專利名稱：氣密式高導(dǎo)熱芯片封裝組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于半導(dǎo)體封裝組件，特別是一種氣密式高導(dǎo)熱芯片封裝組件。
背景技術(shù)：
習(xí)用技術(shù)領(lǐng)域里，發(fā)光二極管(LED；Light Emitted Diode)可應(yīng)用于如圖1所示的單顆或陣列式的封裝技術(shù)，主要是將鋁基板A所復(fù)合的電路板B(Pcb)上設(shè)制凹槽B1，并置入燈杯C，芯片D植在燈杯C內(nèi)，并用導(dǎo)線E接設(shè)至電路板B，借助模具灌注環(huán)氧樹(shù)脂F(xiàn)(Epoxy)包覆芯片D與導(dǎo)線E回路。
而此封裝技術(shù)，經(jīng)實(shí)際使用后發(fā)現(xiàn)存在如下缺失散熱差環(huán)氧樹(shù)脂F(xiàn)及電路板B(Pcb)具有隔熱的功效，唯一能導(dǎo)熱處為燈杯C下方，因散熱面積有限，經(jīng)由此一單點(diǎn)所進(jìn)行的熱交換效率較差，而其他部分均為環(huán)氧樹(shù)脂F(xiàn)等膠材，被此類材質(zhì)環(huán)伺即形成一個(gè)幾近保溫封閉的作用環(huán)境，當(dāng)芯片D作用發(fā)光時(shí)，其中心發(fā)光層產(chǎn)生高達(dá)近200℃的熱量，因被環(huán)氧樹(shù)脂F(xiàn)包覆所致熱度無(wú)法散發(fā)，所以容易呈現(xiàn)不發(fā)熱的錯(cuò)覺(jué)，致使發(fā)光二極管空有冷光之名，但在此熱交換率效能不足的狀態(tài)下，容易影響芯片D的發(fā)光功率及使用壽命。
成本高、變化少灌注環(huán)氧樹(shù)脂F(xiàn)包覆芯片D與導(dǎo)線E回路時(shí)所借助的模具組，必須講求高精密度，制造成本無(wú)法降低，再者，面對(duì)各種規(guī)格迥然不同的陣列式產(chǎn)品，就必需要制作出相對(duì)更高成本的模具組來(lái)加以配合。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種散熱效能強(qiáng)、輸出功率高、發(fā)光亮度強(qiáng)、成本低、具有多樣化的氣密式高導(dǎo)熱芯片封裝組件。
本發(fā)明包括基座、基板、電路板、芯片、透光罩及覆膠；基板上設(shè)有供組設(shè)基座的穿孔、定位孔及注料孔；電路板上設(shè)有供組設(shè)基座的穿孔、定位孔及注料孔，其表面布設(shè)回路；基座上、下部分別為橫切面較小的豎柱及橫切面較大的盤(pán)基；豎柱柱頂制成供芯片植裝皿型凹陷的杯槽；芯片植裝于豎柱杯槽內(nèi)，并以導(dǎo)線與電路板表面回路連接；透光罩的罩底設(shè)有對(duì)應(yīng)并插裝于基板及電路板上定位孔的定位腳；透光罩覆蓋于芯片、導(dǎo)線及注料孔；并于透光罩內(nèi)經(jīng)注料孔充填形成覆膠。
其中基座表面布設(shè)具散熱功能的鰭片，其豎柱橫切面配合對(duì)應(yīng)于基板及電路板上穿口。
基板外表面設(shè)置具散熱功能的鰭片。
基板底部設(shè)有與穿口相通且供基座盤(pán)基容置的魚(yú)眼槽。
透光罩的外型可制成各種式樣。
透光罩內(nèi)可做特殊涂布處理涂布熒光層。
透光罩可一對(duì)數(shù)個(gè)杯槽、芯片及導(dǎo)線的組成來(lái)用于陣列式封裝覆蓋。
透光罩可一對(duì)數(shù)個(gè)杯槽、芯片及導(dǎo)線的組成來(lái)用于陣列式封裝覆蓋。
覆膠以數(shù)種材質(zhì)作數(shù)層次方式充填于透光罩內(nèi)部，以產(chǎn)生復(fù)層結(jié)構(gòu)體的覆膠。
由于本發(fā)明包括基座、基板、電路板、芯片、透光罩及覆膠；基板上設(shè)有供組設(shè)基座的穿孔、定位孔及注料孔；電路板上設(shè)有供組設(shè)基座的穿孔、定位孔及注料孔，其表面布設(shè)回路；基座上、下部分別為橫切面較小的豎柱及橫切面較大的盤(pán)基；豎柱柱頂制成供芯片植裝皿型凹陷的杯槽；芯片植裝于豎柱杯槽內(nèi)，并以導(dǎo)線與電路板表面回路連接；透光罩的罩底設(shè)有對(duì)應(yīng)并插裝于基板及電路板上定位孔的定位腳；透光罩覆蓋于芯片、導(dǎo)線及注料孔；并于透光罩內(nèi)經(jīng)注料孔充填形成覆膠。當(dāng)基座上杯槽內(nèi)的芯片因作用發(fā)光時(shí)所產(chǎn)生的作用熱迅速由基座所吸收，并均勻傳導(dǎo)至基板的接觸面作有效的熱交換、提升散熱功率，芯片得以作更高功率的輸出，強(qiáng)化發(fā)光的亮度效果；本發(fā)明的基座結(jié)構(gòu)與基板所形成的裝置，屬于運(yùn)用材質(zhì)及電子特性的結(jié)構(gòu)，合乎物理定律并充分提升熱交換率的技術(shù)思想的高度發(fā)明，可達(dá)到產(chǎn)業(yè)的提升產(chǎn)品效率、降低生產(chǎn)成本的要求；且因透光罩搭配注料孔的結(jié)構(gòu)，能使商品呈現(xiàn)多樣化；不僅散熱效能強(qiáng)、輸出功率高、發(fā)光亮度強(qiáng)，而且成本低、具有多樣化，從而達(dá)到本發(fā)明的目的。


圖1、為習(xí)用的封裝組件結(jié)構(gòu)示意剖視圖。
圖2、為本發(fā)明分解結(jié)構(gòu)示意立體圖。
圖3、為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意立體圖。
圖4、為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意剖視圖(單層覆膠)。
圖5、為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意剖視圖(復(fù)層覆膠)。
圖6、為本發(fā)明陣列式組裝過(guò)程示意圖(數(shù)罩陣列式系統(tǒng))。
圖7、為本發(fā)明陣列式組裝程序后結(jié)構(gòu)示意立體圖(數(shù)罩陣列式)。
圖8、為本發(fā)明陣列式組裝程序示意圖(單罩陣列式)。
圖9、為本發(fā)明陣列式組裝程序后結(jié)構(gòu)示意立體圖(單罩陣列式)。
具體實(shí)施例方式
如圖2、圖3所示，本發(fā)明包括基座10、基板20、電路板30、芯片40、透光罩50如圖2、圖4所示，基座10采用高導(dǎo)熱金屬制作而成，其縱截面呈凸字狀，基座10上部為橫切面較小的豎柱11，柱頂制成供芯片40植裝皿型凹陷的杯槽12，其下部為橫切面較大的盤(pán)基13，其外部表面直接布設(shè)具散熱功能的鰭片。
基板20為以金屬制作而成，其外表面設(shè)置具散熱功能的鰭片，基板20上設(shè)有對(duì)應(yīng)并供基座10豎柱11安裝的穿口21、與穿口21相通且供盤(pán)基13容置的魚(yú)眼槽24、環(huán)設(shè)供透光罩50插裝的數(shù)個(gè)定位孔22及供包覆膠60注入的注料孔23；穿口21配合豎柱11橫切面或其上鰭片分布形狀制造。
電路板30設(shè)有與基板20上穿孔21相對(duì)應(yīng)并供基座10豎柱11安裝的穿口31、環(huán)設(shè)數(shù)個(gè)供透光罩50插裝的數(shù)個(gè)定位孔32、供包覆膠60注入的注料孔33及布設(shè)于表面的回路34。穿口31配合豎柱11橫切面或其鰭片分布形狀制造。
芯片40為光效能的半導(dǎo)體，例如L D(Laser Diode激光二極管)或LED(Light Emitted Diode發(fā)光二極管)等。依照亮度、顏色或?qū)嶋H使用需求于基座10的杯槽12內(nèi)植裝相當(dāng)數(shù)量芯片40，并用導(dǎo)線41電路板30的回路34連接。
透光罩50為以透光系數(shù)高的材質(zhì)制成各種式樣的罩體，罩底設(shè)有定位腳51，透光罩50內(nèi)可預(yù)制熒光層52或做特殊涂布處理。
如圖4、圖5所示，覆膠60為以具絕緣效果的融溶狀態(tài)材料形成，由基板20的注料孔23經(jīng)電路板30的注料孔33以單一或數(shù)層次方式依序充填顏色、材料相同或相異的數(shù)種融溶狀態(tài)材料以形成覆膠60，并布滿于透光罩50所覆蓋的基座10杯槽12內(nèi)，以造成單層或復(fù)層結(jié)構(gòu)體的覆膠60。
本發(fā)明陣列式組裝程序如下本發(fā)明陣列式組裝程序以數(shù)罩陣列式為例。如圖6、圖7所示，于基板20及電路板30以數(shù)個(gè)排列組合設(shè)置穿口21、31，并在每個(gè)穿口21、31周圍設(shè)置定位孔22、32及注料孔23、33；將相對(duì)數(shù)量的基座10的豎柱11分別安裝于基板20及電路板30的穿口21、31上；各基座10上杯槽12內(nèi)的芯片40用導(dǎo)線41與電路板30上的回路34銜接；再以一對(duì)一覆蓋法將透光罩50的定位腳51一一插裝于相對(duì)應(yīng)組的定位孔32、22中，以使透光罩50覆蓋于芯片40、導(dǎo)線41及注料孔23；由注料孔23、33充填為融溶狀態(tài)覆膠60。
本發(fā)明陣列式組裝程序以單罩陣列式為例。如圖8、圖9所示，于基板20及電路板30以數(shù)個(gè)排列組合設(shè)置穿口21、31，并僅在基板20及電路板30外周圍設(shè)置定位孔22、32及注料孔23、33，定位孔22、32及注料孔23、33需在透光罩50覆蓋范圍內(nèi)；將相對(duì)數(shù)量的基座10的豎柱11分別安裝于基板20及電路板30的穿口21、31上；各基座10上杯槽12內(nèi)的芯片40用導(dǎo)線41與電路板30上的回路34銜接；再以一對(duì)數(shù)個(gè)覆蓋法將透光罩50定位腳51插裝于定位孔32、22中；由注料孔23、33充填為融溶狀態(tài)覆膠60。
以上數(shù)罩陣列式與單罩陣列式可復(fù)合使用，就是在電路板30上以一對(duì)一覆蓋法交互配合覆蓋透光罩50；或以一對(duì)數(shù)個(gè)覆蓋法交互配合覆蓋透光罩50，即透光罩50可一對(duì)數(shù)個(gè)杯槽12、芯片40及導(dǎo)線41的組成來(lái)用于陣列式封裝覆蓋。透光罩50的外型可制成各種式樣。
本發(fā)明具有如下使用功效如圖4、圖5所示，當(dāng)基座10上杯槽12內(nèi)的芯片40因作用發(fā)光時(shí)所產(chǎn)生的作用熱70迅速由基座10所吸收，并均勻傳導(dǎo)至基板20或其散熱鰭片的接觸面作有效的熱交換、提升散熱功率，芯片40得以作更高功率的輸出，強(qiáng)化發(fā)光的亮度效果。
綜上所述，本發(fā)明具高導(dǎo)熱特性的基座10結(jié)構(gòu)與基板20所形成的裝置，屬于運(yùn)用材質(zhì)及電子特性的結(jié)構(gòu)，合乎物理定律并充分提升熱交換率的技術(shù)思想的高度發(fā)明，可達(dá)到產(chǎn)業(yè)的提升產(chǎn)品效率、降低生產(chǎn)成本的要求；且因透光罩50搭配注料孔23、33的結(jié)構(gòu)，能使商品呈現(xiàn)多樣化的目的。
權(quán)利要求
1.一種氣密式高導(dǎo)熱芯片封裝組件，它包括基板、電路板、芯片及透光罩；其特征在于所述的基板上設(shè)有供組設(shè)基座的穿孔、定位孔及注料孔；電路板上設(shè)有供組設(shè)基座的穿孔、定位孔及注料孔，其表面布設(shè)回路；基座上、下部分別為橫切面較小的豎柱及橫切面較大的盤(pán)基；豎柱柱頂制成供芯片植裝皿型凹陷的杯槽；芯片植裝于豎柱杯槽內(nèi)，并以導(dǎo)線與電路板表面回路連接；透光罩的罩底設(shè)有對(duì)應(yīng)并插裝于基板及電路板上定位孔的定位腳；透光罩覆蓋于芯片、導(dǎo)線及注料孔；并于透光罩內(nèi)經(jīng)注料孔充填形成覆膠。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣密式高導(dǎo)熱芯片封裝組件，其特征在于所述的基座表面布設(shè)具散熱功能的鰭片，其豎柱橫切面配合對(duì)應(yīng)于基板及電路板上穿口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣密式高導(dǎo)熱芯片封裝組件，其特征在于所述的基板外表面設(shè)置具散熱功能的鰭片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的氣密式高導(dǎo)熱芯片封裝組件，其特征在于所述的基板底部設(shè)有與穿口相通且供基座盤(pán)基容置的魚(yú)眼槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣密式高導(dǎo)熱芯片封裝組件，其特征在于所述的透光罩的外型可制成各種式樣。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的氣密式高導(dǎo)熱芯片封裝組件，其特征在于所述的透光罩內(nèi)可做特殊涂布處理涂布熒光層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的氣密式高導(dǎo)熱芯片封裝組件，其特征在于所述的透光罩可一對(duì)數(shù)個(gè)杯槽、芯片及導(dǎo)線的組成來(lái)用于陣列式封裝覆蓋。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氣密式高導(dǎo)熱芯片封裝組件，其特征在于所述的透光罩可一對(duì)數(shù)個(gè)杯槽、芯片及導(dǎo)線的組成來(lái)用于陣列式封裝覆蓋。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣密式高導(dǎo)熱芯片封裝組件，其特征在于所述的覆膠以數(shù)種材質(zhì)作數(shù)層次方式充填于透光罩內(nèi)部，以產(chǎn)生復(fù)層結(jié)構(gòu)體的覆膠。
全文摘要
一種氣密式高導(dǎo)熱芯片封裝組件。為提供一種散熱效能強(qiáng)、輸出功率高、發(fā)光亮度強(qiáng)、成本低、具有多樣化的半導(dǎo)體封裝組件，提出本發(fā)明，它包括基座、基板、電路板、芯片、透光罩及覆膠；基板上設(shè)有供組設(shè)基座的穿孔、定位孔及注料孔；電路板上設(shè)有供組設(shè)基座的穿孔、定位孔及注料孔，其表面布設(shè)回路；基座上、下部分別為橫切面較小的豎柱及橫切面較大的盤(pán)基；豎柱柱頂制成供芯片植裝皿型凹陷的杯槽；芯片植裝于豎柱杯槽內(nèi)，并以導(dǎo)線與電路板表面回路連接；透光罩的罩底設(shè)有對(duì)應(yīng)并插裝于基板及電路板上定位孔的定位腳；透光罩覆蓋于芯片、導(dǎo)線及注料孔；并于透光罩內(nèi)經(jīng)注料孔充填形成覆膠。
文檔編號(hào)H01L25/03GK1719628SQ20041006236
公開(kāi)日2006年1月11日 申請(qǐng)日期2004年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月6日
發(fā)明者傅立銘 申請(qǐng)人:旭山光電股份有限公司