TWI715758B - 半導體器件封裝件及製造其之方法 - Google Patents

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Abstract

本案之揭示內容之至少一些實施例關於一種用於覆蓋一光學器件之蓋。該蓋包括一金屬構件和一透明封膠體。該金屬構件包括一頂表面、一第一底表面和在該頂表面和該第一底表面之間之一第二底表面。該透明封膠體被該金屬構件包圍且該透明封膠體覆蓋該第二底表面之至少一部分。

Description

半導體器件封裝件及製造其之方法
本發明涉及蓋和具有該蓋之光學器件封裝件。更具體地，本發明涉及一種用於組裝光學器件封裝件之蓋。
具有孔之蓋係用於保護半導體器件封裝件中之器件。目前，傳統之金屬蓋藉由相對複雜之製程形成，其涉及諸如沖壓，彎曲等技術。多個金屬蓋經重新安置，然後，每個重新安置之金屬蓋被拾取並放置在半導體器件封裝件上。這種用於組裝半導體器件之製程是耗時且昂貴之。或者，可將塑膠蓋(例如液晶聚合物(LCP)蓋)之群組放置在半導體器件封裝件上以節省製造成本和時間。然而，這種塑膠蓋厚度之微縮被限制在約0.3 mm (毫米)，這對於半導體器件封裝件之小型化努力而言是不利之。此外，當用於光學半導體器件封裝件之塑膠蓋之厚度小於，例如，0.3 mm時，在光學半導體器件封裝件中可能發生光洩漏。
在一些實施例中，根據一態樣，一種用於覆蓋一光學器件之蓋，其包含一金屬構件及一第一透明封膠體。該金屬構件包括一頂表面、一第一底表面和在該頂表面和該第一底表面之間之一第二底表面。該第一透明封膠體由該金屬構件包圍，且該第一透明封膠體覆蓋該第二底表面之至少一部分。 在一些實施例中，根據另一態樣，一種用於覆蓋一光學器件之蓋，其包含一第一透明封膠體及一金屬構件。該金屬構件包括圍繞該第一透明封膠體之一壁及一屋頂部，該屋頂部自該壁延伸且在該第一透明封膠體之至少一部分上。 在一些實施例中，根據另一態樣，一種光學器件封裝件，其包含一載體、於該載體上之一蓋、由該蓋覆蓋之一光學器件及一導線。該蓋包含一第一透明封膠體及一金屬構件。該金屬構件包括圍繞該第一透明封膠體之一壁及一屋頂部，該屋頂部自該壁延伸且在該第一透明封膠體之至少一部分上。該屋頂部、該壁、該第一透明封膠體和該載體在該屋頂部下方界定一空間。該導線在該空間中且將該光學器件電連接到該載體。 在一些實施例中，根據另一態樣，揭示一種方法以用於製造或封裝光學半導體器件封裝件。該方法包含：製造包括互連之複數個金屬構件之一金屬蓋面板；將若干透光封膠體設置在該金屬蓋面板之該金屬構件上以形成該金屬蓋面板之複數個金屬蓋；將該金屬蓋面板之該等金屬蓋附接到複數個光學半導體器件以形成複數個光學半導體器件封裝件；及藉由一單一化操作分離該等光學半導體器件封裝件。
本案請求2016年4月8日提交之美國臨時專利申請案No.62/319,960之權益和優先權，其全部內容通過引用併入本文。 貫穿圖式及詳細描述使用共同參考數位以指示相同或類似元件。本發明之實施例將從結合附圖進行之以下詳細描述更顯而易見。 空間說明，諸如「上面」、「下面」、「上」、「左」、「右」、「下」、「頂」、「底」、「垂直」、「水準」、「側邊」、「較高」、「較低」、「較上」、「較下」、「上方」、「下方」等等，皆說明關於一確定元件或元件群組、或一元件或元件群組之一確定平面，以用於如相關圖式中所示之組件定向。應理解，此處所使用之空間說明僅用於圖解說明之目之，且此處說明之結構之具體實施可以任何定向或方式作空間安置，本發明之實施例之優點並不為這種安置所偏離。 本發明之至少一些實施例涉及用於製造或封裝實現低封裝高度之半導體器件封裝之方法。藉由在帶狀金屬板上操作之蝕刻製程製造金屬蓋面板。面板內之金屬蓋藉由橋(亦稱為連接部)相互連接。藉由傳遞模制製程在金屬蓋上形成透鏡(亦稱為透明封膠體或透明化合物)。包括金屬蓋和透鏡之整個蓋面板附接到半導體器件陣列(例如半導體晶片)，以形成半導體器件封裝件陣列。半導體器件封裝件藉由單一化(singulation)切割操作而分離(單一化)。 傳統之金屬蓋是個別地形成。將透鏡安裝到每個常規金屬蓋上後，藉由昂貴且耗時之製程，每個常規之金屬蓋被個別地拾取並且被放置在相應之半導體器件上。相較之下，本發明揭示之金屬蓋形成為面板(或陣列或矩陣)且互連。藉由傳遞/轉換(transfer)模制製程將透鏡形成在面板上。然後將面板立即連接到半導體器件。每個單獨之蓋子沒有額外之附接製程。因此，與涉及常規金屬蓋之常規封裝製程相比，此封裝過程之成本降低。 本發明揭示之方法也可使用蝕刻製程實現非常低厚度(例如，小於約0.2 mm)之金屬蓋，因此實現非常低之封裝高度。相較之下，傳統之注塑塑膠蓋不能達到如此低之厚度，因為較薄之塑膠蓋導致漏光問題。此外，金屬蓋面板可以承受高之鑄模壓力。因此，可以藉由傳遞模制製程將透明化合物直接設置在金屬蓋上來形成透鏡。常規之塑膠蓋不能承受如此高之鑄模壓力。因此，透明化合物不能直接在常規塑膠蓋上成型。 圖1A是根據本發明之一些實施例之蓋陣列之透視圖。蓋陣列包括複數個蓋10。蓋10中之至少一個(也稱為透鏡蓋)包括金屬構件100和透明封膠體200。金屬構件100包括頂表面101和底表面 102和連接部110a和110b。金屬構件100之至少一個角部包括頂角部分121和底角部分122。蓋10經由連接部110a和110b與其他蓋10連接。 透明封膠體200可以被金屬構件100包圍。在一些實施例中，透明封膠體200可一體成型地模制於金屬構件100中。在一些實施例中，透明封膠體200可以密封金屬構件100。透明封膠體200 可延伸穿過金屬構件100之頂表面101。儘管如圖1所示之封膠體200是透明之，在一些替代實施例中，封膠體200可以是半透明之或通常是透光之。 在一些實施例中，金屬構件100具有從大約1 mm到大約0.05 mm之厚度。在一些實施例中，金屬構件100可阻擋光。例如，金屬構件100可包括不透明(非透光)材料。因此，光不穿過金屬構件100。 蓋陣列包括複數個金屬構件。圖1B是根據本發明之一些實施例之蓋10之金屬構件100之透視圖。金屬構件100包括頂表面101，第一底表面102，第二底表面103和側表面104。頂表面101界定一頂部開口。第一底表面102界定一底部開口。在一些實施例中，底部開口可大於頂部開口。第二底表面103在頂表面101和第一底表面102之間。 返回參照圖1A，透明封膠體200覆蓋第二底表面103。 再次參考圖1B，側表面104包括第一側表面104a、第二側表面104b、第三側表面104c和第四側表面104d。連接部110a可以一體成型地連接第二側表面104b和第三側表面104c。連接部110b可以一體成型地連接第一側表面104a和第四側表面104d。 金屬構件100包括內下表面107和內表面108。內表面107包括第一內下表面107a、第二內下表面107b和第三內下表面107c。在一些實施例中，內表面108可以是傾斜表面。在一些實施例中，內表面108可以具有半錐形形狀。透明封膠體200可以與內表面108直接接觸。內表面108之設計可防止透明封膠體200從金屬構件100脫落。 在一些實施例中，金屬構件100可藉由預蝕刻操作形成。金屬構件100可以由銅(Cu)或其它合適之金屬材料製成。金屬構件100包括屋頂部105和壁106。屋頂部105從壁106延伸。透明封膠體200可以與屋頂部105直接接觸且可抵靠屋頂部105而設置。因此，屋頂部105直接位於透明封膠體200之至少一部分上。如圖1A和圖1B所示，屋頂部105機械地阻擋透明封膠體200之至少一部分，使得透明封膠體200不會從金屬構件100脫落。壁106之外觀由頂表面101、第一底表面102、第二底表面103和側表面104所界定。壁106橫向圍繞/包圍透明封膠體200。 圖1C是根據本發明之一些實施例之蓋10之金屬構件100之透視圖。金屬構件100包括內上表面109和109'。內上表面109包括第一內上表面109a、第二內上表面109b和第三內上表面109c。內上表面109'包括第四內上表面109d、第五內上表面109e和第六內上表面109f。第一內上表面109a、第二內上表面109b和第三內上表面109c界定第一凹部111。第四內上表面109d、第五內上表面109e和第六內上表面109f界定第二凹部112。第一凹部111和第二凹部112沿水平方向對應地界定流道。 返回參考圖1A，金屬構件100之第一凹部111和第二凹部112可支撐透明封膠體200。 再次參考圖1C，金屬構件100之第一凹部111、第二凹部112和屋頂部105形成用於固持透明封膠體200之模具鎖(mold lock)。在一些實施例中，凹部111或 112之深度可在從大約0.05 mm到大約0.15 mm之範圍內。較佳地，凹部111或112之深度可為約0.1 mm。在一些其它實施例中，凹槽111或112之深度可在約0.02 mm至約0.2 mm之範圍內。在另一些實施例中，凹部111或112之深度可在約0.01 mm至約1.0 mm之範圍內。 蓋10包括金屬構件100及透明封膠體200。圖1D是根據本發明之一些實施例之蓋10之透明封膠體200之透視圖。在一些實施例中，透明密封劑200可藉由凝膠注射操作形成。透明封膠體200包括透鏡結構。在一些實施例中，透明封膠體200可由樹脂或其它合適之材料形成，或包括樹脂或其它合適之材料。 透明或透光封膠體200包括具有第一寬度之上部和具有第二寬度之下部。在一些實施例中，第二寬度大於第一寬度。在一些實施例中，具有從約380 nm至約760 nm之波長之光可以至少約80%、至少約85%、至少約90%或至少約95%之透光率穿過透明封膠體200。在一些實施例中，具有從約620 nm到約760 nm之波長之光可以至少約80%、至少約85%、至少約90%或至少約95%之透光率穿過透明封膠體200。在一些實施例中，具有從約495 nm至約570 nm之波長之光可以至少約80%、至少約85%、至少約90%或至少約95%之透光率穿過透明封膠體200。在一些實施例中，具有從約760 nm至約20 μm之波長之光可以至少約80%、至少約85%、至少約90%或至少約95%之透光率穿過透明封膠體200。在一些實施例中，具有從約760 nm至約1 mm之波長之光可以至少約30%、至少約35%、至少約40%、至少約45%、至少約50%、至少約55%、至少約60%、至少約65%、至少約70%、至少約75%、至少約80%、至少約85%、至少約90%、或至少約95%之透光率穿過透明封膠體200。在一些實施例中，具有從約190 nm至約380 nm之波長之光可以至少約30%、至少約35%、至少約40%、至少約45%、至少約50%、至少約55%、至少約60%、至少約65%、至少約70%、至少約75%、至少約80%、至少約85%、至少約90%、或至少約95%之透光率穿過透明封膠體200。在一些實施例中，具有從約10 nm至約380 nm之波長之光可以以至少約30%、至少約35%、至少約40%、至少約45%、至少約50%、至少約55%、至少約60%、至少約65%、至少約70%、至少約75%、至少約80%、至少約85%、至少約90%、或至少約95%之透光率穿過透明封膠體200。 在一些實施例中，透明封膠體200可以包括主體201、第一延伸部202、第二延伸部203和底部延伸部204。 參考圖1A、1B、1C和圖1D，第一延伸部202沿著第一水平方向在金屬構件100之壁106之底表面102上方。在單一化製程之後，第一延伸部202被壁106之第一側表面104a暴露。第二延伸部203沿著與第一水平方向相反之第二水平方向在金屬構件100之壁106之底表面102上方。在單一化製程之後，第二延伸部203被壁106之第四側表面104d暴露。第一延伸部202和第二延伸部203沿著由金屬構件100之第一凹部111和第二凹部112相應地界定之流道而安置。 返回參考圖1D，第一空間205由金屬構件100之屋頂部105之第二表面103和透明封膠體200之底部延伸部204界定。第二空間206由金屬構件100之內表面108和透明封膠體200之主體201界定。 圖1E是根據本發明之一些實施例之沿圖1A所示之線1E-1E之蓋10之橫截面圖。透明封膠體200至少部分地由壁106支撐。在一些實施例中，蓋10可附接在載體上。用於電耦合載體之接合線可設置在第一空間205中。載體上之晶片可設置在第二空間206中。在一些實施例中，晶片可以是光學器件(例如，發光二極體(LED))或感測器。 圖1F是根據本發明之一些實施例之沿圖1A所示之線1E-1E之蓋10之橫截面圖。除了透明封膠體200之底部部分覆蓋金屬構件100之第一底表面102之外，圖1F之結構類似於圖1E之結構。在一些實施例中，透明封膠體200之底部由於凝膠注射操作期間之凝膠溢出而形成。 蓋之金屬構件之形狀可以變化。例如，在一些實施例中，金屬構件可以包括頂角部分和底角部分，而在一些其它實施例中，金屬構件可不包括頂角部分和底角部分。圖2A繪示根據本發明之一些實施例之蓋陣列之透視圖。蓋陣列包括複數個蓋10'。除了自圖2A中所示之結構去除圖1A所示之頂角部分121和底角部分122，圖2A所示之結構類似於圖1A中所示之結構。在單一化操作期間，製程可使用例如刀具來切割連接部110a和110b或蓋10'之金屬構件100'之側壁之部分。蓋10'之結構可減少在單一化操作期間刀具之消耗，因為在蓋10'之結構中之單一化部分係被最小化。 圖2B是根據本發明之一些實施例之蓋10'之金屬構件100'之透視圖。除了從圖2B所示之結構中去除頂角部分121和底角部分122，圖2B所示之結構類似於圖1B所示之結構。 圖2C是根據本發明之一些實施例之蓋10'之金屬構件100'之透視圖。除了從圖2C所示之結構中去除頂角部分121和底角部分122，圖2C所示之結構類似於圖1C所示之結構。 圖2D繪示根據本發明之一些實施例之蓋10'之透明封膠體200之透視圖。圖2D所示之結構與圖1D所示之結構相同。 圖2E是根據本發明之一些實施例之沿圖2A所示之線2E-2E之蓋10'之橫截面圖。圖2E所示之截面結構與圖1E所示之結構相同。 圖2F是根據本發明之一些實施例之沿圖2A所示之線2E-2E之蓋10'之橫截面圖。圖2F所示之截面結構與圖1F所示之結構相同。 在一些實施例中，金屬構件可以包括底角部分，而在一些其它實施例中，金屬構件可以不包括底角部分。圖3A繪示根據本發明之一些實施例之蓋陣列之透視圖。蓋陣列包括複數個蓋子10''。除了從圖3A所示之結構中去除圖1A所示之底角部分122，圖3A所示之結構類似於圖1A所示之結構。蓋10''之結構可以有助於在單一化操作期間減少刀具之消耗，因為單一化部分被減小或從結構中消除。此外，由於圖3A之結構仍然保留如圖1A所示之頂角部分122，因此在凝膠注射操作期間凝膠不會溢出。 圖3B是根據本發明之一些實施例之蓋10''之金屬構件100''之透視圖。除了從圖3B所示之結構中去除底角部分122，圖3B所示之結構類似於圖1B所示之結構。 圖3C是根據本發明之一些實施例之蓋10''之金屬構件100''之透視圖。除了從圖3C所示之結構中去除底角部分122，圖3C所示之結構類似於圖1C所示之結構。 圖3D繪示根據本發明之一些實施例之蓋10''之透明封膠體200之透視圖。圖3D所示之結構與圖1D所示之結構相同。 圖3E是根據本發明之一些實施例之沿圖3A所示之線3E-3E之蓋10''之橫截面圖。圖3E所示之橫截面結構與圖1E所示之結構相同。 圖3F是根據本發明之一些實施例之沿圖3A所示之線3E-3E之蓋10''之橫截面圖。圖3F所示之橫截面結構與圖1F所示之結構相同。 在一些實施例中，對於光學器件封裝件，封裝件可包括用於透射光之光學元件(例如，透鏡或玻璃)。圖4繪示根據本發明之一些實施例之光學器件封裝件30之透視圖。光學器件封裝件30包括載體300、金屬構件301和玻璃層302。載體300可以是或包括印刷電路板，例如紙基銅箔層壓體、複合銅箔層壓體、或聚合物浸漬之玻璃纖維基銅箔層壓體。在一些實施例中，光學器件或感測器可設置在載體300上。 金屬構件301設置在載體300上。金屬構件301可由銅或其它合適之金屬材料形成，或包括銅或其它合適之金屬材料。金屬構件301之厚度可以在約1 mm至約0.05 mm之範圍內。在一些實施例中，金屬構件301可以阻擋光。例如，金屬構件301可包括不透明(不透光)材料。因此，光不穿過金屬構件301。 金屬構件301可包括連接部303。玻璃層302使用粘合劑而設置在金屬構件301上。玻璃層302可包括從底表面延伸到載體300之壁。在一些實施例中，壁不與載體300直接接觸。 在一些實施例中，光學器件封裝件可包括用於透射光之封裝表面上之孔。圖5繪示根據本發明之一些實施例之器件封裝件40之透視圖。器件封裝件40包括載體400和金屬構件401。金屬構件401包括頂表面上之孔402和連接部403。在一些實施例中，金屬構件401可包括從頂表面延伸到載體400之壁。在一些實施例中，壁不與載體400直接接觸。 在一些實施例中，金屬構件陣列可以藉由連接部而彼此互連。圖6A繪示根據本發明之一些實施例之金屬構件陣列之上視圖。金屬構件600包括連接部601和602。陣列之每個金屬構件600藉由連接部601和/或602連接到陣列之至少另一個金屬構件600。金屬構件陣列之設計可以消除在單一化操作期間發生之毛刺現象(burr phenomenon)。由於金屬構件陣列之設計，可減少刀具之消耗，因為僅需要切割連接部601和602以分離金屬構件。在一些實施例中，連接部601和602之厚度可根據金屬構件600之尺寸而變化。 在一些實施例中，連接部之數量可以變化。圖6B繪示根據本發明之一些實施例之金屬構件陣列之上視圖。圖6B所示之結構類似於圖6A所示之結構，除了金屬構件600'還進一步包括連接部603。 在一些實施例中，蓋可藉由用於形成金屬構件之蝕刻操作和用於形成透明封膠體之模制操作來製造。圖7A繪示根據本發明之一些實施例之蓋10之金屬構件100之透視圖。在一些實施例中，藉由蝕刻操作形成金屬構件100。在預蝕刻操作之後，在金屬構件100中形成孔和流道(其由兩個凹部111和112相對應地界定)。孔具有頂部開口和底部開口。底部開口大於頂部開口。金屬構件100包括屋頂部105和壁106。屋頂部105從壁106延伸。金屬構件100具有用於保持透明封膠體之模具鎖機構(例如圖1A所示之透明封膠體200)不使其脫落。例如，透明封膠體藉由屋頂部105被鎖定在孔中，並且藉由壁106支撐在兩個凹部111和112處。在一些實施例中，金屬構件100之外觀可以根據不同之設計或需要而變化。 圖7B繪示根據本發明之一些實施例之鑄造模具700中之蓋10之金屬構件100之透視圖。鑄造模具700包括上模具部分701和下模具部分702。在模制操作期間，金屬構件100設置在上模具部分701和下模具部分702之間。第一凹部111和第二凹部112被暴露，使得在凝膠注射操作期間，入口噴嘴可被佈置成靠近凹部111和112中之一者，且凝膠可從入口噴嘴注入到模制空間，模制空間系由上模具部分70、下模具部分702和設置在上模具部分701和下模具部分702之間之金屬構件100界定。金屬構件100之結構穩定性足夠高以維持由鑄造模具700所施加之鑄模壓力。 圖7C繪示根據本發明之一些實施例之鑄造模具700中之蓋10之金屬構件100之橫截面圖。在凝膠注射操作期間，注射之凝膠會填充在金屬構件100和鑄造模具700之間所界定之空間。然後，填充空間之凝膠在固化操作期間固化。在固化操作之後，形成透明封膠體(例如圖1A所示之透明封膠體200)。 圖7D繪示根據本發明之一些實施例之蓋10和鑄造模具700之分解橫截面圖。在形成透明封膠體200且藉由金屬構件100之模具鎖機構一體成型地模制之後，在脫模操作期間移除鑄造模具700。 圖7E繪示根據本發明之一些實施例之蓋10之透視圖。在移除鑄造模具700後，蓋10之形成完成。儘管圖7E僅繪示出一個蓋，但是本領域技術人員可清楚和明確地理解，可以藉由相同之操作形成蓋陣列。 在一些實施例中，半導體器件封裝件可包括設置在載體上之半導體器件和覆蓋半導體器件之蓋。圖8A繪示根據本發明之一些實施例之載體150和設置在載體150上之半導體器件160之透視圖。在一些實施方案中，載體150可以是或包括例如印刷電路板，例如紙基銅箔層壓體、複合銅箔層壓體或聚合物浸漬之玻璃纖維基銅箔層壓體。載體150可包括互連結構，例如再分配層(RDL)或接地元件。在一些實施例中，接地元件是從載體150之側表面暴露之通孔。在一些實施例中，接地元件是從載體150之側表面露出之金屬層。在一些實施例中，接地元件是從載體150之側表面露出之金屬跡線。半導體器件160設置在載體150上。半導體器件160可以是光學器件或感測器。在一些實施例中，接合線170將半導體器件160電連接到載體150。 圖8B繪示根據本發明之一些實施例之半導體器件封裝件500之透視圖。在一些實施例中，藉由使用例如粘合劑將蓋10附接在載體150上。半導體器件封裝件500包括載體150、蓋10、半導體器件160和接合線170。 圖9繪示根據本發明之一些實施例之製造半導體器件封裝件之製程之流程圖。在方塊801處，藉由預蝕刻操作形成金屬構件陣列。在一些實施例中，藉由在帶狀金屬片上進行蝕刻來形成金屬構件。金屬構件經由連接部(例如，如圖6A所示之連接部601和602)互連且形成金屬蓋面板。在一些實施例中，金屬構件之厚度小於或等於0.2毫米。 在方塊802處，金屬構件陣列設置在模制操作中之模具之間。接著，在傳遞/轉換(transfer)模制過程中，藉由凝膠注射操作和固化操作在金屬構件陣列之每個金屬構件中相應地形成透明封膠體。在一些替代實施例中，透明封膠體可藉由使用絲網印刷操作形成。在去除模具之脫模操作之後，形成包括金屬構件和透明封膠體之蓋(透鏡蓋)陣列。每個蓋包括透明封膠體和金屬構件。 在方塊901處，提供一個或多個載體。在一些實施例中，在器件接合(device bonding, DB)和引線接合(wire bonding, WB)之製程期間，一個或多個半導體器件和一個或多個接合線可設置在一個或多個載體上。在方塊902處，將粘合劑分配(施加)在載體上。在方塊903處，將蓋子附接到載體上。在蓋形成為陣列之一些實施例中，蓋陣列附接到載體陣列上。在方塊904處，通過執行單一化操作來對每個半導體器件封裝件進行單一化。例如，可通過像是使用刀具切割蓋面板之連接部來分離(單一化) 器件封裝件。在一些實施例中，方塊801和802之操作以及在圖9中描繪之方塊901和902之操作可以但非必須同時執行。 在一些實施例中，半導體器件封裝件可包括多個半導體器件，且半導體器件封裝件之蓋可包括多個透明封膠體。圖10A繪示根據本發明之一些實施例之半導體器件封裝件50之透視圖。半導體器件封裝件50包括載體1000、粘合劑1050和蓋1100。在一些實施例中，一個或多個半導體器件和一個或多個接合線可設置在載體1000上。蓋1100包括金屬構件1200和透明封膠體1300和1400。在一些實施例中，金屬構件1200可通過蝕刻操作形成。金屬構件1200之厚度可在約1 mm至約0.05 mm之範圍內。金屬構件1200可阻擋光。金屬構件1200可包括不透明或不透光材料。因此，光不通過金屬構件1200。金屬構件1200之頂表面1201與透明封膠體1300之頂表面和透明封膠體1400之頂表面共面。透明封膠體1300和1400被金屬構件1200被分離並且被金屬構件1200橫向包圍。 圖10B繪示根據本發明之一些實施例之蓋1100之金屬構件1200之透視圖。金屬構件1200包括頂表面1201、第一底表面1202、第二底表面1203(如圖10E所示)和側表面1204。在一些實施例中，頂表面101具有兩個頂部開口。第一底表面102具有一底部開口。該底部開口之面積大於兩個頂部開口之面積。第二底表面1203位於頂表面1201和第一底表面1202之間。 如圖10B所示，側表面104包括第一側表面1204a、第二側表面1204b、第三側表面1204c和第四側表面1204d。金屬構件1200包括內表面1205a、1205b、1205c和1205d以及內表面1206a、1206b、1206c和1206d。內表面1205a、1205b和1205c界定第一凹部1211。內表面1205a、1205c和1205d界定第二凹部1212。第一凹部1211和第二凹部1212相應地沿著第一水平方向界定第一流道。內表面1206a、1206b和1206c界定第三凹部1213。內表面1206a、1206c和1206d界定第四凹部1214。第三凹部1213和第四凹部1214相應地沿著第二水平方向界定第二流道。在一些實施例中，第一和第二水平方向是相同之方向。換言之，第一和第二流道彼此平行。 返回參考圖10A，透明封膠體1300於第一凹部1211和第二凹部1212處由金屬構件1200支撐。透明封膠體1400進一步於第三凹部1213和第四凹部 1214處由金屬構件1200支撐。 在一些實施例中，金屬構件100可由銅(Cu)或其它合適之金屬材料形成，或包括銅(Cu)。金屬構件1200包括屋頂部1208和壁1209。屋頂部1208從第一側表面1204a延伸到第三側表面1204c。 圖10C是根據本發明之一些實施例之蓋1100之透明封膠體1300和1400之透視圖。通過凝膠注射操作形成透明封膠體1300和1400。在一些實施例中，每個透明封膠體1300和1400具有透鏡結構。在一些實施例中，透明封膠體1300和1400可以由樹脂或其它合適之材料形成，或包括樹脂或其它合適之材料。 在一些實施例中，具有從約380 nm至約760 nm之波長之光可以至少約80%、至少約85%、至少約90%或至少約95%之透光率穿過透明封膠體1300或1400。在一些實施例中，具有從約620 nm到約760 nm之波長之光可以至少約80%、至少約85%、至少約90%或至少約95%之透光率穿過透明封膠體1300或1400。在一些實施例中，具有從約495 nm至約570 nm之波長之光可以至少約80%、至少約85%、至少約90%或至少約95%之透光率穿過透明封膠體1300或1400。在一些實施例中，具有從約760nm至約20μm之波長之光可以至少約80%、至少約85%、至少約90%或至少約95%之透光率穿過透明封膠體1300或1400。在一些實施例中，具有從約760 nm至約1 mm之波長之光可以至少約30%、至少約35%、至少約40%、至少約45%、至少約50%、至少約55%、至少約60%、至少約65%、至少約70%、至少約75%、至少約80%、至少約85%、至少約90%、或至少約95%之透光率穿過透明封膠體1300或1400。在一些實施例中，具有從約190 nm至約380 nm之波長之光可以至少約30%、至少約35%、至少約40%、至少約45%、至少約50%、至少約55%、至少約60%、至少約65%、至少約70%、至少約75%、至少約80%、至少約85%、至少約90%、或至少約95%之透光率穿過透明封膠體1300或1400。在一些實施例中，具有從約10 nm至約380 nm之波長之光可以以至少約30%、至少約35%、至少約40%、至少約45%、至少約50%、至少約55%、至少約60%、至少約65%、至少約70%、至少約75%、至少約80%、至少約85%、至少約90%、或至少約95%之透光率穿過透明封膠體1300或1400。 透明封膠體1300包括上部部分1301和下部部分1305。上部部分1301具有第一延伸部1302、第二延伸部1303和頂表面1304。在一些實施例中，下部部分1305之寬度比上部部分1301之寬度大。 返回參考圖10B，第一延伸部1302沿著第一水平方向在金屬構件1200之壁1209之底部上方，並且可在單一化製程之後由壁1209之第一側表面1204a暴露。第二延伸部1303沿著與第一水平方向相反之第二水平方向在金屬構件1200之壁1209之底部上方。第二延伸部1303可單一化製程之後由壁1209之第三側表面1204c暴露。空間1306由金屬構件1200和透明封膠體1300之下部部分1305限定。 類似於透明封膠體1300之結構，透明封膠體1400包括上部部分1401和下部部分1405。上部部分1401具有第一延伸部1402、第二延伸部1403和頂表面1404。 第一延伸部1402沿著第一水平方向在金屬構件1200之壁1209之底部上方，並且可以在單一化製程之後由壁1209之第一側表面1204a暴露。第二延伸部1403沿著與第一水平方向相反之第二水平方向在金屬構件1200之壁1209之底部上方。第二延伸部1403可以在單一化製程之後由壁1209之第三側表面1204c暴露。空間1406由透明封膠體1400之金屬構件1200和下部部分1405界定。 圖10D繪示根據本發明之一些實施例之半導體器件封裝件之中間產品。將粘合劑1050施加到載體1000上。半導體器件1510和1530設置在載體1000上。在一些實施例中，半導體器件1510和1530可以設置在載體1000之頂表面上。在一些實施例中，半導體器件 1510和1530可以是光學裝置或感測器。接合線1540將半導體器件(例如半導體器件1510)電連接到載體1000。 圖10E繪示根據本發明之一些實施例沿圖10A中所示之線10E-10E之半導體器件封裝件之橫截面圖。透明封膠體1300或1400之佈置是空氣型佈置(air-type arrangement)。在空氣型佈置下，從半導體器件(例如半導體器件1510)發射之光通過透明封膠體1400，並且在不同材料或介質之間之介面處發生至少兩次折射。透明封膠體1300之下部部分1305內部覆蓋金屬構件1200之壁1209和第二底表面1203。透明封膠體1300之下部部分1305至少部分地覆蓋屋頂部1208之底表面。透明封膠體1400之下部部分1405至少部分地覆蓋屋頂部1208之底表面。空間1306和1406容納接合線1540和半導體器件1510、1520和1530。 圖10F繪示根據本發明之一些實施例沿圖10A所示之線10F-10F之半導體器件封裝50之橫截面圖。第一延伸部1402和第二延伸部1403於第三凹部1213和第四凹部1214處由壁1209支撐。透明封膠體1400之下部部分1405與金屬構件1200之壁1209直接接觸。 在一些實施例中，金屬構件陣列可包括多個流道，每個流道具有用於形成多個透明封膠體之多個空間。圖11A繪示根據本發明之一些實施例之金屬構件陣列之上視圖。金屬構件陣列包括用於注射凝膠之複數個流道。在陣列之至少一個金屬構件中，兩個流道由屋頂部1208分開。 圖11B繪示根據本發明之一些實施例之金屬構件陣列之底視圖。金屬構件1200中之兩個空間被壁1209分開。 在一些實施例中，透明封膠體可用作光學透鏡(例如，圓頂透鏡)。如圖12A、12B、12C、12D、及12E所示，透鏡結構可以根據半導體器件之光學規格而變化。圖12A繪示根據本發明之一些實施例之透鏡結構1630之橫截面圖。透鏡結構1630由載體1610上之框架1620支撐。在一些實施例中，框架1620可由用於支撐透鏡1630之金屬或其它合適之材料製成。透鏡1630可以由樹脂或其它合適之透明材料形成，或包括樹脂或其它合適之透明材料。透鏡1630可以是或包括透光成型之透鏡。在一些實施例中，透鏡1630可以是例如單面凸透鏡。透鏡1630之表面包括平坦面和凸面。凸面朝向載體1610。 圖12B繪示根據本發明之一些實施例之透鏡結構1631之截面圖。透鏡結構1631由載體1610上之框架1620支撐。除了透鏡1631是雙面凸透鏡之外，圖12B之結構類似於圖12A之結構。透鏡1631之表面包括頂凸面和底凸面。 圖12C繪示根據本發明之一些實施例之透鏡結構1632之橫截面圖。透鏡結構1632由載體1610上之框架1620支撐。除了透鏡1632是平面透鏡或玻璃外，圖12C之結構類似於圖12A之結構。透鏡1632之表面包括頂部平坦面和底部平坦面。 圖12D繪示根據本發明之一些實施例之透鏡結構1633之橫截面圖。透鏡結構1633由載體1610上之框架1620支撐。透鏡1633是單面凸透鏡。除了透鏡1633之平坦面面向載體1610之外，圖12D之結構與圖12A之結構類似。如圖12D所示，透鏡1633之表面包括平坦面和凸面。平坦面朝向載體1610。 圖12E繪示根據本發明之一些實施例之透鏡結構1634之橫截面圖。透鏡結構1634包括雙面凸透鏡。透鏡結構1634還包括支撐在載體1610上之雙面凸透鏡之框架。換言之，凸透鏡和框架一體成型地形成為單一透鏡結構1634。由於框架由相同之透明材料形成(例如，樹脂)作為凸透鏡，一體成型所形成之框架也稱為透明壁。在一些實施例中，透鏡結構1634可以由樹脂或其它合適之材料形成，或包括樹脂或其它合適之材料。 在本發明之精神下，圖1A、圖2A和圖3A之透明封膠體200和圖4之玻璃層302可以由如參照圖12A、圖12B、圖12C、圖12D或圖12E所繪示和描述之透鏡結構替換。 在一些實施例中，半導體器件封裝件可進一步包括支撐如圖12E所示之透鏡結構之框架。圖13A繪示根據本發明之一些實施例之透鏡結構1634'之截面圖。透鏡結構1634'由載體1610和載體1610上之框架1620支撐。在一些實施例中，透鏡1634'之類型可以是各種形狀，例如凸面，凹面或平面。 在單一化製程期間，包括透鏡結構之半導體器件封裝件可通過切割例如透鏡結構之部分而被單一化(分離)。圖13B繪示根據本發明之一些實施例之透鏡結構1634'之橫截面圖。虛線表示在單一化操作期間由刀具切割之位置。 圖13C繪示根據本發明之一些實施例之透鏡結構1634'之橫截面圖。進行單一化操作之後，進一步去除載體1610。在移除載體1610之後，形成透鏡結構1634。 如本文中所使用，術語“大致”、“實質上”、“大約”及“約略”用以描述及考慮小變化。當用於連接一專案或環境時，所述術語可以指為所述項目或環境正確發生之範例，以及所述專案及環境發生於一接近之近似值之範例。舉例來說，所述術語可以指小於或等於±10%，例如小於或等於±5%、小於或等於±4%、小於或等於±3%、小於或等於±2%、小於或等於±1%、小於或等於±0.5%、小於或等於±0.1%或小於或等於±0.05%。術語“基本上共面”可以指沿著相同平面之微米內之兩個表面，例如在同一平面內之40μm以內、30μm以內、20μm以內、10μm以內，或者1μm以內。 如本文所使用之，單詞「一」和「該」可以包括複數物件，除非上下文另有明確指示。在一些實施例之描述中，提供在另一個元件「上」或「上方」之元件可包括前一個元件直接在後一元件(例如，物理接觸)上之情況，以及一個或多個中間元件位於前一元件和後一元件之間之情況。 雖然已參考本發明之特定實施例描述及說明本發明，但這些描述及說明並不限制本發明。所屬領域之技術人員應理解，在不脫離如通過所附權利要求書界定之本發明之真實精神及範圍之情況下，可做出各種改變且可取代等效物。所述說明可能未必按比例繪製。歸因於製造工藝及公差，本發明中之藝術再現與實際設備之間可存在區別。可存在並未特定說明之本發明之其它實施例。應將本說明書及圖式視為說明性之而非限制性之。可做出修改，以使特定情況、材料、物質組成、方法或工藝適應于本發明之目標、精神及範圍。所有此類修改希望屬於所附權利要求書之範圍內。雖然本文揭示之方法已參考按特定次序執行之特定操作加以描述，但應理解，可在不脫離本發明之教示之情況下組合、細分或重新排序這些操作以形成等效方法。因此，除非本文中特別指示，否則操作之次序及分組並非本發明之限制。
10‧‧‧蓋10'‧‧‧蓋10''‧‧‧蓋30‧‧‧光學器件封裝件40‧‧‧光學器件封裝件50‧‧‧半導體器件封裝件100‧‧‧金屬構件100'‧‧‧金屬構件100''‧‧‧金屬構件101‧‧‧頂表面102‧‧‧底表面103‧‧‧第二底表面104‧‧‧側表面104a‧‧‧第一側表面104b‧‧‧第二側表面104c‧‧‧第三側表面104d‧‧‧第四側表面105‧‧‧屋頂部106‧‧‧壁107‧‧‧內下表面107a‧‧‧第一內下表面107b‧‧‧第二內下表面107c‧‧‧第三內下表面108‧‧‧內表面109‧‧‧內上表面109'‧‧‧內上表面109a‧‧‧第一內上表面109b‧‧‧第二內上表面109c‧‧‧第三內上表面109d‧‧‧第四內上表面109e‧‧‧第五內上表面109f‧‧‧第六內上表面110a‧‧‧連接部110b‧‧‧連接部111‧‧‧第一凹部112‧‧‧第二凹部121‧‧‧頂角部分122‧‧‧底角部分150‧‧‧載體160‧‧‧半導體器件170‧‧‧接合線200‧‧‧透明封膠體201‧‧‧主體202‧‧‧第一延伸部203‧‧‧第二延伸部204‧‧‧底部延伸部205‧‧‧第一空間206‧‧‧第二空間300‧‧‧載體301‧‧‧金屬構件302‧‧‧玻璃層303‧‧‧連接部400‧‧‧載體401‧‧‧金屬構件402‧‧‧孔403‧‧‧連接部500‧‧‧半導體器件封裝件600‧‧‧金屬構件600'‧‧‧金屬構件601‧‧‧連接部601'‧‧‧連接部602‧‧‧連接部602'‧‧‧連接部603‧‧‧連接部700‧‧‧鑄造模具701‧‧‧上模具部分702‧‧‧下模具部分801‧‧‧方塊802‧‧‧方塊901‧‧‧方塊902‧‧‧方塊903‧‧‧方塊904‧‧‧方塊1000‧‧‧載體1050‧‧‧粘合劑1100‧‧‧蓋1200‧‧‧金屬構件1201‧‧‧頂表面1202‧‧‧第一底表面1204‧‧‧側表面1204a‧‧‧第一側表面1204b‧‧‧第二側表面1204c‧‧‧第三側表面1204d‧‧‧第四側表面1205a‧‧‧內表面1205b‧‧‧內表面1205c‧‧‧內表面1205d‧‧‧內表面1206a‧‧‧內表面1206b‧‧‧內表面1206c‧‧‧內表面1206d‧‧‧內表面1208‧‧‧屋頂部1209‧‧‧壁1211‧‧‧第一凹部1212‧‧‧第二凹部1213‧‧‧第三凹部1214‧‧‧第四凹部1300‧‧‧透明封膠體1301‧‧‧上部部分1302‧‧‧第一延伸部1303‧‧‧第二延伸部1304‧‧‧頂表面1305‧‧‧下部部分1306‧‧‧空間1400‧‧‧透明封膠體1401‧‧‧上部部分1402‧‧‧第一延伸部1403‧‧‧第二延伸部1404‧‧‧頂表面1405‧‧‧下部部分1406‧‧‧空間1510‧‧‧半導體器件1520‧‧‧半導體器件1530‧‧‧半導體器件1540‧‧‧接合線1610‧‧‧載體1620‧‧‧框架1630‧‧‧透鏡結構1631‧‧‧透鏡結構1632‧‧‧透鏡結構1633‧‧‧透鏡結構1634‧‧‧透鏡結構1634'‧‧‧透鏡結構
圖1A繪示根據本發明之一些實施例之蓋陣列之透視圖。 圖1B繪示根據本發明之一些實施例之蓋之金屬構件之透視圖。 圖1C繪示根據本發明之一些實施例之蓋之金屬構件之透視圖。 圖1D繪示根據本發明之一些實施例之蓋之透明封膠體之透視圖。 圖1E繪示根據本發明之一些實施例之蓋之截面圖。 圖1F繪示根據本發明之一些實施例之蓋之截面圖。 圖2A繪示根據本發明之一些實施例之蓋陣列之透視圖。 圖2B繪示根據本發明之一些實施例之蓋之金屬構件之透視圖。 圖2C繪示根據本發明之一些實施例之蓋之金屬構件之透視圖。 圖2D繪示根據本發明之一些實施例之蓋之透明封膠體之透視圖。 圖2E繪示根據本發明之一些實施例之蓋之截面圖。 圖2F繪示根據本發明之一些實施例之蓋之截面圖。 圖3A繪示根據本發明之一些實施例之蓋陣列之透視圖。 圖3B繪示根據本發明之一些實施例之蓋之金屬構件之透視圖。 圖3C繪示根據本發明之一些實施例之蓋之金屬構件之透視圖。 圖3D繪示根據本發明之一些實施例之蓋之透明封膠體之透視圖。 圖3E繪示根據本發明之一些實施例之蓋之截面圖。 圖3F繪示根據本發明之一些實施例之蓋之截面圖。 圖4繪示根據本發明之一些實施例之光學器件封裝件之透視圖。 圖5繪示根據本發明之一些實施例之光學器件封裝件之透視圖。 圖6A繪示根據本發明之一些實施例之金屬構件陣列之上視圖。 圖6B繪示根據本發明之一些實施例之金屬構件陣列之上視圖。 圖7A繪示根據本發明之一些實施例之蓋之金屬構件之透視圖。 圖7B繪示根據本發明之一些實施例之鑄造模具中之蓋之金屬構件之透視圖。 圖7C繪示根據本發明之一些實施例之鑄造模具中之蓋之金屬構件之截面圖。 圖7D繪示根據本發明之一些實施例之蓋和鑄造模具之分解截面圖。 圖7E繪示根據本發明之一些實施例之蓋之透視圖。 圖8A繪示根據本發明之一些實施例之載體和設置於載體上之器件之透視圖。 圖8B繪示根據本發明之一些實施例之半導體器件封裝件之透視圖。 圖9繪示根據本發明之一些實施例之製造半導體器件封裝件之方法。 圖10A繪示根據本發明之一些實施例之半導體器件封裝件之透視圖。 圖10B繪示根據本發明之一些實施例之蓋之金屬構件之透視圖。 圖10C繪示根據本發明之一些實施例之蓋之透明封膠體之透視圖。 圖10D繪示根據本發明之一些實施例之半導體器件封裝件之中間產品之透視圖。 圖10E繪示根據本發明之一些實施例之半導體器件封裝件之截面圖。 圖10F繪示根據本發明之一些實施例之半導體器件封裝件之截面圖。 圖11A繪示根據本發明之一些實施例之金屬構件陣列之上視圖。 圖11B繪示根據本發明之一些實施例之金屬構件陣列之底視圖。 圖12A繪示根據本發明之一些實施例之透鏡結構之截面圖。 圖12B繪示根據本發明之一些實施例之透鏡結構之截面圖。 圖12C繪示根據本發明之一些實施例之透鏡結構之截面圖。 圖12D繪示根據本發明之一些實施例之透鏡結構之截面圖。 圖12E繪示根據本發明之一些實施例之透鏡結構之截面圖。 圖13A繪示根據本發明之一些實施例之透鏡結構之截面圖。 圖13B繪示根據本發明之一些實施例之透鏡結構之截面圖。 圖13C繪示根據本發明之一些實施例之透鏡結構之截面圖。
10‧‧‧蓋
100‧‧‧金屬構件
101‧‧‧頂表面
102‧‧‧底表面
110a‧‧‧連接部
110b‧‧‧連接部
121‧‧‧頂角部分
122‧‧‧底角部分
200‧‧‧透明封膠體

Claims (5)

  1. 一種用於覆蓋一光學器件之蓋，其包含：一金屬構件，其包括一頂表面、一底表面、相對於該頂表面且在該頂表面和該底表面之間之一第一表面、及相對於該底表面且在該頂表面和該底表面之間之一第二表面；及一透明封膠體，其由該金屬構件支持且直接接觸該第一表面，其中該透明封膠體覆蓋該第二表面之至少一部分。
  2. 如請求項1之蓋，其中該透明封膠體包含實質上與該金屬構件之該頂表面共面之一頂表面。
  3. 如請求項1之蓋，其中該透明封膠體在該金屬構件之該頂表面上方延伸。
  4. 如請求項1之蓋，其中該透明封膠體包含一透鏡結構。
  5. 如請求項1之蓋，其中該透明封膠體及該金屬構件之該第一表面界定一空間以用於容納該光學器件或用於容納電連接至該光學器件之一導線。
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