專利名稱：半導(dǎo)體發(fā)光器件封裝方法以及模制的半導(dǎo)體發(fā)光器件條的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體發(fā)光器件及其制造方法，尤其涉及半導(dǎo)體發(fā)光器 件的封裝和封裝方法。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體發(fā)光器件，如發(fā)光二極管(LED)或激光二極管被廣泛地用于許 多應(yīng)用。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所公知的，半導(dǎo)體發(fā)光器件包括一個(gè)或多 個(gè)半導(dǎo)體層，該一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體層被配置為在其通電時(shí)發(fā)射相干和/或 非相干光。還知道通常對(duì)半導(dǎo)體發(fā)光器件進(jìn)行封裝以提供外部電連接、 熱沉、透鏡或波導(dǎo)、環(huán)境保護(hù)和/或其他功能。例如，已知為半導(dǎo)體發(fā)光器件提供兩件(two-piece)封裝，其中 半導(dǎo)體發(fā)光器件被安裝在襯底上，該襯底包括氧化鋁、氮化鋁和/或其他 材料，該封裝上包括電跡線，以為半導(dǎo)體發(fā)光器件提供外部連接。例如， 利用膠將可以包括鍍銀的銅的第二襯底安裝在第一襯底上，圍繞半導(dǎo)體 發(fā)光器件?？梢栽诘诙r底上在半導(dǎo)體發(fā)光器件上方放置透鏡。在2004 年3月4日公開的轉(zhuǎn)讓給本申請(qǐng)受讓人的授予Loh的題為"戶o『er 5T/r尸ace Z/g/^ f邁/"http://^ "/e的申請(qǐng)No. US 2004/0041222 Al中描述了具有上述封裝的發(fā)光二極管，在此將其公開全文引入 以作參考，如同這里完整闡述一般。對(duì)于用于半導(dǎo)體發(fā)光器件的多部分安裝封裝而言，不同的部分通常 由不同材料制成。結(jié)果，這種封裝的熱阻可能會(huì)更高，可能會(huì)在封裝內(nèi) 的各部件之間造成熱失配，這可能會(huì)導(dǎo)致封裝的可靠性問(wèn)題。例如，可 能會(huì)在熱沉或腔的金屬銅和安裝這種熱沉或腔的主體的塑料之間的界面 處產(chǎn)生問(wèn)題。此外，由于封裝的部分件數(shù)增加，組裝可能變得更加復(fù)雜。 此外，在使用薄板金屬光學(xué)腔的情況下，通常只能在有限范圍的深度和 形狀構(gòu)造中制造腔。這種多部分的封裝還可能具有更大的光學(xué)腔空間， 使得所用的密封劑體積更大，這可能會(huì)增加與溫度循環(huán)期間密封劑內(nèi)氣 泡的分層和/或形成相關(guān)的問(wèn)題。
對(duì)于已知功率的發(fā)光器件封裝而言，通常使用相對(duì)較小的內(nèi)嵌散熱片(heat-slug)，其可以是相關(guān)電引線的部分或隔離的物件。模制的塑 料體通常占據(jù)封裝的主要部分并包圍在散熱組件周圍?？梢栽谒芰象w頂 部安裝透鏡并使之圍繞光學(xué)腔，可以使用密封劑材料填充該腔，該密封 劑可以是硬環(huán)氧樹脂或可以是軟凝膠。現(xiàn)有技術(shù)的功率發(fā)光器件范例可 以從California, San Jose的Lumileds Lighting, IXC獲得，如美 國(guó)專利No. 6， 274， 924所述。如No. 6， 274， 924專利所述，占據(jù)封裝大 部分的模制塑料體包圍著較小的、隔離的內(nèi)嵌散熱片，在內(nèi)嵌散熱片上 可以安裝一個(gè)或多個(gè)LED芯片。例如可以使用粘合劑將塑料透鏡鎖定到 塑料體上，在內(nèi)嵌散熱片和塑料體的部分中形成封閉的空間?？梢杂密?凝膠填充封閉空間，在溫度變化時(shí)凝膠可以經(jīng)過(guò)通氣口進(jìn)出該封閉的空 間。這種產(chǎn)品可能不兼容表面貼裝技術(shù)(SMT)，因?yàn)槠浞庋b材料通常不能 承受焊料回流溫度。此外，在使用期間，軟的密封劑可能會(huì)形成氣泡或 與周圍的壁脫離，這可能會(huì)不利地影響器件可靠性。還知道，利用形成 透鏡中所用的樹脂粘度用分配法形成透鏡。使用通過(guò)粘合劑貼附的預(yù)模制透鏡可能會(huì)遇到成品牢固性和可靠性 方面的問(wèn)題。例如，這種器件的制造工藝可能會(huì)內(nèi)部不一致，所得的封 裝可能較不牢固和/或較不可靠。還知道用環(huán)氧樹脂的傳遞成型包封某些低功率LED封裝，例如可以 從Hewlett Packard Corporation獲得的小型可表面貼裝器件。這種器 件上的環(huán)氧樹脂可以為封裝以及其內(nèi)部的封裝的器件提供結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。不 過(guò)，環(huán)氧樹脂易于被通常由一些半導(dǎo)體發(fā)光器件產(chǎn)生的藍(lán)光的電磁能量 劣化，結(jié)果可能會(huì)變得對(duì)光不太透明。因此，所得的封裝可能會(huì)在較短 時(shí)間內(nèi)變暗。因此，對(duì)于包封發(fā)藍(lán)光的器件來(lái)說(shuō)，環(huán)氧樹脂是吸引力較 弱的選擇。此外，環(huán)氧樹脂通常與硅酮軟凝膠具有熱膨脹系數(shù)(CTE)失配 的問(wèn)題，硅酮軟凝膠可以作為第一層密封劑而被用于節(jié)涂布(junction coat) LED芯片及其鍵合線。還知道利用環(huán)氧樹脂通過(guò)鑄造包封LED器件。這種工藝通常僅用于 開放腔室，在杯中^^有的環(huán)氧樹脂可以固化，并可以將引線框架插入杯 中且在環(huán)氧樹脂固化時(shí)進(jìn)行鑄造。在固化期間，由于化學(xué)反應(yīng)和體積收 縮，通常液體環(huán)氧樹脂的水平高度自身可以自由調(diào)節(jié)
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一些實(shí)施例提供了一種半導(dǎo)體發(fā)光器件封裝方法，包括制 造襯底，配置所述襯底以在其上安裝半導(dǎo)體發(fā)光器件。所述襯底可以包 括被配置為在其中安裝所述半導(dǎo)體發(fā)光器件的腔。半導(dǎo)體發(fā)光器件被安 裝在所述襯底上并電連接到襯底的接觸部分。對(duì)所述襯底進(jìn)行液體注模 以在所述半導(dǎo)體發(fā)光器件上方形成鍵合到所述襯底的光學(xué)元件。在液體 注模之前可以在所述腔中的電連接的半導(dǎo)體發(fā)光器件上施加軟樹脂。在另一些實(shí)施例中，制造襯底包括形成金屬基體結(jié)構(gòu)。所述金屬基 體結(jié)構(gòu)是用高溫塑性材料包覆成型的。高溫塑性材料是比用于對(duì)襯底進(jìn) 行液體注模以形成光學(xué)元件的材料更硬的材料，并具有比用于對(duì)村底進(jìn) 行液體注模以形成光學(xué)元件的材料更低的光學(xué)透射率。高溫塑性材料可以包括反射材料添加劑。所述高溫塑性材料可以是聚鄰苯二酰胺(PPA) 和/或液晶聚合物(LCP)且所述反射材料添加劑可以是玻璃、二氧化鈦 (TiOO和/或硫酸鋇(BaS(M。在其他實(shí)施例中，電連接所述半導(dǎo)體發(fā)光器件包括利用鍵合線將所 述半導(dǎo)體發(fā)光器件引線鍵合到接觸部分。施加軟樹脂可以包括用所述軟 樹脂覆蓋半導(dǎo)體發(fā)光器件和鍵合線。在另一些實(shí)施例中，液體注模包括將襯底放置到具有模腔的模具 中，所述模腔的形狀界定所述光學(xué)元件。樹脂被注射到模具中。固化所 注射的樹脂以形成鍵合到所述襯底的所述光學(xué)元件。所述樹脂可以是熱 固性樹脂，且其中在將所述樹脂注射到所述模具中之前，可以計(jì)量硬化 劑并將其混合到所述樹脂中。注射所述樹脂可以包括將樹脂分配到模具 的容納室中以及啟動(dòng)注射柱塞以將所述樹脂從所述容納室移動(dòng)到所述模 腔中，同時(shí)從所述模腔基本除去所有空氣以限制所述光學(xué)元件中氣泡的 形成。在另一些實(shí)施例中，所述襯底為包括多個(gè)襯底的襯底條，且所述模 具包括多個(gè)腔，所述多個(gè)腔界定相應(yīng)襯底的所述光學(xué)元件。所述模具可 以被配置為容納多個(gè)所述襯底條，且放置所述襯底可以包括在所述模具 中放置所述多個(gè)襯底條。在又一些實(shí)施例中，制造襯底包括形成界定樹脂鍵合表面的金屬基 體結(jié)構(gòu)。利用高溫塑性材料通過(guò)包覆成型形成所述金屬基體結(jié)構(gòu)，以界定所述多個(gè)襯底并界定通路，在注射所述樹脂期間，所述通路引導(dǎo)所述 樹脂在相應(yīng)的多個(gè)所述襯底之間流動(dòng)并流入所述多個(gè)腔中。將樹脂注射 到所述模具中包括使所述樹脂流經(jīng)所述通路并與所述樹脂鍵合表面上的 所述高溫塑性材料接觸。所述高溫塑性材料可以是比所注射的樹脂硬度 高的材料且可以具有比所注射的樹脂低的光學(xué)透射率。所述高溫塑性材料可以是聚鄰苯二酰胺(PPA)和/或液晶聚合物(LCP)且所注射的樹脂 可以是熱固性樹脂。在另 一些實(shí)施例中，在液體注模之前在所述腔中的電連接的半導(dǎo)體 發(fā)光器件上施加軟樹脂。軟樹脂可以是硅酮。所注射的樹脂可以是更高 硬度的材料且具有基本類似于所述軟樹脂的折射率的折射率，以限制所 述半導(dǎo)體發(fā)光器件的全內(nèi)反射，并可以具有基本類似于所述軟樹脂的熱 膨脹系數(shù)的熱膨脹系數(shù)。電連接所述半導(dǎo)體發(fā)光器件可以包括利用鍵合 線將所述半導(dǎo)體發(fā)光器件引線鍵合到所述接觸部分，且施加軟樹脂可以 包括用所述軟樹脂覆蓋所述半導(dǎo)體發(fā)光器件和所述鍵合線。在其他實(shí)施例中，將樹脂注射到所述模具中包括以選定的注射壓力 和注射速度注射所述樹脂，且固化所注射的樹脂包括在選定溫度和保持 壓力下固化所注射的樹脂選定時(shí)間。所注射的樹脂可以是更高硬度的材 料且具有基本類似于所述軟樹脂的折射率的折射率，以限制所述半導(dǎo)體 發(fā)光器件的全內(nèi)反射，并可以具有基本類似于所述軟樹脂的熱膨脹系數(shù) 的熱膨脹系數(shù)。在又一些實(shí)施例中，半導(dǎo)體發(fā)光器件襯底條包括金屬基體結(jié)構(gòu)。多 個(gè)高溫塑性材料襯底在所述金屬基體結(jié)構(gòu)上。襯底包括半導(dǎo)體發(fā)光器件 容納腔。通路在所述容納腔之間延伸，所述通路被配置為引導(dǎo)樹脂在相 應(yīng)的容納室之間流動(dòng)。高溫塑性材料可以包括反射材料添加劑。所述高 溫塑性材料可以是聚鄰苯二酰胺(PPA)和/或液晶聚合物(LCP)且所述 反射材料添加劑可以是二氧化鈦(TiOO和/或硫酸鋇(BaS0J。在其他實(shí)施例中，襯底條還包括位于每個(gè)容納腔中的羊?qū)w發(fā)光器 件。透鏡材料覆蓋每個(gè)容納腔。透鏡材料界定光學(xué)元件并包括經(jīng)過(guò)襯底 條的通路延伸的殘余樹脂部分。所述半導(dǎo)體發(fā)光器件可以電連接到由所 述金屬基體結(jié)構(gòu)界定的引線，所述引線穿過(guò)所述襯底到達(dá)所述容納腔。 所述發(fā)光器件可以通過(guò)鍵合線電連接，且所述襯底條還可以包括所述半 導(dǎo)體發(fā)光器件和所述鍵合線以及所述透鏡材料之間的軟樹脂。


圖1為根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光器件襯底條的局部分 解透視圖。圖2為沿圖1的線2-2所取的圖1的襯底條的橫截面圖。 圖3為沿圖l的線3-3所取的圖l的襯底條的橫截面圖。 圖4為根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的封裝后半導(dǎo)體發(fā)光器件的透視圖。圖5為根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的其中有多個(gè)襯底條的模具的透視圖。圖6A為根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的圖5的模具的下半部的平面圖。 圖6B為根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的圖5的模具的上半部的平面圖。 圖7為沿圖5的線7-7所取的圖5的模具的橫截面圖。 圖8和9為流程圖，示出了封裝根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā) 光器件的操作。
具體實(shí)施方式
在下文中參考附圖更為完整地描述本發(fā)明，在附圖中示出了本發(fā)明 的實(shí)施例。但是，可以以許多不同的形式體現(xiàn)本發(fā)明，不應(yīng)將其視為局 限于本文所述的實(shí)施例。相反，提供這些實(shí)施例是為了使本公開充分和 完整，并向本領(lǐng)域的技術(shù)人員完整地傳達(dá)本發(fā)明的范圍。在附圖中，可 能為了清晰起見放大層和區(qū)域的尺寸和相對(duì)尺寸。應(yīng)當(dāng)理解，在稱某一元件或?qū)釉诹硪辉驅(qū)?上"，被"連接"或 "耦合"至另一元件或?qū)訒r(shí)，其可能直接在另一元件或?qū)由?，被直接連 接或耦合至所述另一元件或?qū)?，也可能存在中間元件或?qū)?。相反，在稱 某一元件被"直接在"另一元件或?qū)?上"，"直接連接"或"直接耦合" 至另一元件或?qū)訒r(shí)，則不存在中間元件或?qū)?。所有附圖中類似的數(shù)字指 示類似元件。如這里所用的，術(shù)語(yǔ)"和/或"包括相關(guān)所列項(xiàng)的一個(gè)或多 個(gè)的任何和所有組合。應(yīng)當(dāng)理解，雖然這里可以使用術(shù)語(yǔ)第一、第二等描述各個(gè)元件、組
件、區(qū)域、層和/或部分，但不應(yīng)將這些元件、組件、區(qū)域、層和/或部 分限制于這些術(shù)語(yǔ)。這些術(shù)語(yǔ)僅用于區(qū)分一個(gè)元件、組件、區(qū)域、層或 部分與另一個(gè)區(qū)域、層或部分。于是，可以將以下討論的第一元件、組 件、區(qū)域、層或部分稱為第二元件、組件、區(qū)域、層或部分而不脫離本 發(fā)明的教導(dǎo)。這里可能會(huì)使用便于描述的空間相對(duì)性術(shù)語(yǔ)，例如"在…下"、"下 方"、"下部"、"以上"、"上方"等來(lái)描述如圖中所示的一個(gè)元件或特征 與另一個(gè)元件或特征的關(guān)系。應(yīng)當(dāng)理解，空間相對(duì)性術(shù)語(yǔ)意在包括圖中 所示取向之外的使用或工作中的器件不同取向。例如，如果將圖中的器 件翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，被描述為在其他元件或特征"下"或"下方"的元件將會(huì) 朝向其他元件或特征的"上方"。于是，示范性術(shù)語(yǔ)"下方"可以包括上方和下方兩種取向。可以使器件采取其他取向(旋轉(zhuǎn)90度或其他取向)， 這里所用的空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)作相應(yīng)解釋。本文所采用的術(shù)語(yǔ)僅做描述具體實(shí)施例的用途，并非意在限制本發(fā) 明。如這里所用的，單數(shù)形式"一"、"一個(gè)，，和"該"意在包括復(fù)數(shù)形 式，除非上下文另有明確指示。還要理解的是，當(dāng)用于本說(shuō)明書時(shí)，術(shù) 語(yǔ)"包括，，指所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件的存在，但 并不排除一個(gè)或多個(gè)其它特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或其 組合的存在或增加。這里參考作為本發(fā)明理想化實(shí)施例的示意性圖示的截面圖描述本發(fā) 明的實(shí)施例。因而，可以預(yù)計(jì)到由于例如制造技術(shù)和/或容限的結(jié)果，會(huì) 有與圖示形狀的偏離。于是，本發(fā)明的實(shí)施例不應(yīng)被視為限于這里圖示 的區(qū)域的特定形狀，而是要包括由制造造成的形狀偏差。例如，圖示為 矩形的被蝕刻區(qū)域通常具有圓形或曲線特征。于是，圖中所示出的區(qū)域 本質(zhì)上是示意性的，它們的形狀并非用于示出器件區(qū)域的精確性狀，也 并非用于限制本發(fā)明的范圍。除非另行定義，這里所用的所有術(shù)語(yǔ)(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ))與本 發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所通常理解的含義具有相同的含義。還要 理解的是，諸如在通用詞典中所定義的術(shù)語(yǔ)的術(shù)語(yǔ)應(yīng)當(dāng)被解釋為具有與 相關(guān)技術(shù)和本說(shuō)明書背景中它們的含義相一致的含義，除非在本文中明 確這樣定義，否則不應(yīng)將其解釋為過(guò)度理想化的或過(guò)度形式的意義。
現(xiàn)在將參考圖1-9描述封裝半導(dǎo)體發(fā)光器件和包括封裝半導(dǎo)體發(fā)光 器件的襯底條以及用于形成封裝半導(dǎo)體發(fā)光器件的方法的實(shí)施例。具體 而言，將參考圖1-3描述根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的襯底條。圖1為根 據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā)光器件襯底條的局部分解透視圖。圖2 為沿圖1的線2-2所取的圖1的襯底條的橫截面圖。圖3為沿圖1的線 3-3所取的圖1的襯底條的橫截面圖。如圖1-3所示，襯底條IOO包括在圖1-3中被示為引線框架105的 金屬基體結(jié)構(gòu)。在引線框架105上示出了多個(gè)高溫塑性材料襯底110。 可以通過(guò)例如沖壓和/或蝕刻由例如銅的金屬片制造引線框架105。襯底 110可以由包覆成型引線框架105的高溫塑性材料制成。可以選擇引線 框架105和包覆成型襯底110以提供剛性，使得它們可以承受處理操作， 并可以在例如管芯貼附和引線鍵合的裝配操作期間為其中包含的發(fā)光器 件提供保護(hù)。也可以選擇為襯底110選擇的塑性材料以具有額外的光學(xué)性質(zhì)，例 如反射性?？梢酝ㄟ^(guò)例如增加反射材料的微細(xì)顆粒提供反射率。例如， 在一些實(shí)施例中，襯底110為高溫塑性材料，例如聚鄰苯二酰胺(PPA) 和/或液晶聚合物(LCP),且反射材料添加劑可以是例如玻璃、二氧化鈦 (TiOO和/或硫酸鋇(BaSOO。 PPA材料的例子是可買到的商品名為 AmoderM的一種。每個(gè)襯底110包括半導(dǎo)體發(fā)光器件容納室(腔)112。半導(dǎo)體發(fā)光器 件114放置在每個(gè)容納腔112中。發(fā)光器件114電連接到由引線框架105 界定的引線133，引線133穿過(guò)襯底110到達(dá)容納室112。如圖l和圖2 所示，通過(guò)鍵合線115在其一端電連接發(fā)光器件(LED) 114?？梢酝ㄟ^(guò) 其底面上的接觸和/或另一鍵合線115為L(zhǎng)ED 114提供第二連接。在腔 112中引線133上可以包括接觸部分117 (圖2)，可以向接觸部分上制 作鍵合線115或其他電連接。半導(dǎo)體發(fā)光器件114可以包括發(fā)光二極管、激光二極管和/或其他器 件，其可以包括一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體層、襯底和一個(gè)或多個(gè)接觸層，該一 個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體層可以包括硅、碳化硅、氮化鎵和/或其他半導(dǎo)體材料， 該襯底可以包括藍(lán)寶石、硅、碳化硅、氮化鎵或其他微電子襯底，該一 個(gè)或多個(gè)接觸層可以包括金屬和/或其他導(dǎo)電層。半導(dǎo)體發(fā)光器件的設(shè)計(jì)和制造是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的。例如，發(fā)光器件114可以是氮化鎵基LED或制造于碳化硅襯底上的 激光器，例如由北卡羅來(lái)納州，Durham的Cree， Inc.制造并銷售的器 件。例如，本發(fā)明可以適用于在美國(guó)專利No. 6, 201, 262、 6, 187, 606、 6, 120, 600 、 5, 912, 477 、 5, 739, 554， 5, 631, 190 、 5, 604, 135 、 5, 523, 589 、 5, 416, 342 、 5, 393, 993 、 5, 338, 944 、 5,210,051、 5， 027， 168、 5， 027， 168、 4， 966， 862和/或4， 918， 497中描述的LED和/ 或激光器，這里全文引入其公開，如同在此完整闡述一般。在2003年1 月9日7>開的題為"Cow/ i77^/"/f/e Aase^f Z/g力f f邁/〃//^ "/odejyi7r/de Aased 。wa/2f咖化// i5Yrw"wres a/2d Croz//7 777 jy/"/ e bef/ i^/ eW"〃ce 的已公開美國(guó)專利公開No. US2003/0006418 Al以及題為"f邁"〃/^ "/o^y ZocM//^ #od//7ca〃ao51尸or Z/《力f _fi>"a"/o/7 a/ f/船/ w/"a"wr//^ #<^力0& r力ere/"or，，的已公開美國(guó)專利公開No. US 2002/0123164 Al中描述了 其他適合的LED和/或激光器。此外，涂布有磷的LED可能也適用于本發(fā) 明的實(shí)施例，這種LED如2004年3月25日公開的題為"戶力o^ 力oi-Co^^/ Z/g力f f邁/〃/"51 "/odes //zc/i^///^ Tiered 夕iVe附/化 a"f/ y^6Wc"/o/7#e^ o& r力ere/or"的美國(guó)專利申請(qǐng)No. US 2004/0056260 Al中所描述的，在此引入其公開作為參考，如同完整闡述一般?？梢耘渲肔ED和/或激光器使其這樣工作，使得通過(guò)碳化硅襯底發(fā)生 光發(fā)射。在這種實(shí)施例中，可以對(duì)碳化硅襯底進(jìn)行構(gòu)圖以提高器件的光 輸出，例如，如在上述美國(guó)專利^^開No.US2002/0123164Al中所述的。仍然在其他實(shí)施例中，可以在半導(dǎo)體發(fā)光器件上放置一滴諸如其中 含有磷的環(huán)氧樹脂的材料。例如，在美國(guó)專利6, 252, 254、 6, 069, 440、 5， 858, 278、 5， 813， 753、 5， 277， 840和5， 959， 316中描述了采用磷涂層 的LED。當(dāng)在腔112中安裝LED 114和相應(yīng)的鍵合線115時(shí)，可以向LED 114 和鍵合線115在腔112中以及LED 114和鍵合線115上施加少量透明軟 樹脂等。如圖1-3所示，軟樹脂131位于LED 114和鍵合線115以及上 方的透鏡材料125之間。軟樹脂131可以是例如硅酮，可以是經(jīng)選擇具
有所需折射率和物理性質(zhì)的材料?？梢詫④洏渲?31施加到LED 114以 便允許光子從LED 114射出并進(jìn)入軟樹脂131內(nèi)部，這可以在成品半導(dǎo) 體發(fā)光器件中實(shí)現(xiàn)提高的光提取效率。此外，在使用發(fā)光器件的溫度循 環(huán)期間，軟樹脂131可能不會(huì)象如環(huán)氧樹脂的更硬密封劑那樣為L(zhǎng)ED 114 帶來(lái)高的剪切和/或應(yīng)力，這可能會(huì)潛在地?fù)p傷LED 114和/或破壞它們 的鍵合線115。如圖l和3所進(jìn)一步示出的，襯底條IOO包括在容納腔112之間延 伸的通路120，其被配置為引導(dǎo)相應(yīng)的容納腔112之間的樹脂流動(dòng)。透 鏡材料125覆蓋每個(gè)腔112且包括通過(guò)通路120延伸的殘余樹脂部分 127。如這里將要描述的，殘余樹脂部分127來(lái)源于用于由透鏡材料125 在每個(gè)LED 114上方形成光學(xué)元件的液體注模工藝。在殘余樹脂部分127 中示出了澆口區(qū)或缺口區(qū)129，其可以用作從引線框架105切割個(gè)體襯 底110以提供圖4所示的封裝后半導(dǎo)體發(fā)光器件時(shí)的分割點(diǎn)。在一些實(shí)施例中，透鏡材料125可以是用于封閉和形成村底110上 的光學(xué)元件的樹脂，可以比覆蓋LED 114和鍵合線115的軟樹脂131具 有更高硬度(更硬)。透鏡材料125可以具有與軟樹脂131匹配的高光透 射率和折射率，使得由內(nèi)部全反射(TIR)反射最少的光。在一些實(shí)施例 中，模制的光學(xué)元件還可以具有與軟樹脂131類似的熱膨脹系數(shù)(CTE)， 且可以很好地鍵合到塑性襯底110的接觸表面。于是，在一些實(shí)施例中的透鏡材料125為高硬度材料，具有基本類 似于軟樹脂131的折射率的折射率，以限制半導(dǎo)體發(fā)光器件114的全內(nèi) 反射，此外可以具有基本與軟樹脂131的熱膨脹系數(shù)類似的熱膨脹系數(shù)。 用于襯底110的高溫塑性材料可以是比透鏡材料125具有更高硬度的材 料，且具有比透鏡材料125更低的光學(xué)透射率?？梢蕴?合表面135 以促進(jìn)透鏡材料125粘附到襯底110的表面，如圖2的橫截面圖所示。圖3的橫截面圖還示出了引線框架105的安裝部分105'。在襯底110 的壓力模制期間，可以通過(guò)相應(yīng)的引線133在切線方向上，通過(guò)圖4所 示的保持耳(retaining tab ) 137在縱向上將安裝部分105，固定就位。 在從引線框架105切割襯底110之后，在圖4中示出了保持耳137。保 持耳137可以沒(méi)有電氣功能，可以僅用于在形成半導(dǎo)體發(fā)光器件封裝期 間穩(wěn)定安裝部分105'。
現(xiàn)在將參考圖5-7描述適于根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例制造封裝后半 導(dǎo)體發(fā)光器件使用的液體注模。圖5為根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的其中有 多個(gè)襯底條的模具500的透視圖。圖6A為根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的圖5 的模具的下半部的平面圖。圖6B為根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的圖5的模具 的上半部的平面圖。圖7為沿圖5的線7-7所取的圖5的模具的橫截面 圖。如這里所述，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，液體注射封裝模具可以包 括一個(gè)或多個(gè)腔且可以配備一系列腔以容納一個(gè)或多個(gè)襯底條，從而在 單個(gè)模制周期中可以模制更大數(shù)量的襯底。在模具內(nèi)部以及置于其中的 每個(gè)襯底單元周圍，可以有具有期望光學(xué)形狀的模腔，用于形成于其中 的注模透鏡或其他光學(xué)元件。在模制期間模腔可以填充有液體樹脂且可 以在模制期間保持樹脂，直到通過(guò)加熱模具誘發(fā)的化學(xué)反應(yīng)使得液體樹 脂將自身變?yōu)楣腆w為止，本文將進(jìn)一步對(duì)此加以描述。應(yīng)當(dāng)理解，所得的注模透鏡材料125的特性可以受到液體注模期間 的各種工藝條件影響，包括模具溫度、注射壓力和速度、噴射頭保持壓 力和固化樹脂的時(shí)間。此外，可以利用所施加的真空輔助從模腔移除空 氣，這可以使模制期間的氣泡形成最小化。于是，在注射期間，模腔可 以完全密封與氣氛隔離，可以用真空輔助在模制期間從模腔移除空氣， 以限制甚至防止模制期間的氣泡形成。如圖5-7所示，模具500包括上部515和下部520。在下部520中 示出了兩個(gè)襯底條530a、 530b。如在圖7中所最佳示出的，液體計(jì)量和 分配系統(tǒng)505耦接到模具500的容納室545。注射柱塞510鄰接容納室 545,可以啟動(dòng)注射柱塞510以將樹脂從容納室545移動(dòng)到模腔540中， 同時(shí)基本從模腔54 0除去所有空氣，以限制所得光學(xué)元件中氣泡的形成。 如圖7的實(shí)施例和圖6A所示，在容納室545的下端545'處提供通道550， 通過(guò)該通道樹脂可以從容納室545流入模腔540，并經(jīng)過(guò)由相應(yīng)的襯底 條530a、 530b和模具500的下部520界定的通路120?？梢杂芍?10 以選定的注射壓力和注射速度從容納室545注射樹脂，所注射的樹脂可 以在模具500中選定時(shí)間內(nèi)選定溫度和保持壓力下固化。在一些實(shí)施例中，在每個(gè)模制周期開始時(shí)，計(jì)量并通過(guò)靜態(tài)混合器 混合預(yù)定體積的樹脂，其中所用的樹脂為熱固性塑料，熱固性塑料由兩 種組分即樹脂和硬化劑構(gòu)成。將現(xiàn)在在自身內(nèi)部變成化學(xué)活性的混合樹脂分配到模具500的容納室545中。然后啟動(dòng)注射柱塞510，以將液體 樹脂推入模腔540中。在一些實(shí)施例中，可以將模具500用于在半導(dǎo)體發(fā)光器件封裝中包 封并同時(shí)形成光學(xué)元件的方法中，所述封裝將用于保護(hù)半導(dǎo)體器件和內(nèi) 部的鍵合線并定義從光學(xué)器件出射的光的形狀或發(fā)光模式。于是，在本 發(fā)明的一些實(shí)施例中，光學(xué)元件可以在襯底上模制和鍵合，且可以提供 魯棒而可靠的封裝。更具體而言，注射成型的光學(xué)元件可能比公知的現(xiàn) 有技術(shù)方法更為魯棒和可靠，現(xiàn)有技術(shù)方法使用通過(guò)粘合劑貼附的預(yù)模 制透鏡，是一種可能內(nèi)在不相容且獲得較不魯棒或可靠封裝的工藝。于 是，可以利用液體注模方法模制光學(xué)設(shè)計(jì)的元件，下方的襯底可以提供 結(jié)構(gòu)表面，液體樹脂可以鍵合到該結(jié)構(gòu)表面上，以生產(chǎn)包括其光學(xué)元件 的所得的魯棒而可靠的封裝。通過(guò)適當(dāng)設(shè)計(jì)模腔540，這種封裝可以用于 更高功率的半導(dǎo)體發(fā)光器件封裝上，這種封裝具有為了所需發(fā)光模式而 選擇的各種不同設(shè)計(jì)的透鏡。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，根據(jù)為注射成型工藝所選擇的樹脂，模 制溫度可以在大約100。C到200。C之間。在特定實(shí)施例中，模制溫度大 約為150。C。在一些實(shí)施例中，模制注射壓力可以在大約50psi到1000 psi之間。在一些實(shí)施例中，注射壓力大約為400 psi?？梢愿鶕?jù)模制工 藝期望的周期時(shí)間選擇用于模制工藝的注射速度，周期時(shí)間可以是每個(gè) 周期大約幾秒鐘。在一些實(shí)施例中固化期間的注射保持壓力可以在大約 50psi和大約1000 psi之間，在一些實(shí)施例中，可以為大約400 psi。 固化期間的注射保持壓力可以與注射樹脂時(shí)使用的注射壓力相同?？梢?基于生產(chǎn)率目標(biāo)選擇在注射保持壓力下用于樹脂的所選固化時(shí)間，該生 產(chǎn)率目標(biāo)受到過(guò)快固化所引起的潛在的熱膨脹系數(shù)失配收縮效應(yīng)的制 約。固化時(shí)間可能受到選擇的固化溫度的影響。在一些實(shí)施例中，使用 了不超過(guò)大約5分鐘的固化時(shí)間?，F(xiàn)在將參考圖8和圖9的流程圖進(jìn)一步描述根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例 的半導(dǎo)體發(fā)光器件封裝方法。首先參考圖8的實(shí)施例，操作開始于制造 襯底，該襯底被配置為用于在其上安裝半導(dǎo)體發(fā)光器件(方框800)。襯底 可以包括被配置為在其中安裝發(fā)光器件的腔。半導(dǎo)體發(fā)光器件被安裝于 腔內(nèi)(方框805 )。將已安裝的半導(dǎo)體發(fā)光器件電連接到襯底的接觸部分 (方框810)。例如，利用倒裝芯片器件，方框805處的安裝半導(dǎo)體發(fā)光 器件的操作可以同時(shí)制作如方框810的操作所述的電連接。對(duì)襯底進(jìn)行 液體注模以在半導(dǎo)體發(fā)光器件上方形成鍵合到襯底上的光學(xué)元件(方框 815)?，F(xiàn)在將參考圖9的流程圖描述才艮據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施例的半導(dǎo)體發(fā) 光器件封裝方法。如圖9的實(shí)施例所示，操作開始于形成金屬基體結(jié)構(gòu)， 例如引線框架(方框900)。為了描述圖9的實(shí)施例，假設(shè)將被液體注模 的襯底為如圖1所示的包括多個(gè)襯底的襯底條。在方框900處形成的金 屬基體結(jié)構(gòu)可以定義樹脂鍵合表面用于隨后的注射模制的透鏡材料，而 金屬基體結(jié)構(gòu)可以定義樹脂鍵合表面，其中與透鏡材料的接觸將直接鄰 接在基底結(jié)構(gòu)上包覆成型(overmold)的塑性材料，而不是與下方的金 屬基體結(jié)構(gòu)直接接觸，或者還與下方的金屬基體結(jié)構(gòu)直接接觸。用高溫塑性材料通過(guò)包覆成型制造金屬基體結(jié)構(gòu)以定義多個(gè)襯底并 定義通路，在注射透鏡材料(樹脂)期間，該通路引導(dǎo)在相應(yīng)的多個(gè)襯 底之間以及向由此界定的多個(gè)腔之內(nèi)注射模制透鏡材料時(shí)所用的樹脂的 流動(dòng)(方框905)。高溫塑性材料可以是比用于形成由透鏡材料界定的光學(xué) 元件所用的材料更硬的材料，且可以具有比用于形成由透鏡材料界定的 光學(xué)元件所用的材料更低的光學(xué)透射率。如上所述，在方框905處在金屬基體結(jié)構(gòu)上包覆成型的高溫塑性材 料可以包括反射材料添加劑。高溫塑性材料可以是聚鄰苯二酰胺(PPA)和 /或液晶聚合物(LCP)，反射材料添加劑可以是二氧化鈦(TiOO和/或硫 酸鋇(BaSOO。高溫塑性材料可以是比形成光學(xué)元件期間所用的注射樹 脂更高硬度的材料，可以具有比所注射的透鏡材料更低的光學(xué)透射率。在腔中安裝半導(dǎo)體發(fā)光器件(方框910)。更具體而言，對(duì)于用于描述 圖9的實(shí)施例所用的襯底條而言，在方框910處在每個(gè)相應(yīng)的腔中安裝 半導(dǎo)體發(fā)光器件。電連接所安裝的半導(dǎo)體發(fā)光器件(方框915)。在方框 915處電連接半導(dǎo)體發(fā)光器件可以包括利用鍵合線將相應(yīng)的半導(dǎo)體發(fā)光 器件引線鍵合到襯底條的接觸部分。在圖9所述的本發(fā)明的一些實(shí)施例中，向腔內(nèi)安裝的電連接的半導(dǎo) 體發(fā)光器件施加軟樹脂(方框920 )?？梢赃@樣施加軟樹脂，以便用軟樹
脂覆蓋每個(gè)相應(yīng)腔中的半導(dǎo)體發(fā)光器件和鍵合線。將襯底條放到具有膜腔的模具中，該模腔的形狀界定了要在襯底上的發(fā)光器件上方形成的所需光學(xué)元件(方框925 )。模腔可以包括多個(gè)腔， 相應(yīng)的腔界定了襯底條上對(duì)應(yīng)襯底的光學(xué)元件。此外，如圖5所示，可 以配置模具以容納多個(gè)襯底條，在方框925處，在模具中放置襯底條可 以包括針對(duì)每個(gè)注射成型周期在模具中放置多個(gè)襯底條?，F(xiàn)在將參考方框930到935描述與向模具中注射樹脂相關(guān)的操作。 如方框930所示，將要被注射到模具中的樹脂分配到模具的容納室中。 如前所述，樹脂可以是包括多種組分的熱固性樹脂，可以在方框930處 將樹脂分配到容納室中之前，將多種組分混合以活化熱固性樹脂。這樣， 在方框930處將樹脂注射到容納室中之前，可以計(jì)量并向樹脂中混合硬 化劑。啟動(dòng)模具的注射柱塞以將樹脂從容納室移動(dòng)到模腔中，同時(shí)從模 腔中基本去除所有空氣以限制所得的光學(xué)元件中的氣泡的形成(方框 935 )。注意，在方框935處，在注射操作期間可以對(duì)模腔抽氣或施加真 空。方框935處的操作可以包括使樹脂經(jīng)過(guò)由襯底和底部模制部分界定 的通道流動(dòng)并與樹脂鍵合表面上的襯底的高溫塑性材料接觸。固化所注 射的樹脂以形成鍵合到相應(yīng)襯底的光學(xué)元件(方框940)?？梢栽诜娇?35處施加真空，以在模具部分(半部)閉合之后提供 真空效果，以從模具半部形成的空間抽取氣體或空氣，使得在樹脂內(nèi)部 不會(huì)俘獲任何空隙或空氣?？梢栽趶哪＞甙氩啃纬傻目臻g中抽取氣體或 空氣之后在方框940處隨后進(jìn)行樹脂的固化，該固化可以發(fā)生在選定的 壓力和/或溫度條件下。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，軟樹脂為硅酮。所注射的樹脂可以是具 有更高硬度的材料，并具有基本類似于軟樹脂的折射率的折射率，以限 制半導(dǎo)體發(fā)光器件的全內(nèi)反射。所注射的樹脂可以具有基本類似于軟樹 脂的熱膨脹系數(shù)的熱膨脹系數(shù)。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，通過(guò)壓模法由多種方法提供對(duì)LED襯底 上的光學(xué)元件的直接封裝和模制。這些方法利用無(wú)色透光密封劑材料， 例如硅酮，可以提供可靠的密封的LED，該LED被封裝有設(shè)計(jì)的光學(xué)元 件，例如透鏡。這些方法可以用于形成PCT(印刷電路板)或LF (引線框 架)形式的LED封裝，因?yàn)樗鼈兺ǔ１惶畛湟愿呙芏鹊脑S多單元。因此，
模具可以較小且輸出可以較高。操作可以從襯底開始，首先利用真空將襯底精確地定位并保持在頂 部模具模表面上。然后將樹脂放到底部模具模表面上。在樹脂是以液體 形式提供的情況下，可以通過(guò)膜制機(jī)的計(jì)量/混合/分配系統(tǒng)首先計(jì)量， 混合(如果使用了兩部分的樹脂)并分配到底部模具的頂表面上。在樹 脂是以固體粉末形式提供的情況下，可以將其預(yù)定量(以重量計(jì))分布并沉積在底部模具模表面上。由于模具底部模的高溫(例如150。C或更 高)，樹脂通常會(huì)迅速變成液體?？梢砸赃x定的/程序設(shè)定的速度將頂部模具塊緩慢地閉合到底部模 具塊上。在兩個(gè)模具塊完全閉合之前，頂部模具塊可以擠壓底部模具塊 的硅0形環(huán)。該0形環(huán)密封件可以位于模具塊的周邊區(qū)域，使得當(dāng)被兩 個(gè)匹配的模具塊擠壓時(shí)，它可以形成兩個(gè)塊之間空間的基本氣密的密 封。頂部模具塊可以在這個(gè)位置停留幾秒鐘，同時(shí)向室內(nèi)施加真空以從 模腔以及模制樹脂抽取空氣。從模腔和樹脂抽取空氣可以用于生產(chǎn)基本 沒(méi)有氣泡的包封后的封裝，因?yàn)闅馀菘赡軙?huì)對(duì)產(chǎn)品的可靠性造成不利影 響。最后可以閉合頂部模具塊并使之保持在適當(dāng)?shù)奈恢靡栽试S樹脂固 化。 一些多余的樹脂可以從模腔擠出，擠到模具塊的密封空間中的模具 模之外的空間中。在模制周期的最后，當(dāng)樹脂固化后，可以打開頂部模 具塊，并可以從頂部模具模表面取出模制好的襯底。從襯底提取封裝的已模制部分可能會(huì)帶來(lái)一些挑戰(zhàn)。促進(jìn)從模腔脫 出已模制部分的通用方法包括使用模腔上的經(jīng)鏡面拋光的鍍有硬鉻的工 具鋼(toolsteel)材料。其他方法包括使用正脫出系統(tǒng)，例如銷釘或塑料膜，以輔助從底部膜腔中脫出一部分。因此，本發(fā)明的一些實(shí)施例采用了光學(xué)元件的壓模法，可以形成成 品封裝體，這種成品封裝體好于例如一些通孔LED封裝(例如5mm燈) 所用的灌封法。與傳遞成型法相比，可以提供減少的空氣俘獲和氣泡形 成(例如，由于沒(méi)有運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，如一些實(shí)施例所述的壓模工藝可以以遠(yuǎn) 低于傳遞成型部件的成本生產(chǎn)高質(zhì)量的封裝)。與使用預(yù)模制透鏡(通過(guò) 粘合劑和/或加熱拉軟貼附透鏡)相比，可以提供更大的一致性和更低的 成本。相對(duì)于粘性樹脂的"Glop top"分配，可以提供更好的一致性和
更高的成品率，"Glop top"分配粘性樹脂以形成彎月面，并令其固化以 形成選定形狀的光學(xué)元件(由于樹脂通常是諸如硅酮的熱固性塑料，而 且通常需要額外地暴露到高溫中額外的時(shí)間以完成交聯(lián)，因此在從模具 取出襯底之后，通常將其在例如帶爐中進(jìn)行后期固化。)在附圖和說(shuō)明書中已經(jīng)披露了本發(fā)明的實(shí)施例，盡管使用了特定術(shù) 語(yǔ)，但僅僅是在一般性和描述性意義下使用這些術(shù)語(yǔ)的，并非用于限制 的目的，本發(fā)明的范圍由以下的權(quán)利要求書限定。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體發(fā)光器件封裝方法，包括制造襯底，配置所述襯底以在其上安裝半導(dǎo)體發(fā)光器件；在所述襯底上安裝所述半導(dǎo)體發(fā)光器件；將所述半導(dǎo)體發(fā)光器件電連接到所述襯底的接觸部分；以及對(duì)所述襯底進(jìn)行液體注模以在所述半導(dǎo)體發(fā)光器件上方形成鍵合到所述襯底的光學(xué)元件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中安裝所述半導(dǎo)體發(fā)光器件包括 在被配置為在其中安裝所述半導(dǎo)體發(fā)光器件的所述襯底的腔中安裝所述 半導(dǎo)體發(fā)光器件，且其中在所述液體注模之前，在所述腔中的電連接的 半導(dǎo)體發(fā)光器件上施加軟樹脂。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中制造所述襯底包括 形成金屬基體結(jié)構(gòu)；以及利用高溫塑性材料通過(guò)包覆成型形成所述金屬基體結(jié)構(gòu)，所述高溫 塑性材料是比用于對(duì)所述襯底進(jìn)行液體注模以形成所述光學(xué)元件的材料 更硬的材料，并比用于對(duì)所述襯底進(jìn)行液體注模以形成所述光學(xué)元件的 材料具有更低的光學(xué)透射率。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述高溫塑性材料包括反射材 料添加劑。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述高溫塑性材料包括聚鄰苯 二酰胺(PPA)和/或液晶聚合物(LCP)，且其中所述反射材料添加劑包 括玻璃、二氧化鈦(TiOO和/或硫酸鋇(BaSOO。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中電連接所述半導(dǎo)體發(fā)光器件包 括利用鍵合線將所述半導(dǎo)體發(fā)光器件引線鍵合到所述接觸部分，且其中 施加軟樹脂包括用所述軟樹脂覆蓋所述半導(dǎo)體發(fā)光器件和所述鍵合線。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中液體注模包括 將所述襯底放置在具有模腔的模具中，所述模腔的形狀界定了所述光學(xué)元件；將樹脂注射到所述模具中；以及固化所注射的樹脂以形成鍵合到所述襯底的所述光學(xué)元件。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述樹脂包括熱固性樹脂，且 其中在將所述樹脂注射到所述模具中之前，計(jì)量硬化劑并將其混合到所 述樹脂中。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中注射所述樹脂包括 將所述樹脂分配到所述模具的容納室中；以及啟動(dòng)注射柱塞以將所述樹脂從所述容納室移動(dòng)到所述模腔中，同時(shí) 從所述模腔基本除去所有空氣以限制所述光學(xué)元件中氣泡的形成。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述村底包括襯底條，所述 襯底條包括多個(gè)襯底，且其中所述模具包括多個(gè)腔，所述多個(gè)腔界定相 應(yīng)襯底的所述光學(xué)元件。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述模具被配置為容納多個(gè) 所述襯底條，且其中放置所述襯底包括在所述模具中放置所述多個(gè)襯底 條。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中制造所述襯底包括 形成界定樹脂鍵合表面的金屬基體結(jié)構(gòu)；以及利用高溫塑性材料通過(guò)包覆成型形成所述金屬基體結(jié)構(gòu)，以界定所 述多個(gè)襯底并界定通路，在注射所述樹脂期間，所述通路引導(dǎo)所述樹脂 在相應(yīng)的多個(gè)所述襯底之間流動(dòng)并流入所述多個(gè)腔中；其中將樹脂注射到所述模具中包括使所述樹脂流經(jīng)所述通路并與所 述樹脂鍵合表面上的所述高溫塑性材料接觸。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述高溫塑性材料包括比所 注射的樹脂硬度高的材料且具有比所注射的樹脂低的光學(xué)透射率。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述高溫塑性材料包括聚鄰 苯二酰胺(PPA)和/或液晶聚合物(LCP)且其中所注射的樹脂包括熱固 性樹脂。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中在液體注模之前在所述腔中 的電連接的半導(dǎo)體發(fā)光器件上施加軟樹脂。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述軟樹脂包括硅酮。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所注射的樹脂包括更高硬度 的材料且具有基本類似于所述軟樹脂的折射率的折射率，以限制所述半 導(dǎo)體發(fā)光器件的全內(nèi)反射，并具有基本類似于所述軟樹脂的熱膨脹系數(shù) 的熱膨脹系數(shù)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中電連接所述半導(dǎo)體發(fā)光器件 包括利用鍵合線將所述半導(dǎo)體發(fā)光器件引線鍵合到所述接觸部分，且其 中施加軟樹脂包括用所述軟樹脂覆蓋所述半導(dǎo)體發(fā)光器件和所述鍵合 線。
19. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中將樹脂注射到所述模具中包 括以選定的注射壓力和注射速度注射所述樹脂，且其中固化所注射的樹 脂包括在選定溫度和保持壓力下固化所注射的樹脂選定時(shí)間。
20. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所注射的樹脂包括更高硬度 的材料且具有基本類似于所述軟樹脂的折射率的折射率，以限制所述半 導(dǎo)體發(fā)光器件的全內(nèi)反射，并具有基本類似于所述軟樹脂的熱膨脹系數(shù) 的熱膨脹系數(shù)。
21. —種半導(dǎo)體發(fā)光器件襯底條，包括 金屬基體結(jié)構(gòu)；所述金屬基體結(jié)構(gòu)上的多個(gè)高溫塑性材料襯底，所述襯底包括半導(dǎo) 體發(fā)光器件容納腔；以及在所述容納腔之間延伸的通路，所述通路被配置為引導(dǎo)樹脂在相應(yīng) 的容納室之間流動(dòng)。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述高溫塑性材料包括反射 材料添加劑。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中所述高溫塑性材料包括聚鄰 苯二酰胺(PPA)和/或液晶聚合物(LCP)且其中所述反射材料添加劑包 括二氧化鈦(TiOO和/或硫酸鋇(BaSOO。
24. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的襯底條，還包括 位于每個(gè)所述容納腔中的半導(dǎo)體發(fā)光器件；以及透鏡材料，其覆蓋每個(gè)所述容納腔并包括通過(guò)所述通路延伸的殘余 樹脂部分。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的襯底條，其中所述半導(dǎo)體發(fā)光器件電連 接到由所述金屬基體結(jié)構(gòu)界定的引線，所述引線穿過(guò)所述襯底到達(dá)所述容納腔o
26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的襯底條，其中所述發(fā)光器件是通過(guò)鍵合 線電連接的，且其中所述襯底條還包括所述半導(dǎo)體發(fā)光器件和所述鍵合 線以及所述透鏡材料之間的軟樹脂。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的襯底條，其中所述軟樹脂包括硅酮。
28. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的襯底條，其中所述透鏡材料包括更高硬 度的材料且具有基本類似于所述軟樹脂的折射率的折射率，以限制所述 半導(dǎo)體發(fā)光器件的全內(nèi)反射，并具有基本類似于所述軟樹脂的熱膨脹系 數(shù)的熱膨脹系數(shù)。
29. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的襯底條，其中所述高溫塑性材料包括比 所述透鏡材料硬度高的材料且具有比所述透鏡材料低的光學(xué)透射率。
30. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的襯底條，其中所述高溫塑性材料包括聚 鄰苯二酰胺(PPA)和/或液晶聚合物(LCP)且其中所述透鏡材料包括熱 固性樹脂。
31. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的襯底條，其中所述多個(gè)高溫塑性材料襯 底是在所述金屬基體結(jié)構(gòu)上包覆成型的。
全文摘要
半導(dǎo)體發(fā)光器件封裝方法包括制造襯底，所述襯底被配置為在其上安裝半導(dǎo)體發(fā)光器件。所述襯底可以包括被配置為在其中安裝所述半導(dǎo)體發(fā)光器件的腔。半導(dǎo)體發(fā)光器件被安裝在所述襯底上并電連接到襯底的接觸部分。對(duì)所述襯底進(jìn)行液體注模以在所述半導(dǎo)體發(fā)光器件上方形成鍵合到所述襯底的光學(xué)元件。在液體注模之前可以在所述腔中的電連接的半導(dǎo)體發(fā)光器件上施加軟樹脂。也可以提供半導(dǎo)體發(fā)光器件襯底條。
文檔編號(hào)H01L23/14GK101132044SQ20071014264
公開日2008年2月27日 申請(qǐng)日期2007年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月21日
發(fā)明者B·P·洛, N·W·小梅登多普 申請(qǐng)人:克里公司