TW201336114A

TW201336114A - 半導體封裝件及其製法

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Publication number: TW201336114A
Application number: TW101105767A
Authority: TW
Inventors: 楊貫榆; 李文豪; 陳賢文; 王日富; 盧勝利
Original assignee: 矽品精密工業股份有限公司
Priority date: 2012-02-22
Filing date: 2012-02-22
Publication date: 2013-09-01
Also published as: CN103296176A

Abstract

一種半導體封裝件，係包括：形成有凹槽之基板、形成於該基板與凹槽槽面上之線路層、設於該凹槽中且電性連接該線路層之發光二極體晶片以及形成於該基板上之螢光層，其中，該發光二極體晶片之第一發光面係結合於該凹槽之底面上，以藉由該螢光層與該發光二極體晶片隔離設置，而提高白光的輸出。

Description

半導體封裝件及其製法

本發明係關於一種半導體封裝件及其製法，尤指一種具發光元件之半導體封裝件及其製法。

於發光二極體(LED,Light Emitting Diode)的封裝領域中，傳統的螢光層之塗佈技術，如隨機分佈(random-distribution)方式，已無法符合高演色均勻性與高輸出流明等特性，故陸續發展出新的螢光層塗佈技術，如敷型塗佈(conformal-coated)與遠端螢光體(remote phosphor)等兩種方式。其中，敷型塗佈方式較著重於改善白光LED演色的均勻性，而遠端螢光體塗佈方式則著重於增進白光LED的光輸出。

然而，目前之技術發展中，藉由敷型塗佈與遠端螢光體塗佈方式提升LED的功率之同時，卻影響LED的散熱功能。一般LED封裝件的散熱途徑係可直接傳入空氣中或經電路板傳至大氣環境，而當提高該發光二極體晶片的功率時，該LED封裝件之承載板的散熱功能並未相對提升，導致往往無法將熱能有效地由承載板傳至電路板，造成經電路板之散熱方式的散熱效果不佳。

再者，第I242895號我國專利或第1A及1B圖所示之半導體封裝件1,1’，係以具高耐熱及高導熱性的矽晶片作為承載板10，且形成具有電性連接墊110之線路層11於該承載板10上，並設置發光二極體晶片12,12’於該承載板10上，再以銲線16或導電凸塊16’電性連接該電性連接墊110，又形成螢光封裝體14以包覆該發光二極體晶片12,12’。

雖然習知半導體封裝件1,1’藉由矽晶片作為承載板10，以將發光二極體晶片12,12’所產生的熱有效傳至外接之電路板(圖未示)，但在螢光粉塗佈技術上僅能使用隨機分佈方式，亦即螢光粉(螢光封裝體14)接觸發光二極體晶片12,12’發光面12a之方式，而無法採取遠端螢光體之塗佈方式，導致無法增進白光的光輸出。

因此，如何克服上述習知技術中之無法同時提升發光功率與散熱功能之問題，實已成為目前亟欲解決的課題。

有鑒於上述習知技術之缺失，本發明提供一種半導體封裝件，係包括：基板，係具有相對之第一表面與第二表面，且於該第一表面上形成有凹槽；線路層，係形成於該基板之第一表面與凹槽槽面上；發光二極體晶片，係設於該基板之凹槽中且電性連接該線路層；以及螢光層，係形成於該基板之第二表面上。

本發明復提供一種半導體封裝件之製法，係包括：提供一具有相對之第一表面與第二表面之基板，且該基板之第一表面上形成有凹槽；形成線路層於該基板之第一表面與凹槽槽面上；形成螢光層於該基板之第二表面上；以及設置發光二極體晶片於該凹槽中，且使該發光二極體晶片電性連接該線路層。

前述之半導體封裝件及其製法中，其中，該發光二極體晶片具有相對之第一發光面與第二發光面，而令該發光二極體晶片藉其第一發光面結合於該凹槽之底面上，又該基板可具有鄰接該第一及第二表面之側面，且該螢光層復形成於該基板之側面上，且該基板可為玻璃陶瓷基板。

此外，前述之半導體封裝件及其製法中，該發光二極體晶片可以打線、共晶或覆晶方式電性連接該線路層，並可形成封裝膠體以包覆該發光二極體晶片。其中，該封裝膠體可為矽膠或環氧樹脂。

由上可知，本發明之半導體封裝件及其製法，藉由於基板之第二表面上(可選擇性於側面上)形成螢光層，亦即採用遠端螢光體之螢光粉塗佈方式，以增加LED白光之光效輸出，且使用基板作為承載板以提升晶片於傳熱路徑上的熱傳導，故可達到同時提升發光功率與散熱功能之目的。

以下藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點及功效。

須知，本說明書所附圖式所繪示之結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示之內容，以供熟悉此技藝之人士之瞭解與閱讀，並非用以限定本發明可實施之限定條件，故不具技術上之實質意義，任何結構之修飾、比例關係之改變或大小之調整，在不影響本發明所能產生之功效及所能達成之目的下，均應仍落在本發明所揭示之技術內容得能涵蓋之範圍內。同時，本說明書中所引用之如“上”、“底”及“一”等之用語，亦僅為便於敘述之明瞭，而非用以限定本發明可實施之範圍，其相對關係之改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本發明可實施之範疇。

請參照第2A至2E圖之製法，以一併詳細說明本發明所揭露之半導體封裝件2之製法。

如第2A圖所示，提供一具有相對之第一表面20a與第二表面20b之基板20，且該基板20之第一表面20a上形成有凹槽200。

於本實施例中，該基板20係為玻璃陶瓷基板(thermal conductivity＜10 w/mk)，且該基板20具有鄰接該第一及第二表面20a,20b之側面20c。另外，該凹槽200係利用蝕刻方式形成，但不以此為限。

如第2B圖所示，形成銅材之線路層21於該基板20之第一表面20a與凹槽200槽面上，該線路層21具有複數電性連接墊210。

如第2C圖所示，採用遠端螢光體之螢光粉塗佈方式，形成螢光層23於該基板20之第二表面20b與側面20c上。

如第2D圖所示，將一具有相對之第一發光面22a與第二發光面22b的發光二極體晶片22以其第一發光面22a結合於該凹槽200之底面200a上，使該發光二極體晶片22位於該凹槽200內。

於本實施例中，該發光二極體晶片22可用打線、共晶或覆晶等方式電性連接該線路層21之電性連接墊210。如第2D圖所示，該發光二極體晶片22之第二發光面22b藉由銲線26電性連接位於該第一表面20a上之電性連接墊210；或如第2E’圖所示，該發光二極體晶片22’之第一發光面22a可藉由導電凸塊26’電性連接位於該凹槽200底面200a上之電性連接墊210’。

如第2E及2E’圖所示，利用如矽膠或環氧樹脂之封裝膠體24以包覆該發光二極體晶片22,22’、銲線26(或導電凸塊26’)與該線路層21。

本發明之製法係藉由使用玻璃陶瓷基板作為承載板，可將發光二極體晶片22所產生的熱快速傳導至外接之電路板(圖未示)上，以提升發光二極體晶片22於傳熱路徑上的熱傳導，且藉由將發光二極體晶片22之第一發光面22a結合於該凹槽200之底面200a上，使該螢光層23可採用遠端螢光體之螢光粉塗佈方式形成於該基板20之第二表面20b上，而增加LED白光之光效輸出。故相較於習知技術，本發明之製法可同時提升發光功率與散熱功能。

可一併參考第3圖，本發明復提供一種半導體封裝件2,2’，係包括：一基板20、線路層21、發光二極體晶片22、螢光層23以及封裝膠體24。

所述之基板20係為玻璃陶瓷基板，且具有相對之第一表面20a、第二表面20b及鄰接該第一與第二表面20a,20b之側面20c，並於該第一表面20a上形成有凹槽200。

所述之線路層21係形成於該基板20之第一表面20a與凹槽200槽面上。

所述之發光二極體晶片22,22’係設於該凹槽200中並電性連接該線路層21，該發光二極體晶片22,22’具有相對之第一發光面22a與第二發光面22b，令該發光二極體晶片22,22’藉其第一發光面22a結合於該凹槽200之底面200a上，又該發光二極體晶片22,22’係以打線、共晶或覆晶方式電性連接該線路層21。

所述之螢光層23係形成於該基板20之第二表面20b與側面20c上。

所述之封裝膠體24係為矽膠或環氧樹脂，其包覆該發光二極體晶片22,22’。

綜上所述，本發明之半導體封裝件及其製法，係因發光二極體晶片不與螢光層接觸，故該發光二極體晶可混光均勻以避免光不均勻之現象，而增進白光的輸出，進而提高光轉換效率，且當發光二極體晶片發光而產生熱能時，可透過基板將熱能傳至電路板上以達到預期之散熱效果。因此，本發明有效達到同時提升發光功率與散熱功能之目的。

上述實施例係用以例示性說明本發明之原理及其功效，而非用於限制本發明。任何熟習此項技藝之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施例進行修改。因此本發明之權利保護範圍，應如後述之申請專利範圍所列。

1、1’、2、2’．．．半導體封裝件

10．．．承載板

11、21．．．線路層

110、210、210’．．．電性連接墊

12、12’、22、22’．．．發光二極體晶片

12a．．．發光面

14．．．螢光封裝體

16、26．．．銲線

16’、26’．．．導電凸塊

20．．．基板

20a．．．第一表面

20b．．．第二表面

20c．．．側面

200．．．凹槽

200a．．．底面

22a．．．第一發光面

22b．．．第二發光面

23．．．螢光層

24．．．封裝膠體

第1A及1B圖係顯示習知半導體封裝件之剖面示意圖；

第2A至2E圖係顯示本發明半導體封裝件之製法之剖面示意圖；其中，第2E’圖係為第2E圖之另一實施例；以及

第3圖係顯示本發明半導體封裝件之立體局部內視示意圖。

2．．．半導體封裝件

20．．．基板

20a．．．第一表面

20b．．．第二表面

200．．．凹槽

200a．．．底面

21．．．線路層

210．．．電性連接墊

22．．．發光二極體晶片

22a．．．第一發光面

22b．．．第二發光面

23．．．螢光層

24．．．封裝膠體

26．．．銲線

Claims

一種半導體封裝件，係包括：基板，係具有相對之第一表面與第二表面，且於該第一表面上形成有凹槽；線路層，係形成於該基板之第一表面與凹槽槽面上；發光二極體晶片，係設於該基板之凹槽中且電性連接該線路層；以及螢光層，係形成於該基板之第二表面上。
如申請專利範圍第1項所述之半導體封裝件，其中，該發光二極體晶片具有相對之第一發光面與第二發光面，令該發光二極體晶片藉其第一發光面結合於該凹槽之底面上。
如申請專利範圍第1項所述之半導體封裝件，其中，該基板係為玻璃陶瓷基板。
如申請專利範圍第1項所述之半導體封裝件，其中，該基板具有鄰接該第一及第二表面之側面，且該螢光層復形成於該基板之側面上。
如申請專利範圍第1項所述之半導體封裝件，其中，該發光二極體晶片係以打線、共晶或覆晶方式電性連接該線路層。
如申請專利範圍第1項所述之半導體封裝件，復包括包覆該發光二極體晶片之封裝膠體。
如申請專利範圍第6項所述之半導體封裝件，其中，該封裝膠體係為矽膠或環氧樹脂。
一種半導體封裝件之製法，係包括：提供一具有相對之第一表面與第二表面之基板，且該基板之第一表面上形成有凹槽；形成線路層於該基板之第一表面與凹槽槽面上；形成螢光層於該基板之第二表面上；以及設置發光二極體晶片於該凹槽中，且使該發光二極體晶片電性連接該線路層。
如申請專利範圍第8項所述之半導體封裝件之製法，其中，該發光二極體晶片具有相對之第一發光面與第二發光面，而該第一發光面係結合於該凹槽之底面上。
如申請專利範圍第8項所述之半導體封裝件之製法，其中，該基板係為玻璃陶瓷基板。
如申請專利範圍第8項所述之半導體封裝件之製法，其中，該基板具有鄰接該第一及第二表面之側面，且該螢光層復形成於該基板之側面上。
如申請專利範圍第8項所述之半導體封裝件之製法，其中，該發光二極體晶片以打線、共晶或覆晶方式電性連接該線路層。
如申請專利範圍第8項所述之半導體封裝件之製法，復包括形成封裝膠體以包覆該發光二極體晶片。
如申請專利範圍第13項所述之半導體封裝件之製法，其中，該封裝膠體係為矽膠或環氧樹脂。