專利名稱：具有控制芯片的光電芯片封裝結(jié)構(gòu)的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有控制芯片的光電芯片封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，尤其涉及一種將控制芯片設(shè)置在光電芯片的底部、與基材相接的光電芯片封裝結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體封裝工業(yè)中，半導(dǎo)體封裝工藝極為重要。發(fā)光二極管(LED)及光傳感器封裝工業(yè)也伴隨著電子產(chǎn)品輕、薄、短、小與高功能的要求而愈顯重要，有與傳統(tǒng)半導(dǎo)體封裝平分秋色的態(tài)勢。LED或半導(dǎo)體封裝工業(yè)的封裝技術(shù)更是不斷推陳出新，如符合表面組裝技術(shù)(SMT)規(guī)格要求的具有控制芯片的光電芯片封裝結(jié)構(gòu)BGA腳位，尤其是腳位較多時(shí)也表示其封裝結(jié)構(gòu)中需要更優(yōu)良的基材；同理，其封裝后成品亮度也是重要的技術(shù)要求。
如一般使用大眾所周知的，電子封裝技術(shù)是指從半導(dǎo)體集成電路及發(fā)光二極管制作完成后，與其它的電子組件共同組裝在一個(gè)聯(lián)線結(jié)構(gòu)之中，成為一電子產(chǎn)品，以實(shí)現(xiàn)一特定設(shè)計(jì)功能的所有工序。電子封裝主要的功能有四，分別是電能傳送(Power Distribution)、信號(hào)傳送(Signal Distribution)、散熱(Heat Dissipation)與保護(hù)支持(Protection and Support)。如常用的IC集成電路芯片封裝與發(fā)光二極管LED封裝。
如圖1所示，其為習(xí)知的具有控制芯片的光電芯片封裝結(jié)構(gòu)，基材30a粘著光電芯片20a及控制芯片10a，并連上基材內(nèi)部電路，再以外部充填封裝結(jié)構(gòu)40a封裝及灌膠的狀況(可具有數(shù)個(gè)光電芯片40a)，但是習(xí)知的具有控制芯片10a的光電芯片封裝結(jié)構(gòu)在面對(duì)安裝在基材30a的流程時(shí)，具有較不方便的安裝結(jié)構(gòu)，而且也不利于材料準(zhǔn)備(material handling)，即光電芯片40a與控制芯片10a需要分別安裝于基材之上，工序煩雜，所占用面積較大，甚至影響發(fā)光效率。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，對(duì)封裝體所占用的橫向面積也有負(fù)面影響。因此有必要研發(fā)出一種利于安裝操作且能縮小橫向面積尺寸的封裝結(jié)構(gòu)及方法，以滿足實(shí)際應(yīng)用的要求。
對(duì)現(xiàn)今市面上大部分需要基材的發(fā)光二極管而言，簡化安裝工序及縮小尺寸也為封裝過程的重要要求，且發(fā)光亮度不受外界光干擾也為重要的功能要求。
本發(fā)明的主要目的在于提供一種可以實(shí)現(xiàn)具有較佳發(fā)光強(qiáng)度及較小尺寸，且能使安裝過程保持便利的具有控制芯片的光電芯片封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，可用于具有與基材共同封裝需求的發(fā)光體(如發(fā)光二極管)或光傳感器，實(shí)現(xiàn)低成本高品質(zhì)的封裝效果。
為實(shí)現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本發(fā)明采用下述的技術(shù)方案一種具有控制芯片的光電芯片封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于包括如下步驟準(zhǔn)備控制芯片、光電芯片等二基本零件組成初步預(yù)制結(jié)構(gòu)，該初步預(yù)制結(jié)構(gòu)具有光電芯片及控制芯片相連接的結(jié)構(gòu)；將該初步預(yù)制結(jié)構(gòu)組成基材連接結(jié)構(gòu)，該基材連接結(jié)構(gòu)具有初步預(yù)制結(jié)構(gòu)以控制芯片的凈空面與基材相連接的結(jié)構(gòu)；及設(shè)置為透明材料所構(gòu)成的外部充填封裝結(jié)構(gòu)，以便能透出或透入光源，并設(shè)于該基材與該光電芯片之上，覆蓋該光電芯片及控制芯片；其中該基材具有內(nèi)部電路。
本發(fā)明可以制造用于背光、燈具及廣告廣告牌或電磁波場形偵測器的光電芯片封裝結(jié)構(gòu)。它具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)新的工序設(shè)置容易，所需新添設(shè)備價(jià)格及技術(shù)要求皆不高；(2)控制芯片10隱藏在不會(huì)干擾光電芯片20的發(fā)光路線處，體積小，安裝方便；(3)傳統(tǒng)封裝設(shè)備仍然可用；(4)發(fā)光的亮度強(qiáng)，可配合傳統(tǒng)封裝工序。
下面，結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
圖1為習(xí)知的具有控制芯片的光電芯片封裝結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2為本發(fā)明的第一實(shí)施例所述的具有控制芯片的光電芯片封裝結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)步驟示意圖；圖3為本發(fā)明的第一實(shí)施例所述的具有控制芯片的光電芯片封裝結(jié)構(gòu)的示意圖；圖4為本發(fā)明的第二實(shí)施例所述的具有控制芯片的光電芯片封裝部分結(jié)構(gòu)的示意圖；圖5為本發(fā)明的第三實(shí)施例所述的具有控制芯片的光電芯片封裝結(jié)構(gòu)的示意圖；
圖6為本發(fā)明所述方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
圖2及圖3為本發(fā)明的第一實(shí)施例，其中基材30可為層疊結(jié)構(gòu)，具有正面(一般為光電芯片20所在的面)及反面，具有內(nèi)部電路分布于其中。光電芯片20設(shè)置在該基材30正面之上，與該控制芯片10相接；該光電芯片20可為發(fā)光二極管或光傳感器，其數(shù)量可為復(fù)數(shù)個(gè)。如圖2、圖3所示，先將光電芯片20與控制芯片10相接再設(shè)置在該基材正面之上，控制芯片10設(shè)置在該光電芯片20的底部而與基材30相連接，且上述的控制芯片10同時(shí)也與該內(nèi)部電路相連接；外部充填封裝結(jié)構(gòu)40為透明材料所構(gòu)成，能透出或透入光源，設(shè)于該基材與該(復(fù)數(shù)個(gè))光電芯片之上，且覆蓋該(復(fù)數(shù)個(gè))光電芯片20；它可有外接電路接口，設(shè)置在該基材的一側(cè)邊或是復(fù)數(shù)個(gè)預(yù)定的側(cè)邊且與該內(nèi)部電路相連接。該外接電路接口可以連接內(nèi)部電路與基材30位于基材的一側(cè)面附近以裝設(shè)于一特定電子裝置當(dāng)中。外部充填封裝結(jié)構(gòu)40能透出光源，可為透光性強(qiáng)的高分子材料如樹脂。
圖6為本發(fā)明所述制造方法的具體步驟S101準(zhǔn)備控制芯片10、光電芯片20等二個(gè)基本零件組成初步預(yù)制結(jié)構(gòu)(即如圖2所示)，其中初步預(yù)制結(jié)構(gòu)為光電芯片20及控制芯片10相連接的結(jié)構(gòu)；S103將該初步預(yù)制結(jié)構(gòu)組成基材30連接結(jié)構(gòu)(即如圖3所示的未灌膠前的結(jié)構(gòu))，其中基材30連接結(jié)構(gòu)為初步預(yù)制結(jié)構(gòu)以控制芯片10的凈空面與基材30相連接的結(jié)構(gòu)；及S105最后設(shè)置外部充填封裝結(jié)構(gòu)40，為透明材料所構(gòu)成，能透出或透入光源，設(shè)在該基材30與該光電芯片20之上，且覆蓋該光電芯片20及控制芯片10；其中基材30具有內(nèi)部電路。
下面，參考圖4及圖5，將詳細(xì)說明本發(fā)明的其它實(shí)施例所揭示的細(xì)部變化。其中，該基材30可為多層材料疊合的結(jié)構(gòu)。該光電芯片10可為發(fā)光二極管或光傳感器。外部充填封裝結(jié)構(gòu)40可為高分子復(fù)合材料所構(gòu)成，并可具有螢光粉分布于其中；該螢光粉可為黃光螢光粉或綠光螢光粉或前述兩種螢光粉的混合。該基材30可為銅箔電路板材料所構(gòu)成。外部充填封裝結(jié)構(gòu)40可具有反射框50設(shè)于邊緣，以便往上聚集發(fā)光。外部充填封裝結(jié)構(gòu)40還可具有表面處理；其表面處理可為設(shè)置光柵或?yàn)V光膜，以便濾光或是整理光線。該光電芯片20可為復(fù)數(shù)個(gè)，并且，該復(fù)數(shù)光電芯片20可排列為矩陣形或圖騰形，如商標(biāo)或廣告物體形狀。另外，該復(fù)數(shù)光電芯片20可混成光為白光；本發(fā)明還可進(jìn)一步具有外接電路接 35，設(shè)置在該基材30的一側(cè)邊或是復(fù)數(shù)個(gè)預(yù)定側(cè)邊或是基材30的反面且與該內(nèi)部電路相連接。更可進(jìn)一步包括一步驟，即在設(shè)置該外部充填封裝結(jié)構(gòu)之前，將該控制芯片10或該光電芯片20通過金屬線60(如圖4所示)與該基材30的內(nèi)部電路相連接；其中該控制芯片10或該光電芯片20可以采用金屬對(duì)金屬的共晶結(jié)構(gòu)與該基材30的內(nèi)部電路相連接。
本發(fā)明將傳統(tǒng)的具有控制芯片10的光電芯片20封裝結(jié)構(gòu)改為將控制芯片10隱藏在不會(huì)干擾光電芯片20的發(fā)光路線的位置，可以方便電子元件的組裝；設(shè)置外接電路接口于一長方形基材30的一側(cè)邊或是復(fù)數(shù)個(gè)預(yù)定側(cè)邊；增加如圖5所示的反射框50或表面處理如光柵或?yàn)V光膜，以便濾光或是整理光線，使得本封裝結(jié)構(gòu)得以改善安裝方便性及加強(qiáng)發(fā)光強(qiáng)度，并且設(shè)置成本低，對(duì)傳統(tǒng)發(fā)光二極管芯片封裝生產(chǎn)線影響不大。
本發(fā)明將控制芯片10隱藏在不會(huì)干擾光電芯片20的發(fā)光路線，其生產(chǎn)設(shè)備并非高價(jià)或不易取得的設(shè)備，因此實(shí)現(xiàn)本發(fā)明比較容易。并且，本發(fā)明所制造的基材結(jié)構(gòu)兼顧發(fā)光強(qiáng)度及安裝方便。同時(shí)，本發(fā)明對(duì)傳統(tǒng)封裝工序的加工次序影響不大，完全可以融入舊有封裝工序當(dāng)中，舊有封裝機(jī)臺(tái)不需大幅修改。
權(quán)利要求
1.一種具有控制芯片的光電芯片封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于包括如下步驟準(zhǔn)備控制芯片、光電芯片等二基本零件組成初步預(yù)制結(jié)構(gòu)，該初步預(yù)制結(jié)構(gòu)具有光電芯片及控制芯片相連接的結(jié)構(gòu)；將該初步預(yù)制結(jié)構(gòu)組成基材連接結(jié)構(gòu)，該基材連接結(jié)構(gòu)具有初步預(yù)制結(jié)構(gòu)以控制芯片的凈空面與基材相連接的結(jié)構(gòu)；及設(shè)置為透明材料所構(gòu)成的外部充填封裝結(jié)構(gòu)，以便能透出或透入光源，并設(shè)于該基材與該光電芯片之上，覆蓋該光電芯片及控制芯片；其中該基材具有內(nèi)部電路。
2.如權(quán)利要求1所述的具有控制芯片的光電芯片封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于該基材為多層材料迭合的結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的具有控制芯片的光電芯片封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于該光電芯片為發(fā)光二極管或光傳感器。
4.如權(quán)利要求1所述的具有控制芯片的光電芯片封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于該外部充填封裝結(jié)構(gòu)為高分子復(fù)合材料所構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求1所述的具有控制芯片的光電芯片封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于該外部充填封裝結(jié)構(gòu)具有分布于其中的熒光粉。
6.如權(quán)利要求5所述的具有控制芯片的光電芯片封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于該熒光粉為黃光熒光粉或綠光熒光粉或前述兩種熒光粉的混合。
7.如權(quán)利要求1所述的具有控制芯片的光電芯片封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于該基材為銅箔電路板材料所構(gòu)成。
8.如權(quán)利要求1所述的具有控制芯片的光電芯片封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于該外部充填封裝結(jié)構(gòu)具有設(shè)于邊緣的反射框。
9.如權(quán)利要求1所述的具有控制芯片的光電芯片封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于該外部充填封裝結(jié)構(gòu)具有表面處理結(jié)構(gòu)。
10.如權(quán)利要求9所述的具有控制芯片的光電芯片封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于該外部充填封裝結(jié)構(gòu)的表面處理為設(shè)置光柵或?yàn)V光膜。
11.如權(quán)利要求1所述的具有控制芯片的光電芯片封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于該光電芯片為復(fù)數(shù)個(gè)。
12.如權(quán)利要求11所述的具有控制芯片的光電芯片封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于該復(fù)數(shù)光電芯片且為矩陣形或圖騰形。
13.如權(quán)利要求11所述的具有控制芯片的光電芯片封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于該復(fù)數(shù)光電芯片混成光為白光。
14.如權(quán)利要求11所述的具有控制芯片的光電芯片封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于該基材具有外接電路接口，設(shè)置在該基材的一側(cè)邊或是復(fù)數(shù)個(gè)預(yù)定側(cè)邊或是基材的反面且與該內(nèi)部電路相連接。
15.如權(quán)利要求1所述的具有控制芯片的光電芯片封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于進(jìn)一步包括一步驟在設(shè)置該外部充填封裝結(jié)構(gòu)之前，將該控制芯片或該光電芯片通過金屬線與該基材的內(nèi)部電路相連接。
16.如權(quán)利要求1所述的具有控制芯片的光電芯片封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于該控制芯片或該光電芯片采用金屬對(duì)金屬的共晶結(jié)構(gòu)與該基材的內(nèi)部電路相連接。
全文摘要
一種具有控制芯片的光電芯片封裝結(jié)構(gòu)的制造方法，具有易于安裝及透光時(shí)不受外界光干擾的優(yōu)點(diǎn)，可以用于廣告看板或背光，并可改善封裝的成品率及品質(zhì)。使用發(fā)光二極管或光傳感器芯片封裝時(shí)，易于實(shí)現(xiàn)電子芯片所需的發(fā)光需求，而且較習(xí)知的光電芯片結(jié)構(gòu)更為優(yōu)良，控制芯片的設(shè)置不影響發(fā)光強(qiáng)度。該方法主要是利用單一或復(fù)數(shù)的光電芯片配合外接基材及控制芯片，將控制芯片設(shè)置在光電芯片的底部而與基材相接，從而來改善安裝方便性，并用外框裝置或光柵來防止外界的光干擾。
文檔編號(hào)H01L31/0203GK1866484SQ20051007089
公開日2006年11月22日 申請日期2005年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月20日
發(fā)明者汪秉龍, 林惠忠, 巫世裕 申請人:宏齊科技股份有限公司