CN218004878U - 半导体光学电子装置的支架 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种半导体光学电子装置的支架，所述支架的表面都具有镀层，所述镀层从内向外依次为第一金属层、阻挡层和第二金属层，所述表面包括功能区和非功能区。所述功能区的第二金属层的厚度大于所述非功能区的第二金属层的厚度，其中所述第二金属层为银层。采用本申请的支架无需委托外部厂家执行支架的电镀制程，有利于缩短生产周期，并且可以避免电镀制程影响产品的性能。

Description

半导体光学电子装置的支架

技术领域

本实用新型涉及半导体装置领域，具体地涉及一种半导体光学电子装置的支架。

背景技术

在半导体装置领域，许多光电元件中都涉及到支架的使用。例如LED元件、光耦合器、光电传感器、红外接收发射模组等。图1是一种光电元件的生产过程流程图。在已经生成晶片、支架和银胶等元件之后，会依次经过固晶、烘烤、焊线、烘烤、封白胶、封黑胶、除胶、电镀、切单颗、测试、外观和包装等步骤，最终获得包装好的电子元件产品。其中焊线步骤需采用金线，封白胶步骤需提供环氧树脂(EPOXY)。电镀步骤通常是委托专门的电镀厂商于支架铜层上来执行锡层电镀，并且是封胶步骤之后。如图1所示的生产流程带来两个问题，其一是生产周期长，委托支架铜层上的锡层电镀的时间往往较长；其二是产品在封胶之后再执行支架铜层上的锡层电镀易对产品性能造成影响。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种缩短生产周期、避免支架铜层上的锡层电镀制程影响产品性能的半导体光学电子装置的支架。

本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案是一种半导体光学电子装置的支架，其特征在于，所述支架的表面都具有镀层，所述镀层从内向外依次为第一金属层、阻挡层和第二金属层，所述表面包括功能区和非功能区，所述功能区的第二金属层的厚度大于所述非功能区的第二金属层的厚度，其中所述第二金属层为银层。

在本实用新型的一实施例中，述功能区的第二金属层的厚度为20微英寸～40微英寸。

在本实用新型的一实施例中，所述非功能区的第二金属层的厚度为2微英寸～40微英寸。

在本实用新型的一实施例中，所述支架包括基材，所述镀层包裹所述基材。

在本实用新型的一实施例中，所述第一金属层是铜层，所述阻挡层是镍层。

在本实用新型的一实施例中，所述表面包括正面和背面，所述功能区位于所述正面，所述非功能区包括第一非功能区和第二非功能区，所述第一非功能区位于所述正面，所述第二非功能区位于所述背面。

在本实用新型的一实施例中，所述背面都是所述第二非功能区，所述正面由所述功能区和所述第一非功能区组成。

在本实用新型的一实施例中，所述支架包括第一引脚和第二引脚，所述第一引脚包括第一固晶区、第一内引脚焊线区和第一外引脚焊线区，所述第二引脚包括第二内引脚焊线区和第二外引脚焊线区，所述功能区包括所述第一固晶区、所述第一内引脚焊线区和所述第二内引脚焊线区，所述非功能区包括所述第一外引脚焊线区和所述第二外引脚焊线区。

在本实用新型的一实施例中，所述第二引脚还包括第二固晶区，所述功能区还包括所述第二固晶区。

在本实用新型的一实施例中，所述功能区包含固晶区。

在本实用新型的一实施例中，所述功能区包含打线区。

在本实用新型的一实施例中，所述支架用以承载光电二极管晶片和/或发光二极管晶片。

本实用新型的有益效果包括：第一、由于已经在支架的表面全面镀银，因此，在图1所示的生产流程中，可以取消支架铜层上的锡层电镀这一环节，节省了时间和成本；第二、支架镀银的银层厚度从原来的60微英寸下降到20微英寸，节省了材料和成本，且增加支架反射率；第三、支架功能区的镀层从原来的铜-锡结构改变为铜-镍-银的结构，增强了对支架功能区的保护，有利于提高产品性能；第四、支架功能区中的内引脚焊线区的镀银厚度增加到了20微英寸以上，克服了打线不粘、支架容易氧化的缺点。

附图说明

为让本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明，其中：

图1是一种光电元件的生产过程流程图；

图2是本申请一实施例的支架的局部结构示意图；

图3A是本申请实施例一的红外接收模组的支架310的正面311结构示意图；

图3B是图3A所示支架310的背面312结构示意图；

图3C是包括图3A所示实施例的支架310的红外接收模组的正视图；

图3D是图3C所示实施例的红外接收模组的侧视图；

图4A是本申请实施例二的LED灯的支架410的结构示意图；

图4B是包括图4A所示实施例的支架410的LED灯的正视图；

图5A是本申请实施例三的光耦合器件的支架510的结构示意图；

图5B是图5A所示实施例中的一个支架510的局部示意图；

图5C是包括图5A所示实施例的支架510的光耦合器件的正视图；

图5D是图5C所示实施例的侧视图；

图6是使用本申请一实施例的支架的一种光耦合器的结构示意图。

具体实施方式

为让本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，尽管本申请中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本申请说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本申请。

以下，基于附图对本实用新型的实施例加以说明。但是，以下所示的实施例是用于将本实用新型的技术思想具体化的半导体光学电子装置的支架的例示，本实用新型的半导体光学电子装置的支架并不特定为以下的内容。进而，本说明书是为了容易理解权利要求的范围，将对应于实施例所示的构件的编号赋予“权利要求书”及“实用新型内容”栏中所示的构件。但是，绝非将权利要求中所示的构件特定为实施例的构件。特别是记载于实施例的构成构件的尺寸、材质、形状、及其相对的配置等，如无特定的记载，则其意图并不是将本实用新型的范围只限定于此，只不过为说明例。

然而，各附图所示的构件的尺寸或位置关系等有时为了明确说明而有夸张。进而，在以下的说明中，对于相同的名称、符号，表示相同或同质的构件，适宜省略其详细说明。进而，构成本实用新型的各要素可以是以相同的构件构成多个要素从而以一个构件兼用多个要素的形态，相反地也可以是由多个构件分担一个构件的功能来实现。另外，在一部分实施例、实施方式中说明的内容也可利用于其它的实施例、实施方式等。另外，在本说明书中，“上”并不限于与上表面接触而形成的情况，也包含分隔地形成于上方的情况，还以也包含层与层之间存在有介在层的含义而使用。

本申请的支架可以用于任意半导体光学电子装置，包括但不限于LED灯、光耦合器、光电传感器、红外接收发射模组等。

图2是本申请一实施例的支架的局部结构示意图。如图2所示，本申请的支架的表面都具有镀层210，镀层210从内向外依次为第一金属层211、阻挡层212和第二金属层213，表面包括功能区和非功能区，功能区的第二金属层213的厚度大于非功能区的第二金属层213的厚度。如图2，在该实施例中，该支架包括基材220，镀层210包裹基材220。

本申请对支架的形状、结构、大小都不做限制，对基材220的材质不做限制。在一些实施例中，基材220的材质是铁材(Spcc)或铜材。第一金属层211可以是铜层，阻挡层212可以是镍层，第二金属层213可以是银层。

对于不同的半导体光学电子装置而言，功能区是指包含该半导体光学电子装置的功能元件的区域，例如是固晶区及打线区，功能元件例如是实现该半导体光学电子装置功能的芯片。非功能区可以是用于支持功能区的其他部件，例如外部引脚。根据电子装置的不同，功能区和非功能区的具体分布、面积等都可以是不同的。

在一些实施例中，本申请的支架用于承载光电二极管晶片和/或发光二极管晶片。

本说明书以三种不同类型的半导体光学电子装置为例分别说明该支架的具体结构，分别是红外接收模组、LED灯和光耦合器件。不用于限制本申请支架的应用范围。

实施例一

图3A是本申请实施例一的红外接收模组的支架310的正面311结构示意图，图3B是图3A所示支架310的背面312结构示意图。图3C是包括图3A所示实施例的支架310的红外接收模组的正视图。图3D是图3C所示实施例的红外接收模组的侧视图。如图3A和3B所示，从结构上来看，该支架310的正面311和背面312基本相同，二者的镀层从内向外依次为第一金属层、阻挡层和第二金属层。然而，正面311和背面312的镀层中各层的厚度有区别。

在图3A所示实施例中，功能区320位于正面311，例如是固晶区及打线区，用于设置光电二极管晶片和/或发光二极管晶片，例如红外接收模组的功能元件，例如红外接收芯片。在正面311还包括2个第一非功能区331、332，功能区320连接2个非功能区331、332。例如，结合图3C和图3D所示，该支架310经弯折之后，第一非功能区331的上方大部分与功能区320平行，二者用于形成透镜341的容纳空间。第一非功能区332主要用于形成红外接收模组340的外接引脚342。在该实施例中，正面311由功能区320和第一非功能区331、332相互邻接组成。

在一些实施例中，功能区320的第二金属层的厚度为20微英寸～40微英寸。

在一些实施例中，第一非功能区331、332的第二金属层的厚度为2微英寸～40微英寸。

假设功能区320的第二金属层的厚度为第一厚度W1，第一非功能区331的第二金属层的厚度为第二厚度W2，第一非功能区332的第二金属层的厚度为第三厚度W3，第一厚度W1大于第二厚度W2，第一厚度W1还大于第三厚度W3。第二厚度W2和第三厚度W3可以相等，也可以不等。

如图3B，在背面312包括1个第二非功能区333。实际上，背面321的全部区域都是第二非功能区333，假设其厚度为第四厚度W4。

在图3A所示的实施例中，第一厚度W1的具体范围是20微英寸～40微英寸(microinch)，例如25微英寸；第二厚度W2的具体范围是大于2微英寸，例如10微英寸，第三厚度W3的具体范围是5-10微英寸，例如8微英寸，W2≠W3；第四厚度W4的具体范围是大于2微英寸，例如10微英寸。

本申请对正面311的镀层中的阻挡层的厚度不做限制。在图3A所示实施例中，正面311的阻挡层的厚度都相等，并且范围是大于20微英寸。

通过控制电镀制程可以控制不同部位的第二金属层的厚度。在一些实施例中，正面311的第一非功能区331、第一非功能区332和背面312的第二非功能区333的第二金属层都具有相同的厚度。这些实施例的电镀制程相比于不同厚度的实施例而言更加简单、成本低。

在本申请的实施例中，第二金属层是银层。在其他的实施例中，第二金属层还可以是其他的金属层，本申请对此不做限制。

在本申请的实施例中，第一金属层是铜层，阻挡层是镍层。在其他的实施例中，第一金属层还可以是其他的金属层，阻挡层是其他具有阻挡功能的材料层，本申请对此不做限制。

图3A-3B所示的支架310具有以下有益效果：第一、由于已经在支架310的表面全面镀银，因此，在图1所示的生产流程中，可以取消电镀这一环节，节省了时间和成本；第二、镀银的银层厚度从原来的60微英寸下降到20微英寸，节省了材料和成本；第三、功能区的镀层从原来的铜-银结构改变为铜-镍-银的结构，增强了对功能区的保护，有利于提高产品性能。

实施例二

图4A是本申请实施例二的LED灯的支架410的结构示意图。图4B是包括图4A所示实施例的支架410的LED灯的正视图。如图4A，其中示出了相互连接起来的多个支架410，以其中一个支架410为例，该支架410包括功能区411和非功能区412，其中，整个支架410的表面都具有如图2所示的镀层，功能区411的第二金属层的厚度大于非功能区412的第二金属层的厚度。示例性地，功能区411的第二金属层的厚度的具体范围是大于20微英寸，例如是30微英寸；非功能区412的第二金属层的厚度的具体范围是大于5微英寸，例如是10微英寸。结合图4B，该LED灯是一种发光二极管420，功能区411都被封装在圆头灯珠421的内部，非功能区412主要是作为外接引脚422。

图4A仅示出了支架410的一面，假设为其正面，则其背面可以都为非功能区，或者其背面与正面对称地设置功能区和非功能区。关于功能区和非功能区的第二金属层的厚度设置与实施例一相似，实施例二的有益效果与实施例一相同，在此不再赘述。

实施例三

图5A是本申请实施例三的光耦合器件的支架510的结构示意图。图5B是图5A所示实施例中的一个支架510的局部示意图。图5C是包括图5A所示实施例的支架510的光耦合器件的正视图。图5D是图5C所示实施例的侧视图。如图5A所示，在批量化生产中，在一个料带中包括多个支架510，每个支架510具有相同的结构。如图5B所示，该支架510包括第一引脚520和第二引脚530，第一引脚520包括第一固晶区521、第一内引脚焊线区522和第一外引脚焊线区523。第二引脚530包括第二内引脚焊线区532和第二外引脚焊线区533，功能区包括第一固晶区521、第一内引脚焊线区522和第二内引脚焊线区532，非功能区包括第一外引脚焊线区523和第二外引脚焊线区533。

如图5C，在形成光耦合器件540之后，功能区都被封装在封装体541中，非功能区的第一外引脚焊线区523和第二外引脚焊线区533都位于封装体541的外部。

尽管在图5A和图5B所示的状态下，第一引脚520和第二引脚530是相互连接的，但是在实际使用时，当支架510从料带上分离之后并且进行切脚之后，二者是分离的。如图5B仅示出了支架510的一面，假设为其正面，则其背面可以都为非功能区，或者其背面与正面对称地设置功能区和非功能区。关于功能区和非功能区的第二金属层的厚度设置与实施例一相似，在此不再赘述。

如图5B，在一些实施例中，第二引脚530还包括第二固晶区531，功能区还包括第二固晶区531。该第二固晶区531也用于设置用于实现光耦合器件的任意功能性元件，例如芯片。

实施例三除了具有实施例一的有益效果之外，还具有第四点有益效果：现有技术中，支架的内引脚焊线区的镀银厚度在20微英寸以下，具有打线不粘、支架容易氧化的缺点。本申请的支架中的内引脚焊线区的镀银厚度增加到了20微英寸以上，能够克服这些缺点。

图6是使用本申请一实施例的支架的一种光耦合器的结构示意图。如图6，该光耦合器的支架包括第一引脚610和第二引脚620，其中，第一引脚610包括第一固晶区611、第一内引脚焊线区612和第一外引脚焊线区613，第二引脚620包括第二固晶区621、第二内引脚焊线区622和第二外引脚焊线区623。对于该光耦合器来说，功能区包括第一固晶区611、第一内引脚焊线区612、第二固晶区621和第二内引脚焊线区622。非功能区包括第一外引脚焊线区613和第二外引脚焊线区623。

如图6，为形成光耦合器，在第一固晶区611设置了光感芯片614，例如是红外线光电二极管(Photo Diode,PD)，光感芯片614分别与第一内引脚焊线区612和第一外引脚焊线区613导电连接。在第二固晶区621设置了发光芯片624，例如是红外线发光二极管(LightEmitting Diode,LED)，发光芯片624分别与第二内引脚焊线区622和第二外引脚焊线区623导电连接。其中，光感芯片614及发光芯片624二者相对设置。在经过封装之后功能区都位于内封装体631的内部，内封装体631为绝缘材料，使光感芯片614和发光芯片624之间无法导电。在内封装体631的外部还包覆了不透光的外封装体632，一般为黑色，用于隔绝并吸收内、外部的光线。当一输入电信号传输至发光芯片624时，发光芯片624将电信号转换为光束L，光感芯片614接收到光束L之后，进一步将光束L转换为电信号，从而实现电转光、光转电的过程，以发挥该光耦合器作为电路安全装置的作用。

图6所示的光耦合器的支架的功能区的镀层及第二金属层的厚度、非功能区的镀层及第二金属层的厚度都如前文所述，不再赘述。

尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的实用新型实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本实用新型实施例实质和范围的修正和等价组合。例如，虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现，但是也可以只通过软件的解决方案得以实现，如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的系统。

同理，应当注意的是，为了简化本实用新型披露的表述，从而帮助对一个或多个实用新型实施例的理解，前文对本实用新型实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本实用新型对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20％的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本实用新型一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。

Claims (12)

1.一种半导体光学电子装置的支架，其特征在于，所述支架的表面都具有镀层，所述镀层从内向外依次为第一金属层、阻挡层和第二金属层，所述表面包括功能区和非功能区，所述功能区的第二金属层的厚度大于所述非功能区的第二金属层的厚度，其中所述第二金属层为银层。

2.如权利要求1所述的半导体光学电子装置的支架，其特征在于，所述功能区的第二金属层的厚度为20微英寸～40微英寸。

3.如权利要求1所述的半导体光学电子装置的支架，其特征在于，所述非功能区的第二金属层的厚度为2微英寸～40微英寸。

4.如权利要求1所述的半导体光学电子装置的支架，其特征在于，所述支架包括基材，所述镀层包裹所述基材。

5.如权利要求1所述的半导体光学电子装置的支架，其特征在于，所述第一金属层是铜层，所述阻挡层是镍层。

6.如权利要求1所述的半导体光学电子装置的支架，其特征在于，所述表面包括正面和背面，所述功能区位于所述正面，所述非功能区包括第一非功能区和第二非功能区，所述第一非功能区位于所述正面，所述第二非功能区位于所述背面。

7.如权利要求6所述的半导体光学电子装置的支架，其特征在于，所述背面都是所述第二非功能区，所述正面由所述功能区和所述第一非功能区组成。

8.如权利要求1所述的半导体光学电子装置的支架，其特征在于，所述支架包括第一引脚和第二引脚，所述第一引脚包括第一固晶区、第一内引脚焊线区和第一外引脚焊线区，所述第二引脚包括第二内引脚焊线区和第二外引脚焊线区，所述功能区包括所述第一固晶区、所述第一内引脚焊线区和所述第二内引脚焊线区，所述非功能区包括所述第一外引脚焊线区和所述第二外引脚焊线区。

9.如权利要求8所述的半导体光学电子装置的支架，其特征在于，所述第二引脚还包括第二固晶区，所述功能区还包括所述第二固晶区。

10.如权利要求1所述的半导体光学电子装置的支架，其特征在于，所述功能区包含固晶区。

11.如权利要求1所述的半导体光学电子装置的支架，其特征在于，所述功能区包含打线区。

12.如权利要求1所述的半导体光学电子装置的支架，其特征在于，所述支架用以承载光电二极管晶片和/或发光二极管晶片。

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