專利名稱：電子封裝裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種封裝裝置，特別涉及一種電子封裝裝置。
背景技術：
小型電子組件，例如發(fā)光二極管、太陽能電池或集成電路等為了發(fā)揮其電性及光 學功能，同時兼具效能以及產(chǎn)品壽命，這些電子組件會密封在一個封裝結構中，因而形成一 個電子封裝裝置。 然而，這些封裝在內(nèi)的電子組件在運作時容易產(chǎn)生高熱，這將導致整個電子封裝 裝置的變形損壞或是散熱不良。因此，如何提供一種電子封裝裝置能克服散熱及膨脹的問 題，已成為目前重要課題之一。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于上述課題，本發(fā)明的目的是提供一種能夠容忍熱脹冷縮兼具散熱的電子封
想想罟 農(nóng)農(nóng)且。 為達上述目的，本發(fā)明提供一種具有實質(zhì)密閉的容置空間的電子封裝裝置，其包 含流體、電子組件以及空間緩沖機構。流體位于容置空間中；電子組件設置于容置空間中， 且至少一部分與流體接觸；空間緩沖機構至少局部與流體接觸，并且借助其位移或形變，以 適應流體的體積變化。 為達上述目的，本發(fā)明提供一種電子封裝裝置，其包含殼體、空間緩沖機構、流體 以及電子組件。殼體及空間緩沖機構系形成流體容置空間；空間緩沖機構系為適應流體容 置空間的體積變化而位移或形變；流體位于流體容置空間中；電子組件設置于流體容置空 間中，且至少一部分與流體接觸。
電子組件所生成的熱，可通過流體的對流加速散熱。 在本發(fā)明的實施例中，容置空間可由數(shù)種不同的方式來形成，例如是以殼體密封 而形成，或是殼體及空間緩沖機構協(xié)同而形成。容置空間內(nèi)至少有一部分是作為流體的容 置空間。 例如在一個實施例中，電子封裝裝置包含殼體，殼體具有容置空間。至少一個空 間緩沖機構設置于殼體內(nèi)，或是位于容置空間。也就是說，容置空間內(nèi)可分為二部分，一部 分是容置至少一個空間緩沖機構，另一部分是容置流體及電子組件。
例如在一個實施例中，電子封裝裝置包含至少一個殼體，殼體與空間緩沖機構結
合而形成容置空間，容置空間的大部分用于容置流體及電子組件。例如殼體具有彼此連結
的第一部分及第二部分，空間緩沖機構連結第一部分及第二部分。在另一個實施例中，電子
封裝裝置可以包含多個殼體，空間緩沖機構的兩端分別連結殼體從而形成容置空間。殼體
的形狀可以互相配合，例如， 一個殼體具有一開口 ，開口與另一殼體實質(zhì)上匹配。 不論容置空間由多少殼體形成，殼體與空間緩沖機構為獨立的組件、或一體成型
的組件；或者是，殼體具有第一部分及第二部分，第一部分與第二部分為獨立的組件、或一體成型的組件；或者是，殼體的第一部分與空間緩沖機構為獨立的組件、或一體成型的組
件；或者是，殼體的第二部分與空間緩沖機構為獨立的組件、或一體成型的組件。 殼體與空間緩沖機構是黏合或嵌合，或空間緩沖機構是一部分黏合于殼體，另一
部分是嵌合于殼體。也就是說，空間緩沖機構的二個以上不同的部分可以藉由二種以上不
同的方式來連接殼體。 另外，電子組件可設置于殼體上，殼體的至少一部分可為電路板，電子組件與電路 板電性連接。 以熱特性來說，殼體的至少一部分可為散熱體來協(xié)助電子組件的散熱。以光學特 性來說，殼體的至少一部分可以為透明體、或散熱體、或光散射體、或聚光體、或光波長轉(zhuǎn)換 體、或光反射體。以材質(zhì)來說，殼體的至少一部分為玻璃材質(zhì)、或金屬材質(zhì)、或陶瓷材質(zhì)。另 外，殼體面向容置空間的一面上亦可設置散熱體、或光散射體、或聚光體、或光波長轉(zhuǎn)換體、 或光反射體，或者殼體背向容置空間的一面上亦可設置散熱體、或光散射體、或聚光體、或 光波長轉(zhuǎn)換體、或光反射體。 空間緩沖機構可以位于殼體內(nèi)，例如，位于單純以殼體密封而形成的容置空間中； 或與殼體協(xié)同形成容置空間；或位于殼體外而與殼體連接來形成容置空間。
另外，不論容置空間如何形成，電子封裝裝置可包含多個空間緩沖機構，這些空間 緩沖機構可設置于容置空間、和/或設置于殼體外。也就是說，多個空間緩沖機構可以一些 設置于殼體內(nèi)，另外一些設置于殼體外；或者都設置于殼體內(nèi)；或者都設置于殼體外。
空間緩沖機構可以是單一組件，如有彈性的組件，或者具有緩沖空間的組件，或由 多個組件所構成。例如空間緩沖機構是彈性組件、或滑動組件，或其包含彈性組件、或滑動 組件；或者是，空間緩沖機構是硅膠膜、或汽球或活塞，或空間緩沖機構包含硅膠膜、或汽球 或活塞；或者空間緩沖機構包含通道以及滑動隔離件，滑動隔離件是滑設于通道內(nèi)。
另外，電子組件是裸晶(bare chip)或其它小尺寸的電子組件。以材料來說，電 子組件可以是半導體組件，或有機半導體組件，或有機電子組件。電子組件可以是利用 薄膜制程制作，在此，所指的薄膜制程是物理氣相沉積、或化學氣相沉積、或印刷等制作 薄膜的制程。以應用領域來說，電子組件是光電組件、或功率組件、或處理電路等。光電 組件是電-光轉(zhuǎn)換組件(electronic-optical converting element)、或光_電轉(zhuǎn)換組 件(optical-electronic converting element)，但不限于是發(fā)光二極管、或有機電激發(fā) 光二極管、或太陽能電池；功率組件是但不限于半導體功率組件(semiconductor power element)、或功率晶體管、或功率二極管等；處理電路是但不限于集成電路(integrated circuit)、或微處理器、或數(shù)字信號處理器、或ASIC。另外，電子組件也可以是超導組件。
另外，流體可以摻雜熒光轉(zhuǎn)換材料，流體為膠態(tài)、或液態(tài)、或氣態(tài)、或上述的組合。
承上所述，根據(jù)本發(fā)明的電子封裝裝置的空間緩沖機構可適應流體容置空間的體 積變化而位移或形變，所以電子封裝裝置能避免因內(nèi)部的膨脹或收縮而損毀。而且，電子封 裝裝置內(nèi)的流體可以協(xié)助電子組件散熱，所以電子封裝裝置也可具有較佳的散熱功效。


圖1A至圖7B為根據(jù)本發(fā)明較佳實施例的電子封裝裝置的示意圖。
元件符號說明
1、la、lb、lc、2、2a、3 :電子封裝裝置。 10、20、30 :容置空間。 11、21、31 :流體。 12、22、32 :電子組件。 13、15、23、25、33、35 :空間緩沖機構。 14、24、26、34 :殼體。 141 :第一部分。 142 :第二部分。 151:緩沖空間。 152、332 :通道。 153、333 :滑動隔離件。
具體實施例方式
以下將參照相關附圖，說明根據(jù)本發(fā)明多數(shù)較佳實施例的電子封裝裝置。 如圖1A所示，根據(jù)本發(fā)明較佳實施例之一的電子封裝裝置1包含流體11、電子組
件12、空間緩沖機構13以及殼體14。殼體14具有實質(zhì)密閉的容置空間IO，流體11位于容
置空間10，電子組件12設置于容置空間10而且至少一部分與流體11接觸?？臻g緩沖機構
13至少局部與流體11接觸，并藉由其位移或形變，以適應流體11的體積變化。 容置空間10內(nèi)至少有一部分作為流體的容置空間。也就是說，容置空間10的一
部分容置空間緩沖機構13，另一部分容置流體11及電子組件12?？臻g緩沖機構13因適應
流體容置空間的體積變化而位移或形變。 殼體14具有彼此連結的第一部分141及第二部分142，第一部分141與第二部分 142為獨立的組件、或一體成型的組件。空間緩沖機構13連結第一部分141及第二部分 142，殼體14與空間緩沖機構13是黏合和/或嵌合。另外，空間緩沖機構13與殼體14可 為獨立的組件、或一體成型的組件。 殼體14的至少一部分是第一部分141、或第二部分142，或第一部分141的一子部 分，或第二部分142的一子部分，其可以為透明體、或散熱體、或光散射體、或聚光體、或光 波長轉(zhuǎn)換體、或光反射體。以材質(zhì)來說，殼體14的至少一部分是第一部分141、或第二部分 142，或第一部分141的一子部分，或第二部分142的一子部分，其可以為玻璃材質(zhì)、或金屬 材質(zhì)、或陶瓷材質(zhì)、或塑料材質(zhì)。 舉例來說，第一部分141是玻璃材質(zhì)，其為透明體，第二部分142是金屬材質(zhì)，其為 光反射體。或者，第一部分141的一子部分是光反射體，第二部分142的一子部分是聚光體。 關于第一部分141或是其子部分、或第二部分142或其子部分的光學特性、熱特性或材質(zhì)等 其它種排列組合的變化，由于熟知該項技藝者可根據(jù)以上說明推得而出，故此不再贅述。
另外，電子封裝裝置還可包含光學組件(圖未顯示)，其與殼體或空間緩沖機構組 裝。例如殼體14上可設有光散射體、或聚光體、或光波長轉(zhuǎn)換體、或光反射體、或熒光體膠 帶等組件，這些組件可以設置于殼體14內(nèi)或殼體外。另外，殼體14上亦可設有散熱體，散 熱體可以設置于殼體14內(nèi)或殼體外。 電子組件12是設置于殼體14的第一部分141，第一部分141或第一部分141的子部分可以布局有線路的電路板，電子組件12可以和此線路電性連接，電路板的線路可以電 性連接到外部電子組件，例如驅(qū)動電路、控制電路、或電源供應電路等，因而電子組件12可 受到這些電路驅(qū)動、控制、或供應電源。另外，電路板可以是一般的印刷電路板或是玻璃電 路板。再者，電子組件12也可設置于殼體14的第二部分142。 電子組件12可以為裸晶或其它小尺寸的電子組件。以材料來說，電子組件可以是 半導體組件，或是有機半導體組件，或是有機電子組件。電子組件可以是利用薄膜制程制 作，在此所指的薄膜制程是物理氣相沉積、或化學氣相沉積、或印刷等制作薄膜的制程。以 應用領域來說，電子組件是光電組件、或功率組件、或處理電路等。光電組件是電-光轉(zhuǎn)換組 件(electronic-optical converting element)、或光_電轉(zhuǎn)換組件(optical-electronic converting element)，但不限于是發(fā)光二極管、或有機電激發(fā)光二極管、或太陽能電池；功 率組件是但不限于為半導體功率組件(semiconductor power element)、或功率晶體管、或 功率二極管等等；處理電路是但不限于為集成電路(integrated circuit)、或微處理器、 或數(shù)字信號處理器、或特殊應用集成電路(A卯lication-Specific Integrated Circuit, ASIC)。另外，電子組件亦可以是超導組件。 流體11可協(xié)助電子組件12散熱，其可以流動來增強散熱的效果。另外，流體11 內(nèi)可加入防銹成分。 另外，電子封裝裝置1還包含空間緩沖機構15，空間緩沖機構15位于容置空間 10，空間緩沖機構15包含緩沖空間151，緩沖空間151因適應流體11的體積變化而膨脹或 收縮，空間緩沖機構15亦可為氣球或活塞。 在本實施例中，空間緩沖機構13、15分別為硅膠膜及氣球，當流體11的體積如圖 1B膨脹時，空間緩沖機構13形變而中央部分會朝未接觸流體11的一側移動，空間緩沖機構 15會內(nèi)縮，緩沖空間151因而縮??；當流體11的體積縮小時，空間緩沖機構13形變而中央 部分會朝接觸流體11的一側移動，空間緩沖機構15會膨脹，緩沖空間151因而脹大。空間 緩沖機構13、15會因適應受到的壓力變化而形變。 另外，以形狀來說，空間緩沖機構13呈薄膜狀、或片狀、或板狀、或塊狀；以可塑性 來說，空間緩沖機構13是可形變體或彈性組件；以材質(zhì)來說，空間緩沖機構13是硅膠材質(zhì)、 或橡膠材質(zhì)。 舉例來說，空間緩沖機構13是硅膠膜等，其周圍連接于殼體14，而其兩側的表面 因承受不同壓力而形變。 空間緩沖機構13與殼體14可以黏合、嵌合或其它固定的方式；或者，空間緩沖機 構13與殼體14 一部分黏合而另一部分嵌合，也就是，空間緩沖機構13與殼體14同時以二 種以上不同的方式結合。 另外，空間緩沖機構13可以是滑動組件，如圖1C所示，空間緩沖機構13并未與殼 體14固定，當其受壓時，可以在殼體14內(nèi)位移。再者，如圖1D所示，空間緩沖機構13的一 部分可固定于殼體14上，而另一部分殼體14與接觸而且隨受壓的情況而位移。
如圖2A所示，與圖1A不同的是，電子封裝裝置la的空間緩沖機構15具有通道 152以及滑動隔離件153，滑動隔離件153滑設于通道152內(nèi)。 在本實施例中，當流體11的體積如圖2B膨脹時，空間緩沖機構13形變而中央部 分會朝未接觸流體11的一側移動，空間緩沖機構15的滑動隔離件153，則會沿通道152往緩沖空間151移動，緩沖空間151因而縮??；當流體11的體積縮小時，空間緩沖機構13形 變而中央部分會朝接觸流體11的一側移動，空間緩沖機構15的滑動隔離件153，則會沿通 道152往流體11移動，緩沖空間151因而脹大。 如圖3A所示，與圖1A不同的是，電子封裝裝置lb的殼體14與空間緩沖機構13 結合而形成容置空間10，殼體14與空間緩沖機構13可作為電子封裝裝置lb的完整外殼， 空間緩沖機構13隔離密閉的容置空間10與外界的外部空間。 在本實施例中，當流體11的體積如圖3B膨脹時，空間緩沖機構13形變而中央部 分會朝外界的一側移動；當流體11的體積縮小時，空間緩沖機構13形變而中央部分會朝接 觸流體11的一側移動。 如圖4A所示，與圖lA不同的是，電子封裝裝置lc的殼體14與空間緩沖機構13結 合而形成容置空間10，空間緩沖機構13與殼體14相對而設。電子組件12設置于殼體14 上，空間緩沖機構13也與電子組件12相對而設。 在本實施例中，當流體11的體積如圖4B增加時，空間緩沖機構13形變而中央部 分會朝外界的一側移動；當流體11的體積縮小時，空間緩沖機構13形變而中央部分會朝接 觸流體11的一側移動。 電子封裝裝置lc可與其它裝置結合，例如與殼體14組裝或固定于其它的外部產(chǎn) 品或是地面上，空間緩沖機構13未受到外部產(chǎn)品的拘束仍可形變。 另外，空間緩沖機構13的至少一部分可為光學調(diào)變組件，例如但不限于光散射 體、或聚光體、或光波長轉(zhuǎn)換體、或光反射體、或熒光體膠帶等，其可以調(diào)整光線的出入。
舉例來說，電子組件12是發(fā)光二極管，空間緩沖機構13可與流體11搭配來調(diào)整 光從電子組件12穿出空間緩沖機構13的角度范圍；或者，電子組件12是太陽能電池，空間 緩沖機構13可與流體11搭配來調(diào)整光射入至電子組件12的焦距。 由于圖2A至圖4B中的組件，例如流體、電子組件、空間緩沖機構、殼體等與前述或 后續(xù)實施例具有相同或類似的結構、功效、連結關系或制作方式、變化態(tài)樣等，故此不再贅 述這些組件的細節(jié)。 如圖5A所示，與圖1A不同的是，電子封裝裝置2的殼體24、26與空間緩沖機構23 結合而形成容置空間20，空間緩沖機構23的二端分別連結殼體24、26而形成容置空間20。 殼體24呈容器狀，其開口朝向殼體26，電子組件22設置在殼體24，電子組件22與殼體26 相對而設。 在本實施例中，空間緩沖機構23設置于殼體24之上，而且環(huán)繞殼體24的周圍而 設置，空間緩沖機構23及殼體24會因適應流體的體積變化，如圖5B而動作?？臻g緩沖機 構23可以是蛇腹管，其因適應流體的體積變化而拉伸或收縮。 另夕卜，空間緩沖機構23環(huán)繞殼體24的周圍而設置，空間緩沖機構23也可以環(huán)繞 殼體26的周圍而設置。 在本實施例中，殼體26是平板狀，殼體24是容器狀，電子組件設置在容器的底部， 容器的開口面向殼體26并與空間緩沖機構23連接。在另一實施例中，二個殼體24、26也 可以皆是平板狀。 殼體24和/或殼體26的至少一部分是光學調(diào)變組件，例如但不限于光散射體、或 聚光體、或光波長轉(zhuǎn)換體、或光反射體、或熒光體膠帶等，或殼體24和/或殼體26設有光學CN 101728341 A
說明書
6/7頁 調(diào)變組件，例如但不限于光散射體、或聚光體、或光波長轉(zhuǎn)換體、或光反射體、或熒光體膠帶 等，光學調(diào)變組件可調(diào)整光線的出入。 舉例來說，電子組件22是發(fā)光二極管，殼體24的一部分是光散射體，殼體24可與 流體21搭配來調(diào)整光從電子組件22穿出殼體24的角度范圍，殼體26是光反射體，其將電 子組件22發(fā)出的光線反射至殼體24后穿出。或者，電子組件22是太陽能電池，殼體24的 一部分是光聚焦體，其讓光線能集中射入至電子組件22。 另外，光學組件的設計亦可改為，殼體24上可設有光散射體、或聚光體、或光波長 轉(zhuǎn)換體、或光反射體、或熒光體膠帶等組件，這些組件可以設置于殼體24內(nèi)或殼體外。
另外，為了達到較佳的散熱效果，殼體24上還可設有散熱體，或殼體24的至少一 部份是散熱體。 電子封裝裝置2可與其它裝置結合，例如與殼體26組裝或固定于其它的外部產(chǎn)品 或是地面上，空間緩沖機構23及殼體24未受到外部產(chǎn)品的拘束仍可動作。
如圖6A及圖6B所示，與5A不同的是，電子封裝裝置2a的殼體24、26與空間緩沖 機構23結合而形成容置空間20，殼體26具有一開口 ，開口與殼體24實質(zhì)上匹配。開口的 形狀約與殼體24的形狀相符，開口的面積約略大于殼體24。 空間緩沖機構23的結合過程簡述如下，首先，安裝有電子組件22的殼體24于殼 體26的開口上，接著，點膠于殼體24及殼體26上，然后將空間緩沖機構23放置于殼體24 及殼體26上的點膠處，如此空間緩沖機構23便可膠合殼體24及殼體26。這種點膠方式容 易簡單，且因點膠處皆在殼體24及殼體26的同一側表面，因此對位較為容易。流體21可 于點膠完成后再注入，如此可避免流體21對點膠產(chǎn)生影響。 容置空間20的大部分是容置流體21及電子組件22，另有一部分是容置空間緩沖 機構25。另外，若省去空間緩沖機構25，則全部的容置空間20就可用來容置流體21及電 子組件22。 如圖7A所示，與圖5A不同的是，電子封裝裝置3的殼體34系與空間緩沖機構33 結合而形成容置空間30，空間緩沖機構33系位于殼體34之外而與殼體34連接。容置空 間30的大部分系容置流體31及電子組件32，另有一部分是容置空間緩沖機構35。另外， 若省去空間緩沖機構35，則全部的容置空間30就可用來容置流體31及電子組件32。
在本實施例中，空間緩沖機構33具有通道332以及滑動隔離件333，滑動隔離件 333滑設于信道332內(nèi)，信道332連接殼體34的一開口 ，因而流體31可在空間緩沖機構33 與殼體34之間流動。 當流體31的體積如圖7B膨脹時，空間緩沖機構33的滑動隔離件333則會沿通道 332往外界空間移動；當流體31的體積縮小時，外界空間的壓力較大，因而空間緩沖機構33 的滑動隔離件333則會沿通道332往流體31移動。 另外，空間緩沖機構33亦可如圖2A的空間緩沖機構15，具有一個密閉的緩沖空 間，即空間緩沖機構33的外界開口密封，滑動隔離件333未接觸流體31的一側作為緩沖空 間，當流體31的體積膨脹時，空間緩沖機構33的滑動隔離件333則會沿通道332往緩沖空 間移動；當流體31的體積縮小時，緩沖空間的壓力較大，因而空間緩沖機構33的滑動隔離 件333則會沿通道332往流體31移動。 由于圖5A至圖7B中的組件，例如流體、電子組件、空間緩沖機構、殼體等與前述
8實施例具有相同或類似的結構、功效、連結關系或制作方式、變化態(tài)樣等，故此不再贅述這 些組件的細節(jié)綜上所述，因根據(jù)本發(fā)明的電子封裝裝置的空間緩沖機構可因適應流體容置 空間的體積變化而位移或形變，所以電子封裝裝置能避免因內(nèi)部的膨脹或收縮而損毀。而 且，電子封裝裝置內(nèi)的流體可以協(xié)助電子組件散熱，所以電子封裝裝置也具有較佳的散熱 功效。 以上所述僅為舉例，而非為限制。任何未脫離本發(fā)明的精神與范疇，而對其進行的 等效修改或變更，均應包含于后附的權利要求范圍中。
權利要求
一種具有實質(zhì)密閉的容置空間的電子封裝裝置，其包括流體，其位于所述容置空間；電子組件，其設置于所述容置空間，至少部分與所述流體接觸；及第一空間緩沖機構，其至少局部與所述流體接觸，并藉由其位移或形變，以適應所述流體的體積變化。
2. 根據(jù)權利要求1所述的設備的電子封裝裝置，其進一步包括 殼體，其具有所述容置空間，其中所述第一空間緩沖機構位于所述殼體內(nèi)。
3. 根據(jù)權利要求l所述的電子封裝裝置，其進一步包括 至少一個殼體，其與所述第一空間緩沖機構結合而形成所述容置空間。
4. 根據(jù)權利要求3所述的電子封裝裝置，其具有多個所述殼體，所述第一空間緩沖機 構的兩端分別連結所述殼體而形成所述容置空間。
5. 根據(jù)權利要求4所述的電子封裝裝置，其中一個所述殼體具有一開口 ，所述開口與 另一所述殼體實質(zhì)上匹配。
6. 根據(jù)權利要求3所述的電子封裝裝置，其進一步包括第二空間緩沖機構，其位于所述容置空間，其中所述第二空間緩沖機構內(nèi)形成緩沖空間。
7. 根據(jù)權利要求2或權利要求3所述的電子封裝裝置，其中所述殼體的至少一部分為 電路板。
8. 根據(jù)權利要求2或權利要求3所述的電子封裝裝置，其中所述空間緩沖機構位于所 述殼體外。
9. 根據(jù)權利要求1所述的電子封裝裝置，其中所述第一空間緩沖機包括彈性組件、或 滑動組件。
10. 根據(jù)權利要求1所述的電子封裝裝置，其中所述電子組件為裸晶。
11. 一種具有實質(zhì)密閉的容置空間的電子封裝裝置，其包括 殼體；空間緩沖機構，其與所述殼體形成流體容置空間，而且因適應所述流體容置空間的體 積變化而位移或形變；流體，其位于所述流體容置空間；及電子組件，其設置于所述流體容置空間，至少一部分與所述流體接觸。
全文摘要
一種具有實質(zhì)密閉的容置空間的電子封裝裝置，其包含流體、電子組件以及空間緩沖機構。流體位于容置空間；電子組件設置于容置空間，且至少一部分與流體接觸；空間緩沖機構至少局部與流體接觸，并且借助其位移或形變，以適應流體的體積變化。
文檔編號H01L23/16GK101728341SQ20081016653
公開日2010年6月9日 申請日期2008年10月17日 優(yōu)先權日2008年10月17日
發(fā)明者林崇智 申請人:宇威光電股份有限公司