TWM602286U - 半導體元件封裝體 - Google Patents
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Abstract
一種半導體元件封裝體，包括：一基板、一半導體元件、多條導線、一外框、一光學透鏡及一保護層。該基板具有一電極層進行半導體元件及該些導線黏合，再將外框黏著在基板上，因外框的中空狀孔徑小可達到微型化需求。再將光學透鏡黏著在外框上後，以保護層包覆在光學透鏡與外框的外圍，因光學透鏡與外框之外緣為完全對齊，讓保護層與光學透鏡及外框之間的外圍接合面不會產生氣泡的接著不良，也使光學透鏡不會發生脫落。讓外框、光學透鏡與保護層三者之間能給予整體封裝結構良好的阻隔性，能有效的阻隔外界濕氣與維持封裝結構整體溫度的變化。
Description
本創作係有關於一種半導體元件，尤指一種具有強化保護半導體元件封裝體外框的保護層。
在多數半導體元件之封裝結構皆在晶粒黏著前已有塑料或鍍層在基板頂部形成圍牆，在晶粒黏合時為了避免碰撞，需有一部分空間釋出造成浪費或微型化之困難。在部份半導體元件之封裝結構最頂部有安裝光學透鏡以形成內部空間，達到保護內部半導體元件與阻隔外界濕氣，但其確有脫落之可能性。
現今半導體元件之封裝結構多以矽膠或塑料沖壓在支架或基板上成型、表面蝕刻或鍍層在基板上成型，但因既有的封裝結構如台灣專利第I648848號之「光學元件封裝結構」的封膠體包覆住透光板與阻隔結構的外圍，因透光板與阻隔結構之外緣沒有對齊，使封膠體與其兩者外圍接合面因凹凸不平易產生氣泡的接著不良發生，也使透光板易發生脫落之可能性，因此對於抗外界濕氣尚有不足與對溫度變化較為敏感等缺失。
因此，本創作之主要目的，在於提供一種全新的半導體元件封裝體，可以有效的避免晶粒黏合時的碰撞與更好的微型化，能有效的協助固定頂部的光學透鏡，也可以避免固定之接合面因凹凸不平產生氣泡的接著不良發生，且還能有效的阻隔外界濕氣與維持封裝結構整體溫度變化。
為了達到上述之目的，本創作提供一種半導體元件封裝體，包括：一基板、至少一個半導體元件、至少一條導線、一外框、一光學透鏡及一保護層。該基板上具有一電極層進行該半導體元件黏合，因基板上無外框(圍牆)的設計，在進行晶粒黏著及金屬導線黏著製程時可以避免半導體元件或金屬導線碰撞的發生，在半導體元件黏合後，再以該外框底面黏著在該基板的正面上，因該外框的中空狀的孔徑最小可達到60μm，因此亦可達到微型化之需求。將該外框黏著在基板上方後，再將光學透鏡黏著在該外框的頂面，最後以將保護層包覆住該光學透鏡與該外框的外緣，因光學透鏡與外框之外緣為完全對齊，因可以避免保護層與其兩者外緣接合面有因凹凸不平產生氣泡的接著不良發生，也能良好的協助固定光學透鏡使其不發生脫落之可能性。因外框、光學透鏡與保護層三者之間能給予整體封裝結構良好的阻隔性，也因此有效的阻隔外界濕氣與維持封裝結構整體溫度的變化。
本創作之一實施例中，該基板為金屬、氧化鋁、氮化鋁、二氧化矽或複合樹脂材質。
本創作之一實施例中，該半導體元件為光能轉換成電能或電能轉換成光能之元件。
本創作之一實施例中，該外框為單一框體或多個框體堆疊形成。
本創作之一實施例中，該保護層為矽氧聚合物或環氧樹脂。
本創作之一實施例中，該外框為氧化鋁材質。
本創作之一實施例中，該光學透鏡為全透明、非透明或半透明的二氧化矽、烯類聚合物或複合樹脂材質。
本創作之一實施例中，該光學透鏡的正面或背面具有非平整表面之微結構，以達光型改善、發光通量改變或指定波長之光線穿透。
本創作之一實施例中，該光學透鏡的正面或背面具有一鍍膜層，以達光型改善、發光通量改變或指定波長之光線穿透。
本創作之一實施例中，更包含有一黏著層，該黏著層為矽氧聚合物、環氧樹脂或金屬，包括有一第一黏著層及一第二黏著層，該第一黏著層設於該外框底面與該基板正面之間，該第二黏著層設於該光學透鏡底面與該外框頂面之間。
1:基板
11:電極層
111:第一電極層
112:第二電極層
113:導電體
12:半導體元件
13:導線
2:黏著層
21:第一黏著層
22:第二黏著層
3:外框
31:底面
32:頂面
33:孔徑
4:光學透鏡
5:保護層
圖1，係本創作之半導體元件封裝體的基板與電極層預成型結構示意圖；圖2，係圖1的半導體元件封裝體的基板與外框預成型結構示意圖；圖3，係圖2的半導體元件封裝體的外框與光學透鏡預成型結構示意圖；圖4，係圖3半導體元件封裝體的外框成型保護層預成型結構示意圖。
茲有關本創作之技術內容及詳細說明，現配合圖式說明如下：請參閱圖1，係本創作之半導體元件封裝體的基板與電極層預成型結構示意圖。如圖所示：本創作之半導體元件封裝體，首先備有一基板1，以透過電鍍或蝕刻技術在該基板1上形成有一電極層11，該電極層11設於該基板1的正面及背面上，該電極層11至少包括有一第一電極層111及一第二電極層112，並透過一導電體113穿過該基板1電性連結該基板1正面及背面的第一電極層111及該第二電極層112。在本圖式中，該基板1為金屬、氧化鋁、氮化鋁、二氧化矽或複合樹脂材質。
在該基板1製作完成後，透過黏著技術將至少一個半導體元件12以晶粒黏著技術黏著於該第一電極層111或該第二電極層112上。在該半導體元件12黏著後，再透過打線技術將至少一條導線13電性連結在該半導體元件12、該第一電極層111及該第二電極層112之
間。在該基板1背面的第一電極層111與該第二電極層112與電路板(圖中未示)電性連結後並輸入電源時，即可透過該導線13將電源傳至該半導體元件12上，使該半導體元件12被驅動。在本圖式中，該半導體元件為光能轉換成電能或電能轉換成光能之元件。
請參閱圖2，係圖1的半導體元件封裝體的基板與外框預成型結構示意圖。如圖所示：在圖1的半導體元件封裝體預成型結構後，將黏著層(黏著劑)2塗佈於該基板1的正面上，並圍繞該半導體元件12的周圍上形成有一層的第一黏著層21。在本圖式中，該黏著層2為矽氧聚合物、環氧樹脂或金屬。
在該第一黏著層21塗佈後，可將一中空狀的外框3的底面31黏著於該基板1的正面上，使該外框3圍住該半導體元件12，以完成該外框3的製作，該外框3為單一框體或多個框體堆疊形成，且中空狀的孔徑33可達到60μm。該外框3，主要是要強化整體封裝結構強度及保護內部腔體。
請參閱圖3，係圖2的半導體元件封裝體的外框與光學透鏡預成型結構示意圖。如圖所示：在圖2的半導體元件封裝體預成型結構後，再次將該黏著層2塗佈於該外框3的頂面32，以形成一第二黏著層22。在本圖式中，該黏著層2為矽氧聚合物、環氧樹脂或金屬。
在該第二黏著層22塗佈後，可將一光學透鏡4底面黏著於該外框3的頂面32上。在本圖式中，該光學透鏡4為全透明、非透明或半透明的二氧化矽、烯類聚合物或複合樹脂材質材質，可於該光學透鏡4的正面或背面具有模具加工所形成具有非平整表面之結構(圖中未示)達到光型改善、發光通量改變或指定波長之光線穿透，或透過鍍膜技術在光學透鏡的正面或背面上形成有一鍍膜層(圖中未示)。以該光學透鏡4做為保護內部腔體，改善整體封裝發光角度或發光效率。
請參閱圖4，係圖3半導體元件封裝體的外框成型保護層預成型結構示意圖。在圖3的半導體元件封裝體預成型結構後，將該保護層5填入該外框3之外緣，該保護層5的頂面與該光學透鏡4的頂面高度相同，待保護層5成形後將材料切割成型，使該保護層5包覆住該光學透鏡4與該外框3的外緣，讓該光學透鏡4與該外框3之外緣為完全對齊，因可以避免該保護層5與其兩者外緣接合面有因凹凸不平產生氣泡的接著不良發生，也能良好的協助固定該光學透鏡4使其不發生脫落之可能性。在本圖式中，該保護層5在成型後為黑色，但不限定於黑色，其功用在於強化基板1、外框3與光學透鏡4三者之間的黏著性強化與整體封裝之外觀美化。
惟以上所述僅為本創作之較佳實施例，非意欲侷限本創作的專利保護範圍，故舉凡運用本創作說明書或圖式內容所為的等效變化，均同理皆包含於本創作的權利保護範圍內，合予陳明。
1:基板
11:電極層
111:第一電極層
112:第二電極層
113:導電體
12:半導體元件
13:導線
2:黏著層
21:第一黏著層
22:第二黏著層
3:外框
31:底面
32:頂面
33:孔徑
4:光學透鏡
5:保護層
Claims (10)
- 一種半導體元件封裝體，包括：一基板，其上具有一電極層，該電極層設於該基板的正面及背面上，該電極層至少包括有一第一電極層及一第二電極層，並透過一導電體過穿該基板電性連結該基板正面及背面的第一電極層及該第二電極層；至少一個半導體元件，係以電性連結於該第一電極層或該第二電極層上；至少一條導線，係電性連結在該半導體元件、該第一電極層及該第二電極層之間；一外框，係具有中空狀孔徑的外框，其上具有一頂面及一底面，該底面設於該基板正面上並圍住該半導體元件；一光學透鏡，係設於該外框的頂面上；一保護層，係設於該基板表面上並圍住該外框與該光學透鏡；其中，該光學透鏡與該外框之外緣為完全對齊。
- 如申請專利範圍第1項所述之半導體元件封裝體，其中，該基板為金屬、氧化鋁、氮化鋁、二氧化矽或複合樹脂材質。
- 如申請專利範圍第1項所述之半導體元件封裝體，其中，該半導體元件為光能轉換成電能或電能轉換成光能之。
- 如申請專利範圍第1項所述之半導體元件封裝體，其中，該外框為單一框體或多個框體堆疊形成。
- 如申請專利範圍第1項所述之半導體元件封裝體，其中，該保護層為矽氧聚合物或環氧樹脂。
- 如申請專利範圍第1項所述之半導體元件封裝體，其中，該外框為氧化鋁材質。
- 如申請專利範圍第1項所述之半導體元件封裝體，其中，該光學透鏡為全透明、非透明或半透明的二氧化矽、烯類聚合物或複合樹脂材質。
- 如申請專利範圍第1項所述之半導體元件封裝體，其中，該光學透鏡的正面或背面具有非平整表面之結構，以達光型改善、發光通量改變或指定波長之光線穿透。
- 如申請專利範圍第1項所述之半導體元件封裝體，其中，該光學透鏡正面或背面具有一鍍膜層，以達光型改善、發光通量改變或指定波長之光線穿透。
- 如申請專利範圍第1項所述之半導體元件封裝體，其中，更包含有一黏著層，該黏著層為矽氧聚合物、環氧樹脂或金屬，包括有一第一黏著層及一第二黏著層，該第一黏著層設於該外框底面與該基板正面之間，該第二黏著層設於該光學透鏡與該外框頂面之間。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW109204012U TWM602286U (zh) | 2019-05-28 | 2019-05-28 | 半導體元件封裝體 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| TW109204012U TWM602286U (zh) | 2019-05-28 | 2019-05-28 | 半導體元件封裝體 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TWM602286U true TWM602286U (zh) | 2020-10-01 |
Family
ID=74094220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW109204012U TWM602286U (zh) | 2019-05-28 | 2019-05-28 | 半導體元件封裝體 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| TW (1) | TWM602286U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114823942A (zh) * | 2022-07-01 | 2022-07-29 | 广东中科半导体微纳制造技术研究院 | 半导体封装结构和封装方法 |
-
2019
- 2019-05-28 TW TW109204012U patent/TWM602286U/zh unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114823942A (zh) * | 2022-07-01 | 2022-07-29 | 广东中科半导体微纳制造技术研究院 | 半导体封装结构和封装方法 |
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