CN101026210A - 半导体芯片封装结构及其封装方法 - Google Patents
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Abstract
一种半导体芯片封装结构及其封装方法，是在导热胶中掺合有至少一种荧光粉，再以掺合荧光粉的导热胶来将半导体芯片贴附于一基座上。其中，荧光粉可激发出与半导体芯片所产生的光具有互补色的荧光，以使此半导体芯片封装结构可以产生白光。
Description
技术领域
本发明涉及一种半导体芯片封装结构及其封装方法，且特别是有关一种可简化封装程序的发光二极管芯片的封装结构及其封装方法。
背景技术
近年来，随着半导体技术的发展，使用发光二极管(Light Emitting Diode，简称LED)作为光源的发光装置，已有逐渐取代传统光源之势。一般在发光二极管的应用上，除了作为交通号志或讯号灯等发光源外，可发出白光的发光二极管仍是较适宜作为照明光源的发光二极管。
现有技术有数种白光发光二极管的封装方式，分别简述如下：第一种是将蓝光发光二极管芯片贴附于散热基座(Lead Frame)上，再覆以可激发出其补色黄光的荧光粉，由于部分直接发射或经反射的蓝光会穿透荧光粉到达外表面，而另一部份则激发荧光粉发出黄光，使得蓝黄得以互补而产生白光，其中的荧光粉可以单独使用黄光荧光粉或混合使用绿光与红光荧光粉。
第二种是将紫外光发光二极管芯片贴附于散热基座上，再覆以多种可激发可见光的荧光粉，由于紫外光可激发荧光粉而发出多种不同颜色的荧光，相互加成的结果即可合成白光，此种封装方式通常是混合使用红、蓝、绿等三种不同的荧光粉，来达成其加成的效果。以上两种均是使用氮化镓(GaN)基材所制成的发光二极管芯片的封装方式。
第三种是将红、绿、蓝三色发光二极管芯片封装在一起，使红、绿、蓝发光二极管芯片所产生的不同颜色的光直接合成白光。此一方法，是使用氮化镓(GaN)基材所制成的蓝、绿光发光二极管芯片及使用砷化镓(GaAs)基材所制成的红光发光二极管芯片组合的封装方式。
另外，尚有一种在硒化锌(ZnSe)基材上所长出的蓝光二极管芯片，由于基材本身便可受激发而产生与蓝光互补的黄光，使得发光二极管芯片本身即可自行合成白光。因此，封装时，便可直接贴附于散热基座上，而无须覆以可产生补色的荧光粉。
前述第一及第二种封装方式，由于需在发光二极管芯片上覆盖荧光粉，使得封装程序相对会较为复杂，且因所覆盖的荧光粉厚度不易均匀分布，故即使在发光二极管芯片的发光波长一致且使用相同荧光粉的情况下，所产生的白光色温也常会因为荧光粉厚度不均而产生误差。
第三种封装方式，由于三个发光二极管芯片仍会有一定的位置差，使得投射出的光会产生彩色的边缘，且此种封装方式同时需要三组驱动电路，其调整色温时，更需要具备一定的光颜色合成的专业能力。
第四种封装方式，虽然发光二极管芯片本身即可合成白光，但封装时色温无法调整，且演色性不佳，发光效率也不高，故仍有其缺陷存在。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种半导体芯片封装结构及其封装方法，不仅可简化封装程序，更具有较佳的色温一致性。
为达上述及其它目的，本发明提供一种半导体芯片封装结构，包括：基座、半导体芯片及掺合有至少一种荧光粉的导热胶，该掺合荧光粉的导热胶将半导体芯片贴附于基座上。所述荧光粉可激发出与半导体芯片所产生的光具有互补色的荧光。例如该半导体芯片为蓝光发光二极管芯片，而该掺合于导热胶中的荧光粉为黄光荧光粉，或者为红光荧光粉及绿光荧光粉相混合。
此外，本发明另一实施方案中，还可包括另一种荧光粉，该荧光粉覆盖于该半导体芯片之上。其中，该掺合于导热胶中的荧光粉为红光荧光粉或绿光荧光粉之一，而覆盖于半导体芯片上的荧光粉则为与前述荧光粉不同的另一种荧光粉。
本发明另提供一种半导体芯片封装方法，包括下列步骤：首先提供一基座及一半导体芯片；在导热胶中掺合至少一种荧光粉；并使用掺合荧光粉的导热胶来将半导体芯片贴附于基座上。
还可以将另一种荧光粉涂敷于半导体芯片之上。
本发明所述导热胶可以是硅胶或环氧树脂等；而荧光粉和导热胶的掺合比例没有严格的限制，基本上可以任何比例混合。
为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特以较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下：
附图说明
图1为根据本发明第一实施例的半导体芯片封装结构示意图；
图2为根据本发明第二实施例的半导体芯片封装结构示意图。
附图标记说明：100、200半导体芯片封装结构；110、210半导体芯片；111蓝光；112荧光；120、220基座；121、122、221、222电极；130、230导热胶；140、240导线；211紫外光；250荧光粉。
具体实施方式
请参考图1所示，其为根据本发明第一实施例的半导体芯片封装结构示意图。图中，此半导体芯片封装结构100是使用导热胶130来将半导体芯片110贴附于基座120上，而导热胶130在使用前并预先掺合有至少一种荧光粉，以便半导体芯片110产生的光，可激发荧光粉而发出与半导体芯片110所产生的光具有互补色的荧光，使此半导体芯片封装结构100可以发出白色的光。此外，半导体芯片110也经由导线140来连接基座120的两个不同电极121与122，用以将半导体芯片110连接至驱动其发光的电源电路。
图1中，半导体芯片110与导热胶130所掺合的荧光粉，可以依需求而有各种不同的组合。第一种是使用蓝光发光二极管的半导体芯片110，并在导热胶130中掺合黄光荧光粉，于是，蓝光发光二极管向下发射的蓝光111，会激发黄光荧光粉使其发出黄色的荧光112，这些黄色的荧光112会直接或经由反射向上，而与蓝光发光二极管向上发射的蓝光111合成白光，所产生白光的色温则可经由掺合荧光粉的浓度来调整。此种作法因半导体芯片110上不需要再覆以荧光粉，故可达成简化封装程序的目的。
第二种也是使用蓝光发光二极管的半导体芯片110，并在导热胶130中掺合红光荧光粉及绿光荧光粉，于是，蓝光发光二极管向下发射的蓝光111，会激发红光荧光粉及绿光荧光粉，使其分别发出红色与绿色的荧光112，这些红色或绿色的荧光112会直接或经由反射向上，而与蓝光发光二极管向上发射的蓝光111合成白光，所产生白光的色温则可分别调整所掺合的红光荧光粉及绿光荧光粉的浓度来改变，因此，此一作法将可得到具有较佳演色性的白光。此外，因为半导体芯片110上同样不需要再覆以荧光粉，故亦可达成简化封装程序的目的。
请参考图2所示，其为根据本发明第二实施例的半导体芯片封装结构示意图。这里所用的半导体芯片也可以是蓝光发光二极管的半导体芯片，但优选紫外光发光二极管的半导体芯片。图中，此半导体芯片封装结构200是使用导热胶230来将半导体芯片210贴附于基座220上，而导热胶230在使用前并预先掺合有至少一种荧光粉。此外，半导体芯片210的上方还覆盖有一层荧光粉250，以便半导体芯片210产生的光，可激发掺合于导热胶230中的荧光粉，并激发覆盖半导体芯片210的荧光粉250，而发出彼此具有互补色的荧光212，使此半导体芯片封装结构200可以发出白色的光。同样地，半导体芯片210也需经由导线240来连接基座220的两个不同电极221与222，用以将半导体芯片210连接至驱动其发光的电源电路。
图2中，半导体芯片210、导热胶230所掺合的荧光粉及覆盖半导体芯片210的荧光粉250，均可依需求而有各种不同的组合。例如，当使用紫外光发光二极管的半导体芯片210时，该掺合于导热胶中的荧光粉与该覆盖于半导体芯片上的荧光粉为红光荧光粉、绿光荧光粉及蓝光荧光粉其中之一种或其中之二种。即导热胶230所掺合的荧光粉及覆盖半导体芯片210的荧光粉250，可以是红光荧光粉、绿光荧光粉及蓝光荧光粉等的不同组合，使紫外光发光二极管产生的紫外光211，激发导热胶230所掺合的荧光粉及覆盖半导体芯片210的荧光粉250，而分别产生红色、绿色或蓝色的荧光212，并合成白光。此外，覆盖半导体芯片210的荧光粉250，也可阻断紫外光发光二极管产生的紫外光211向外发散。
当然，如熟习此艺者所知，第二实施例中的半导体芯片210，也可以是如第一实施例中所使用的半导体芯片110，例如，半导体芯片210为蓝光发光二极管芯片，导热胶230所掺合的荧光粉为红光荧光粉或绿光荧光粉的其中一种荧光粉，而覆盖半导体芯片210的荧光粉250则为与导热胶230所掺合的荧光粉不同的另一种荧光粉，或导热胶230所掺合的荧光粉及覆盖半导体芯片210的荧光粉250均为黄光荧光粉，或导热胶230所掺合的荧光粉及覆盖半导体芯片210的荧光粉250均为红光荧光粉与绿光荧光粉的组合。亦即，半导体芯片210、导热胶230所掺合的荧光粉及覆盖半导体芯片210的荧光粉250等，均可依不同的需求来变化组合。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内所作的各种更动与润饰，亦属本发明的范围。因此，本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。
Claims (12)
1.一种半导体芯片封装结构，其特征在于，包括：
一基座；
一半导体芯片；以及
一导热胶，掺合有至少一种荧光粉，该掺合有荧光粉的导热胶将该半导体芯片贴附于该基座上。
2.如权利要求1所述的半导体芯片封装结构，其特征在于，该半导体芯片为蓝光发光二极管芯片，而该掺合于导热胶中的荧光粉为黄光荧光粉。
3.如权利要求1所述的半导体芯片封装结构，其特征在于，该半导体芯片为蓝光发光二极管芯片，而该掺合于导热胶中的荧光粉包括红光荧光粉及绿光荧光粉。
4.如权利要求1所述的半导体芯片封装结构，还包括另一种荧光粉，其覆盖于该半导体芯片之上。
5.如权利要求4所述的半导体芯片封装结构，其特征在于，该半导体芯片为蓝光发光二极管芯片，该掺合于导热胶中的荧光粉为红光荧光粉或绿光荧光粉之一，而覆盖于半导体芯片上的荧光粉则为与前述荧光粉不同的另一种荧光粉。
6.如权利要求4所述的半导体芯片封装结构，其特征在于，该半导体芯片为紫外光发光二极管芯片，该掺合于导热胶中的荧光粉与该覆盖于半导体芯片上的荧光粉为红光荧光粉、绿光荧光粉及蓝光荧光粉其中之一种或其中之二种。
7.一种半导体芯片封装方法，其特征在于，包括下列步骤：
提供一基座及一半导体芯片；
在一导热胶中掺合至少一种荧光粉；以及
使用该导热胶来将该半导体芯片贴附于该基座上。
8.如权利要求7所述的半导体芯片封装方法，其特征在于，该半导体芯片为蓝光发光二极管芯片，而该掺合于导热胶中的荧光粉为黄光荧光粉。
9.如权利要求7所述的半导体芯片封装方法，其特征在于，该半导体芯片为蓝光发光二极管芯片，而该掺合于导热胶中的荧光粉包括红光荧光粉及绿光荧光粉。
10.如权利要求7所述的半导体芯片封装方法，还包括使用另一种荧光粉来覆盖该半导体芯片的步骤。
11.如权利要求10所述的半导体芯片封装方法，其特征在于，该半导体芯片为蓝光发光二极管芯片，该掺合于导热胶中的荧光粉为红光荧光粉或绿光荧光粉之一，而覆盖于半导体芯片上的荧光粉则为与前述荧光粉不同的另一种荧光粉。
12.如权利要求10所述的半导体芯片封装方法，其特征在于，该半导体芯片为紫外光发光二极管芯片，该掺合于导热胶中的荧光粉与该覆盖于半导体芯片上的荧光粉为红光荧光粉、绿光荧光粉及蓝光荧光粉其中之一种或其中之二种。
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| CN113054066A (zh) * | 2021-03-12 | 2021-06-29 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种显示面板及显示装置 |
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |