專利名稱：一種半導體的封裝結構的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種半導體或發光體的封裝結構，特別是涉及一種具有高強度及透光時不受外界光干擾的優點，且不易變形，增加封裝的合格率及品質，而使用發光二極管的芯片封裝時，會易于達到電子芯片所需的封裝需求，而且較現有的基材結構更加優良且設置成本低，主要利用雙層基材的方法來改善基材強度特性及外框裝置防止外界光干擾；而且較現有的發光體封裝結構更加優良的光電半導體的封裝結構。
背景技術：
在封裝工業中，受矚目的為半導體封裝，發光二極管(LED)及光傳感器封裝工業也伴隨著電子產品輕、薄、短、小與高功能的要求而愈顯重要，更有與半導體封裝平分秋色的趨勢。LED或半導體封裝工業的封裝技術更是推陳出新，如符合表面粘著技術(SMT)規格要求的2腳位及4腳位的LED，尤其是腳位較多時也表示其封裝結構中需要更優良的基材；同理其封裝后成品亮度也是重要要求。
如眾所周知的，電子構裝技術是指從半導體集成電路及發光二極管制作完成后，與其它的電子元件共同組裝于一個聯線結構之中，成為一電子產品，以實現一特定設計功能的所有制作過程。電子構裝主要的功能有四種，分別是電能傳送(Power Distribution)、信號傳送(Signal Distribution)、熱的散失(Heat Dissipation)與保護支持(Protection and Support)。如常用于IC集成電路芯片封裝與發光二極管LED封裝。
請參考圖1A到圖1C，為現有的發光二極管封裝結構1a，基材10a粘著發光二極管芯片12a，并連上導線14a以封裝材料16a封裝的狀況(可具有多個溝槽)，尤其是面對組裝時，傳統的發光二極管封裝結構1a面對較困難的結構強度問題及亮度問題，如切削基材時結構變形扭曲(基材太薄時常發生)，在實際應用時，會影響精度，并且對封裝合格率也有負面影響。因此有必要研發出一種利于切削及結構強韌且高亮度的封裝結構來滿足實際應用的要求。
因此，對現今市面上大部分需要基材的發光二極管而言，易切削而具結構強度是封裝過程的重要需求，且發光亮度不受外界光干擾也是重要功能需求。

發明內容
本發明所要解決的技術問題在于提供一種結構強韌，而能維持高亮度的光電半導體(如發光二極管或光傳感器)封裝結構，可用于具與基材共同封裝需求的發光體(如發光二極管)或光傳感器，可以提供低成本高品質的封裝制作。
為了實現上述目的，本發明提供了一種半導體的封裝結構，其特點在于，包含基材，具有正面及反面；半導體，設置于該基材正面或反面上；外框裝置，為不透明材料所構成，設于該基材上，且環繞該半導體；及高分子充填體，能透出或透入光源，充填于該外框裝置內。
上述半導體的封裝結構，其特點在于，該基材為多層材料疊合的結構。
上述半導體的封裝結構，其特點在于，該半導體為發光二極管或光傳感器。
上述半導體的封裝結構，其特點在于，該外框裝置為高分子復合材料所構成。
上述半導體的封裝結構，其特點在于，相對該高分子充填體底部的基材另一面具有高分子復合材料。
上述半導體的封裝結構，其特點在于，該基材為金屬材料，具有細槽，該細槽的寬度范圍為0.001mm到10mm之間。
上述半導體的封裝結構，其特點在于，該基材加工該細槽的方法可為蝕刻方式。
上述半導體的封裝結構，其特點在于，該基材為金屬材料，具有一厚度范圍為0.001mm到10mm。
上述半導體的封裝結構，其特點在于，該基材與外框裝置同為金屬材料。
上述半導體的封裝結構，其特點在于，該外框裝置的側邊緣平面與基材的側邊對齊。
上述半導體的封裝結構，其特點在于，該基材與外框裝置采用一體成型加工，且為高分子材料。
本發明的功效，在于(1)新制作過程設置容易，所需新添設備價格較低，技術要求不高；(2)基材機械強度佳；(3)傳統封裝設備仍然可用；(4)發光的亮度強，可配合傳統封裝制作。
以下結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細描述，但不作為對本發明的限定。


圖1A為現有發光二極管封裝結構的一示意圖；圖1B為現有發光二極管封裝結構的另一示意圖；圖1C為現有發光二極管封裝結構的又一示意圖；圖2A為本發明實施例剖面結構解說用示意圖；圖2B為本發明另一實施例剖面結構解說用示意圖；圖3A為本發明層疊式實施例剖面結構示意圖；圖3B為本發明層疊式實施例剖面結構示意圖；圖4為本發明雙面式實施例剖面結構示意圖；圖5A為本發明另一實施例剖面結構示意圖；圖5B為本發明又一實施例剖面結構示意圖；圖5C為本發明再一實施例剖面結構示意圖；圖5D為本發明另一實施例剖面結構示意圖；圖5E為本發明又另一實施例剖面結構示意圖；及圖6為本發明實施例俯視結構示意圖。
其中，附圖標記1a-二極管封裝結構，10a-基材12a-發光二極管芯片，14a-導線16a-封裝材料，W-間隙，H-厚度1-光電半導體的封裝結構10-基材，12-發光體14-連接導線，15-細槽16-高分子充填體，17-外框裝置18-高分子材料
具體實施例方式
請參考圖2A到圖2B，其中間隙為W(為基材10的中間)且厚度為H，即H正比于W，當圖2A的板厚越薄則間隔可以越小，即圖2A每層板厚為1/2，如圖2B的堆棧式結構時，圖2B薄層間隔可以非常小，達到縮小間隔及強化板材的目的，因此依照前述H對W的關系，同理堆棧層的結構不一定為1/2，根據實際需求可做調整。
請參考圖3A到圖3B、圖4、圖5A到圖5E，為本發明的實施例，其中圖3A及圖3B為單面層疊式，圖4為雙面層疊式，圖5A到圖5E為具有外框裝置17的實施例(圖5D及圖5E中的外框裝置17可為金屬且其基材10也可為金屬)，其中基材可為層疊結構，或基材10與外框17共為層疊結構，在此對本發明光電半導體的封裝結構1做一敘述；基材10，具有正面(一般為發光體12或可為光傳感器所在之面)及反面；發光體12(即半導體的應用例，可為發光二極管或光傳感器)，設置于該基材10正面或反面上，具有連接導線14跨過細槽15與基材10另一側相連接；外框裝置17(材料可為金屬或預制框架)，為不透明材料所構成，設于該基材10上，且環繞該發光體芯片；及高分子充填體16，能透出或透入光源，充填于該外框裝置內，可為透光性強的高分子材料，如樹脂。通過圖3A及圖3B(側剖面示意圖)及圖6(俯視圖)，可看出本發明的一般主要結構。
以下將詳述本發明的實施例細部變化。其中該基材10可為多層或雙層材料疊合的結構(如圖2所示)，此項多層或雙層結構為本發明重要特征之一，主要為強化結構及細槽15窄而深；其中該發光體12可為發光二極管；且其中發光體12為可發出光源；一般外框裝置17可為高分子復合材料所構成，有利于防止外界光干擾及聚光(往上聚集發光)作用；也可如圖4所示，其中相對該高分子充填體16底部的基材另一面具有高分子材料18(此也為雙層結構，一層高分子材料18及一層基材10層)；其中該基材10可具有細槽15，該細槽15的寬度范圍一般可為0.001mm到10mm之間；其中該基材10加工該細槽15的方法可為化學蝕刻；該基材10的厚度范圍可為0.001mm到10mm；該高分子充填體的材料可為樹脂；基材與外框裝置可同為金屬材料；其中外框裝置17的側邊緣平面可與基材10的側邊對齊；其中基材與外框裝置一體成型加工，且為高分子材料。
本發明的一種半導體的封裝結構，其包含基材10，為多層堆棧金屬材料，具有正面及反面；半導體(為發光二極管或光傳感器)，設置于該基材10正面或反面上；及高分子充填體16，能透出或透入光源，設置于該半導體之外并包含該半導體。也可包含基材10，具有1正面及反面；半導體，可為具光電能力的光電半導體，設置于該基材10正面或反面上；外框裝置17，為不透明材料所構成，設于該基材10上，且環繞該半導體；及高分子充填體16，能透出或透入光源，設置于該半導體之外并包含該半導體。其中光電半導體可為發光二極管或光傳感器。或本發明另一實施例可為半導體的封裝結構，其包含基材，具有正面及反面；半導體，設置于該基材10正面或反面；外框裝置17，為不透明材料所構成，設于該基材10上，且環繞該半導體；及高分子充填體16，能透出或透入光源，設置于該半導體之外并包含該半導體。
本發明的特征與方便之處在于，將傳統的單片基材封裝改為兩層結構及增加外框裝置17，使得封裝結構改善機械強度性質及加強發光強度，并且設置成本低及對傳統發光二極管芯片封裝生產線影響不大。
須知本發明的兩層結構及增加外框裝置17的機械設備并非高價或不易取得的設備，因此本發明的設置容易；且本發明的基材結構兼顧發光強度及結構堅韌；而且本發明對傳統封裝程序的加工次序影響不大，完全可以融入現有封裝程序當中，現有封裝程序無需大幅修改，符合制造的實際狀況。
當然，本發明還可有其他多種實施例，在不背離本發明精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員可根據本發明作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬于本發明權利要求的保護范圍。
權利要求
1.一種半導體的封裝結構，其特征在于，包含基材，具有正面及反面；半導體，設置于該基材正面或反面上；外框裝置，為不透明材料所構成，設于該基材上，且環繞該半導體；及高分子充填體，能透出或透入光源，充填于該外框裝置內。
2.根據權利要求1所述的半導體的封裝結構，其特征在于，該基材為多層材料疊合的結構。
3.根據權利要求1所述的半導體的封裝結構，其特征在于，該半導體為發光二極管或光傳感器。
4.根據權利要求1所述的半導體的封裝結構，其特征在于，該外框裝置為高分子復合材料所構成。
5.根據權利要求1所述的半導體的封裝結構，其特征在于，相對該高分子充填體底部的基材另一面具有高分子復合材料。
6.根據權利要求1所述的半導體的封裝結構，其特征在于，該基材為金屬材料，具有細槽，該細槽的寬度范圍為0.001mm到10mm之間。
7.根據權利要求1所述的半導體的封裝結構，其特征在于，該基材加工該細槽的方法可為蝕刻方式。
8.根據權利要求1所述的半導體的封裝結構，其特征在于，該基材為金屬材料，具有一厚度范圍為0.001mm到10mm。
9.根據權利要求1所述的半導體的封裝結構，其特征在于，該基材與外框裝置同為金屬材料。
10.根據權利要求1所述的半導體的封裝結構，其特征在于，該外框裝置的側邊緣平面與基材的側邊對齊。
11.根據權利要求1所述的半導體的封裝結構，其特征在于，該基材與外框裝置采用一體成型加工，且為高分子材料。
全文摘要
本發明涉及一種半導體的封裝結構，包含基材，具有正面及反面；半導體，設置于該基材正面或反面上；外框裝置，為不透明材料所構成，設于該基材上，且環繞該半導體；及高分子充填體，能透出或透入光源，充填于該外框裝置內。本發明的新制作過程設置容易，所需新添設備價格較低，技術要求不高；基材機械強度佳；傳統封裝設備仍然可用；發光的亮度強，可配合傳統封裝制作。
文檔編號H01L33/00GK1761053SQ20041008391
公開日2006年4月19日 申請日期2004年10月12日 優先權日2004年10月12日
發明者汪秉龍, 莊峰輝, 洪基紋, 林川發 申請人:宏齊科技股份有限公司