CN102779919B - 半导体封装结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种半导体封装结构，包括一个基板、至少一个半导体晶粒、一个导电胶层以及一个荧光层。所述基板包括有一个第一电极、一个第二电极及一个反射层，所述反射层设置于所述第一、二电极上。所述导电胶层设置在所述反射层内部，并覆盖所述第一、二电极。所述半导体晶粒通过所述导电胶层固定于所述第一、二电极上并形成电性连接。所述荧光层设置于所述导电胶层上并覆盖所述半导体晶粒。本发明并提供制造所述半导体封装结构的制程。

Description

半导体封装结构

技术领域

本发明涉及一种半导体封装结构，尤其涉及一种具有较佳密合性的半导体封装结构。

背景技术

半导体封装的LED产业是近几年最受瞩目的产业之一，发展至今，LED产品已具有节能、省电、高效率、反应时间快、寿命周期时间长、且不含汞、具有环保效益等优点。然而由于LED的半导体封装结构为了增加发光效率，具有一个反射层设置。所述反射层主要环绕着所述半导体晶粒(即所述LED芯片)，以对所述半导体晶粒发出的光线进行反射，产生集中光线增加发光亮度的效果。但是，所述反射层设置的位置会与所述半导体晶粒电性连接的电极接触，所述电极是为金属材质，而所述反射层是为塑料材质，这两种材质之间的附着性不佳，因此在两者之间的界面常会有水气渗入，从而导致所述半导体晶粒的功能丧失。所以如何避免水气渗入，提高所述半导体封装结构的密合度，是目前半导体封装产业努力的课题。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种密合度良好的半导体封装结构。

一种半导体封装结构，包括一个基板、至少一个半导体晶粒、一个导电胶层以及一个荧光层。所述基板包括有一个第一电极、一个第二电极及一个反射层，所述反射层设置于所述第一、二电极上。所述导电胶层设置在所述反射层内部，并覆盖所述第一、二电极。所述半导体晶粒通过所述导电胶层固定于所述第一、二电极上并形成电性连接。所述荧光层设置于所述导电胶层上并覆盖所述半导体晶粒。

一种半导体封装结构制程，其包括以下的步骤，

提供一个基板，在所述基板上设置一个第一电极以及一个第二电极，并在所述第一、二电极上设置一个反射层；

形成一个导电胶层，在所述反射层内部，并覆盖所述第一、二电极；

设置至少一个半导体晶粒，在所述导电胶层上，并使所述半导体晶粒具有的两个电极接点对应所述第一、二电极；

提供一个热压模具，对所述半导体晶粒以及所述导电胶层进行热压合，使所述半导体晶粒与所述第一、二电极电性连接；及

形成一个荧光层，在所述导电胶层上，并覆盖所述半导体晶粒。

上述的半导体封装结构及制程中，由于所述半导体晶粒以所述导电胶层的热压合与所述两个电极直接黏贴固定并达成电性连接，所述导电胶层的密合度高，可以有效避免水气渗入所述半导体晶粒与所述两个电极的电性连接处，从而有效提高所述半导体封装结构的气密性与防水性。尤其是所述半导体晶粒与所述两个电极的电性连接不需要打线，具有降低所述半导体封装结构高度的作用,有利于产品的小型化设计。

附图说明

图1是本发明半导体封装结构实第一施方式的剖视图。

图2是本发明半导体封装结构实第二施方式的剖视图。

图3是本发明半导体封装结构制程的步骤流程图。

图4是对应图3设置至少一个半导体晶粒步骤的剖视图。

图5是对应图3提供一个热压模具步骤的第一施方式的剖视图。

图6是对应图3提供一个热压模具步骤的第二施方式的剖视图。

主要元件符号说明

封装结构	10、20
		基板	12、22
第一电极	122、222
		顶面	1222、1242
第二电极	124、224
		反射层	126、226
半导体晶粒	14、24
		电极接点	142
导电胶层	16、26
		荧光层	18、28
阻栏层	228
		热压模具	3
底模	32
		内模	34
模穴	342
		凹穴	344

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作一具体介绍。

请参阅图1，所示为本发明半导体封装结构第一实施方式的剖视图，所述封装结构10，包括一个基板12、至少一个半导体晶粒14、一个导电胶层16以及一个荧光层18。所述基板12包括一个第一电极122、一个第二电极124以及一个反射层126。所述第一电极122与所述第二电极124左右对称设置，并分别具有一个顶面1222、1242，所述反射层126设置于所述第一、二电极122、124的顶面1222、1242上。所述反射层126的材料可以为反射材料或是高分子的材料，例如，PPA(Polyphthalamide) 塑料或是环氧树脂材料。所述反射层126内部设置所述导电胶层16，所述导电胶层16覆盖在所述第一、二电极1222、1242上。所述导电胶层16为异方性导电胶(ACAs, Anisotropic Conductive Adhesives) ，是可在一个方向(如垂直的Z方向) 上导电，而在其它方向(如水平的X、Y方向) 上不导电。所述半导体晶粒14设置在所述导电胶层16上，所述半导体晶粒14具有不同极性的两个电极接点(pad) 142，所述两个电极接点142位于所述导电胶层16的导电方向上，并分别对应所述第一、二电极122、124，从而使所述半导体晶粒14通过所述导电胶层16固定其位置，并分别与所述第一电极122及所述第二电极124电性连接。所述导电胶层16的材料中由于包含有环氧树脂(epoxy)或硅利康(silicon)成份，在与金属材料的所述第一、二电极122、124密合度高，从而可以防止水气渗入所述半导体晶粒14的电性连接处，提高所述封装结构10的气密性与防水性，维护其良好的使用效能。所述半导体晶粒14为发光二极管(LED, Light Emitting Diode) 。所述荧光层18设置于所述导电胶层16上，并覆盖所述半导体晶粒14。所述荧光层18可以包含至少一种荧光粉，所述荧光层18的材料为环氧树脂(epoxy)或硅利康(silicon) 。

请再参阅图2，所示为本发明半导体封装结构第二实施方式的剖视图，所述封装结构20，包括一个基板22、至少一个半导体晶粒24、一个导电胶层26以及一个荧光层28。所述基板22包括一个第一电极222、一个第二电极224以及一个反射层226。所述封装结构20基本构造与所述封装结构10相同，因此不再赘述。不同在于，所述反射层226内部设置所述导电胶层26，所述导电胶层26在所述反射层226与所述第一电极222以及第二电极224的衔接处，形成具有至少一个阻栏层228。所述阻栏层228可以确实阻栏所述第一电极222以及第二电极224与所述反射层226之间水气的渗入。所述封装结构20具有所述阻栏层228的设置，形成密合度极高的封装结构，能有效延长所述封装结构20的使用寿命。

请再参阅图3，所示为本发明半导体封装结构制程的步骤流程图，其包括以下的步骤：

S11提供一个基板，在所述基板上设置一个第一电极以及一个第二电极，并在所述第一、二电极上设置一个反射层；

S12形成一个导电胶层，在所述反射层内部，并覆盖所述第一、二电极；

S13设置至少一个半导体晶粒，在所述导电胶层上，并使所述半导体晶粒具有的两个电极接点对应所述第一、二电极；

S14提供一个热压模具，对所述半导体晶粒以及所述导电胶层进行热压合，使所述半导体晶粒与所述第一、二电极电性连接；及

S15形成一个荧光层，在所述导电胶层上，并覆盖所述半导体晶粒。

所述步骤S11提供一个基板12，在所述基板12上设置一个第一电极122以及一个第二电极124，并在所述第一、二电极122、124上设置一个反射层126，如图4所示，所述反射层126以模造成型(Molding)方式成型，所述反射层126的材料可与所述基板12使用的材料相同时，使所述反射层126可与所述基板12一体成型。

然后进行所述步骤S12形成一个导电胶层16，在所述反射层126内部，并覆盖所述第一、二电极122、124，所述导电胶层16以液态或是胶带型态填满所述反射层126内部的底面。所述导电胶层16为异方性导电胶，在垂直所述第一电极122以及第二电极124表面的方向具有导电性。

接着进行所述步骤S13设置至少一个半导体晶粒14，在所述导电胶层16上，并使所述半导体晶粒14具有的两个电极接点142对应所述第一、二电极122、124，所述两个电极接点142具有不同的极性，分别对应在所述第一电极122以及第二电极124表面的垂直方向。

再进行所述步骤S14提供一个热压模具3，对所述半导体晶粒14以及所述导电胶层16进行热压合，并使所述半导体晶粒14与所述第一、二电极122、124电性连接，如图5所示，所述热压模具3包括一个底模32以及一个内模34，所述底模32设置于所述基板12的底部，所述内模34对应所述反射层126内部的空间，使所述热压模具3可以对所述半导体晶粒14以及所述导电胶层16进行热压合。所述内模34的内表面上具有一个模穴342，所述模穴342对应所述半导体晶粒14的外型，在所述热压模具3进行热压合时，所述模穴342驱使所述半导体晶粒14与所述第一、二电极122、124贴合。所述半导体晶粒14与所述第一、二电极122、124贴合时，所述两个电极接点142分别与所述第一、二电极122、124的表面接触。所述热压模具3加热进行热压合，所述导电胶层16将固化，从而使所述半导体晶粒14与所述第一、二电极122、124的接触稳固，所述两个电极接点142也因为垂直地接触所述第一、二电极122、124的表面，而达成电性连接。所述热压模具3热压合完成后，可直接移除所述热压模具3，使所述反射层126内部的所述导电胶层16上部留有容置空间。

所述步骤S14提供一个热压模具3，所述热压模具3的所述内模34，进一步在所述内模34的外周缘具有一个凹穴344，所述凹穴344在所述热压模具3进行热压合时，使所述导电胶层26在所述反射层226与所述第一电极222以及第二电极224的衔接处，形成具有至少一个阻栏层228(如图6所示)。

最后，所述步骤S15形成一个荧光层18，在所述导电胶层16、26上，并覆盖所述半导体晶粒14、24。所述荧光层18以射出成型(Injection Molding)方式成型。

综上，本发明半导体封装结构，在所述半导体晶粒通过所述导电胶层直接结合所述第一电极以及第二电极并达成电性连接，不但可以有效地防止水气渗入所述封装结构，增加所述封装结构的密合度，同时可以降低所述封装结构的高度，以利于小型化设计。本发明半导体封装结构制程，利用所述热压模具的热压合方式制造，方便高密合度封装结构大的量生产制作。

另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (12)

1.一种半导体封装结构，包括一个基板、至少一个半导体晶粒、一个导电胶层以及一个荧光层，所述基板包括有一个第一电极、一个第二电极及一个反射层，其特征在于：所述反射层设置于所述第一、二电极上，所述导电胶层设置在所述反射层内部，并覆盖所述第一、二电极，所述半导体晶粒通过所述导电胶层固定于所述第一、二电极上并形成电性连接，所述荧光层设置于所述导电胶层上并覆盖所述半导体晶粒，其中，所述反射层的内表面为倾斜面，一阻拦层设置在第一、第二电极上且位于所述反射层底部的倾斜面与所述导电胶层之间。

2.如权利要求1所述的半导体封装结构，其特征在于：所述第一电极与所述第二电极左右对称设置，并分别具有一个顶面，所述顶面设置所述反射层。

3.如权利要求1所述的半导体封装结构，其特征在于：所述反射层的材料为高分子的材料。

4.如权利要求1所述的半导体封装结构，其特征在于：所述导电胶层为异方性导电胶层。

5.如权利要求1所述的半导体封装结构，其特征在于：所述半导体晶粒具有不同极性的两个电极接点，所述两个电极接点位于所述导电胶层的导电方向上，并分别对应所述第一、二电极，所述半导体晶粒通过所述导电胶层与所述第一、二电极电性连接。

6.如权利要求5所述的半导体封装结构，其特征在于：所述半导体晶粒为发光二极管。

7.如权利要求1所述的半导体封装结构，其特征在于：所述荧光层包含至少一种荧光粉，所述荧光层的材料为环氧树脂(epoxy)或硅利康(silicon)。

8.一种半导体封装结构制程，其包括以下的步骤：

提供一个基板，在所述基板上设置一个第一电极以及一个第二电极，并在所述第一、二电极上设置一个反射层；

形成一个导电胶层，在所述反射层内部，并覆盖所述第一、二电极；

设置至少一个半导体晶粒，在所述导电胶层上，并使所述半导体晶粒具有的两个电极接点对应所述第一、二电极；

提供一个热压模具，对所述半导体晶粒以及所述导电胶层进行热压合，使所述半导体晶粒与所述第一、二电极电性连接，所述热压模具包括一个底模以及一个内模，所述底模设置于所述基板的底部，所述内模对应所述反射层内部的空间，所述内模的内表面上具有一个模穴，所述模穴对应所述半导体晶粒的外型，所述内模的外周缘具有一个凹穴；及

形成一个荧光层，在所述导电胶层上，并覆盖所述半导体晶粒。

9.如权利要求8所述的半导体封装结构制程，其特征在于：所述提供一个基板步骤中，所述反射层是以模造成型方式成型，或与所述基板一体成型。

10.如权利要求8所述的半导体封装结构制程，其特征在于：所述形成一个导电胶层步骤，所述导电胶层以液态或是胶带型态填满所述反射层内部的底面，并在垂直所述第一电极以及第二电极表面的方向具有导电性。

11.如权利要求8所述的半导体封装结构制程，其特征在于：所述设置至少一个半导体晶粒步骤，所述两个电极接点具有不同的极性，分别对应在所述第一电极以及第二电极表面的垂直方向。

12.如权利要求8所述的半导体封装结构制程，其特征在于：所述形成一个荧光层步骤，所述荧光层以射出成型方式成型。