是介于约45度与约180度之间的范围，此范围包含端点值。然，只要第一延伸部351及第二延伸部352不接触到邻近的电极125即可，本发明实施例不限定第一延伸部351及第二延伸部352之间的夹角A1。换言之，第一延伸部351及第二延伸部352在不接触到邻近的电极125的前提下，夹角A1可尽可能地大，以提供最大或更大容积的容胶凹部350r。

请参照图5A～图5F，其绘示图1A的半导体发光装置100的制造过程图。

如图5A所示，提供基板111。基板111例如是铜基板，其上电镀有至少一导热突块115。导热块115的材料可与基板111相同。导热突块115突出于基板111的上表面111u。

如图5B所示，可采用例如是印刷方式，形成介电层112覆盖基板111的上表面111u，但露出导热突块115。

如图5C所示，可采用例如是电镀方式，形成至少一线路114及至少一导热垫116，其中线路114形成于介电层112上，而导热垫116形成于导热突块115上。线路114包括接垫1141及1142，以承接电子元件。线路114及导热垫116的材料例如是金(Au)，金可提供优良的导热性及导电性。

如图5D所示，可采用例如是微影工艺，形成防焊层113覆盖线路114的一部分，但露出线路114的接垫1141、1142及导热垫116。在相同工艺中，可形成限位部150贯穿防焊层113。换言之，在本实施例中，防焊层113及限位部150整合于同一工艺中一并形成。

如图5E所示，可采用印刷或涂布方式，形成至少一焊料140于电路板110的接垫1141及导热垫116上。

然后，如图5E所示，可采用点胶方式，形成至少一固定胶材料130’于对应的限位部150。在本步骤中，固定胶材料130’呈流动态。

如图5F所示，配置发光封装件120于电路板110上，使固定胶材料130’连接电路板110与限位部150，以稳定电路板110与发光封装件120之间的相对位置。本阶段的固定胶材料130’呈流动态，因此可方便调整发光封装件120与电路板110之间的相对位置，直到定位正确。

在发光封装件120与电路板110对接过程中，虽然发光封装件120挤压到固定胶材料130’，然由于限位部150提供一容胶空间，因此固定胶材料130’可于限位部150内流动(也受限于在限位部150内流动)，因而可避免固定胶材料130’溢流至导电件。换言之，由于限位部150的设计，可兼顾“固定胶材料130’稳定电路板110与发光封装件120之间的相对位置”及“避免固定胶材料130’溢流至导电件”的双重技术效果。

然后，可采用例如是回焊(reflow)，加热图5F的结构，使固定胶材料130’固化成固定胶130，以固定电路板110与发光封装件120之间的相对位置。本步骤中，在加热初期(pre-cure)，虽然固定胶材料130’仍呈流动态，然由于限位部150提供容胶空间，因此仍可避免固定胶材料130’溢流至导电件。在持续加热后，固定胶材料130’开始固化，以固定电路板110与发光封装件120之间的相对位置。回焊制程使焊料140熔融，以提供电极125与接垫1141具有良好的电性连接。

由于固定胶材料130’不会接触发光封装件120及/或电路板110的导电件，因此在加热过程中，固定胶材料130’的成分不会融入或渗入导电件中，因此能维持导电件的质量。以导电件为焊料140来说，由于固定胶材料130’不会融入或渗入焊料140中，因此焊料140在固化后可提供一稳定及优良的焊接性能。

此外，半导体发光装置200的制造方法具有类似或同于半导体发光装置100的步骤，不同处在于，在图5D的步骤中，限位部250的形状与限位部150不同。半导体发光装置200的其它制造步骤类似或同于半导体发光装置100的对应步骤，于此不再赘述。

半导体发光装置300的制造方法具有类似或同于半导体发光装置100的步骤，不同处在于，防焊层313本身不具槽结构或贯穿结构，且在防焊层313形成后，可采用印刷方式形成限位部350。半导体发光装置300的其它制造步骤类似或同于半导体发光装置100的对应步骤，于此不再赘述。

半导体发光装置400的制造方法具有类似或同于半导体发光装置300的步骤，不同处在于，限位部350的形成位置不同。半导体发光装置400的其它制造步骤类似或同于半导体发光装置300的对应步骤，于此不再赘述。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (14)

1.一种半导体发光装置，其特征在于，包括：

一电路板，包括一基板及一防焊层，该防焊层形成在该基板上；

一限位部，至少包括一容胶凹部，该容胶凹部设置于该防焊层上；

一发光封装件，配置在该电路板上；以及

一固定胶，位于该容胶凹部，且固定该电路板与该容胶凹部之间的相对位置。

2.如权利要求1所述的半导体发光装置，其特征在于，该容胶凹部贯穿该防焊层。

3.如权利要求1所述的半导体发光装置，其特征在于，该发光封装件包括一电极，该容胶凹部与该电极彼此间隔。

4.如权利要求1所述的半导体发光装置，其特征在于，该容胶凹部具有一第一内侧壁，部分该第一内侧壁位于该发光封装件的下方，且该固定胶受到该第一内侧壁止挡。

5.如权利要求4所述的半导体发光装置，其特征在于，该容胶凹部具有一相对该第一内侧壁的第二内侧壁，该固定胶未接触该第二内侧壁。

6.如权利要求1所述的半导体发光装置，其特征在于，该限位部突出地配置在该防焊层的上表面且围绕出该容胶凹部。

7.如权利要求6所述的半导体发光装置，其特征在于，该限位部的位置对应于该发光封装件的一转角。

8.如权利要求6所述的半导体发光装置，其特征在于，该限位部具有一开口，该开口朝向远离该发光封装件的方向。

9.如权利要求6所述的半导体发光装置，其特征在于，更包括：

至少一标记部，突出地配置在该防焊层的上表面。

10.如权利要求1所述的半导体发光装置，其特征在于，该容胶凹部至少部分与该发光封装件上下重叠。

11.一种半导体发光装置的制造方法，其特征在于，包括：

提供一基板；

形成一防焊层于该基板上，以形成一电路板；

形成一限位部于该防焊层上，其中该限位部至少包括一容胶凹部；

形成一固定胶材料于该容胶凹部；

配置一发光封装件于该电路板上，使该固定胶材料连接该容胶凹部与该发光封装件；以及

加热该固定胶材料，使该固定胶材料固化成一固定胶，以固定该电路板与该发光封装件之间的相对位置。

12.如权利要求11所述的制造方法，其特征在于，形成该限位部于该基板的步骤更包括形成该限位部于该防焊层的步骤。

13.如权利要求12所述的制造方法，其特征在于，于形成该限位部于该防焊层的步骤中，该容胶凹部贯穿该防焊层。

14.如权利要求12所述的制造方法，其特征在于，于形成该限位部于该防焊层的步骤包括，该限位部突出地配置在该防焊层的上表面且围绕出该容胶凹部。

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