一种光电半导体芯片的封装方法及封装结构技术

本发明专利技术公开了一种光电半导体芯片的封装结构，包含金属框架；所述金属框架上固定至少一颗光电半导体芯片；所述光半导体芯片上方固定硬质荧光片；所述金属框架上含有或者不含有其他半电导体芯片，所述金属框架间隙及上方及所述光半导体芯片、硬质荧光片、半导体芯片周边及上方通过模具成型树脂体；所述树脂体通过研磨、化学腐蚀减材至不高于所述硬质荧光材料的高度；所述金属框架及所述树脂体切割成至少包含一个所述光半导体芯片及所述硬质荧光片的功能单元。

Packaging method and packaging structure of photoelectric semiconductor chip

The invention discloses a packaging structure of photoelectric semiconductor chip, comprising a metal frame; the metal frame is fixed on at least one photoelectric semiconductor chip; the upper part of the semiconductor chip fixed hard fluorescent tablets; the metal frame contains or does not contain other semi conductor chips, the metal frame and above and clearance the optical semiconductor chip, hard fluorescent film and semiconductor chips around and above by molding resin; the resin body height by grinding and chemical corrosion to reduce material is not higher than the hard fluorescent material; the metal frame and the resin body is cut into at least one of the semiconductor chip and the functional unit of hard fluorescent film.

【技术实现步骤摘要】
一种光电半导体芯片的封装方法及封装结构
本专利技术属于半导体封装领域，涉及一种光电半导体芯片的封装方法，一种光电半导体芯片高可靠性封的装工艺及结构。
技术介绍
目前白光发光二极管封装通用的方法是透明荧光胶配荧光粉的方式进行封装。硅胶内部存在大量的孔洞，水汽以及氧化性气体可通过硅胶孔洞进入发光二极管内部，导致发光二极管劣化；另外硅胶本身在高温高湿环境下也存在劣化的问题，出现黄化、开裂的现象致使发光二极管产生光衰或者色漂。用不透气的硬质荧光片进行封装可杜绝硅胶封装带来的问题。另外，随着发光二极管功率的提升，散热也成为首要解决的问题之一。传统的大功率发光二极管采用陶瓷支架，存在成本高、热阻不够低的问题，应当有一种封装结构，可以实现更快地导热，并有效降低成本。解决硅胶封装的透气性以及支架的高热阻，在汽车、路灯等应用上已经成为迫切的需求。
技术实现思路
本专利技术主要解决现有技术存在的问题，提供一种光电半导体芯片的封装结构来实现。同时，本专利技术也解决了高效制造一种光电半导体封装结构的方法，具有高可靠性光半封装的特点本专利技术解决上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:本专利技术提供了一种光电半导体芯片的封装方法，方法包括以下步骤：S1)提供金属框架；S2)提供至少一个光电半导体芯片，将所述光电半导体芯片固定在所述金属框架上；S3)每个所述光电半导体芯片上方，固定硬质荧光片；S4)通过模具在所述金属框架上方成型树脂体，所述树脂体填充金属框架内部的间隙并包覆金属框架上方的所有结构体；S5)通过研磨或化学腐蚀将所述树脂体减薄至不高于所述硬质荧光片的高度；S6)切割所述金属框架与所述树脂体得到至少包含一个所述光电半导体芯片和所述硬质荧光片的光电半导体封装结构。作为本技术方案较佳的实施例，所述光电半导体芯片固定的方式为共晶焊接、或锡膏焊接、或导电银胶粘结或硅胶粘结剂粘结。作为本技术方案较佳的实施例，所述硬质荧光片为玻璃与荧光粉的混合物或陶瓷与荧光粉的混合物。作为本技术方案较佳的实施例，所述硬质荧光片用透光粘结剂粘接在所述光电半导体芯片上方。作为本技术方案较佳的实施例，所述金属框架上还可固定或者不固定的设置有一个或多个其他半导体芯片，所述其它半导体芯片起稳压、稳流的作用。作为本技术方案较佳的实施例，所述树脂体为环氧树脂混合物或硅树脂混合物，其中混合物至少包含TiO2,SiO2,BaSO4,ZnO填充颗粒中的一种。作为本技术方案较佳的实施例，在成型所述树脂体前，所述金属框架下方贴有耐高温胶带，所述耐高温胶带可阻挡成型时产生的树脂溢料。作为本技术方案较佳的实施例，将所述耐高温胶带在成型结束后剥离。作为本技术方案较佳的实施例，研磨所述树脂体时选取硬度不高于硬质荧光片的研磨剂。研磨可获得较平整的表面。研磨的材料，选取硬度高于树脂体，低于硬质荧光片的材料。作为本技术方案较佳的实施例，树脂体剩余高度与硬质荧光片平齐或低于硬质荧光片。作为本专利技术较佳的案例，树脂体表面到硬质荧光片表面的距离范围为0um～500um。0um的情况为硬质荧光片全部或部分未被树脂体包覆。作为本专利技术较佳的案例，作为本技术方案较佳的实施例，所述金属框架为铜材质，全部或局部镀银或金或镍钯金合金。作为本技术方案较佳的实施例，所述金属框架厚度为150um～300um。作为本技术方案较佳的实施例，所述光电半导体芯片为倒装结构芯片。作为本技术方案较佳的实施例，所述光电半导体芯片为垂直结构芯片，对应地，所述硬质荧光片上应设有开孔或缺口，连接线可通过所述开孔或缺口导通所述半导体芯片与其他结构。作为本技术方案较佳的实施例，所述光电半导体芯片通过共晶方法固定在所述金属框架上。作为本技术方案较佳的实施例，所述树脂体为白色或者黑色环氧树脂复合材料。本专利技术技术方案提供的封装方法，可以快速制得成片的高密度半成品，通过切割片式半成品而得本专利技术提供的光电半导体芯片的封装结构。本专利技术的另一技术方案是提供的一种光电半导体芯片的封装结构，包括以下：金属框架；至少一个光电半导体芯片；至少一个硬质荧光片，所述硬质荧光片在所述光电半导体芯片上方；树脂体，所述树脂体填充所述金属框架内间隙并包覆上面及所述金属框架上方及所述光电半导体芯片、所述半导体芯片四周；作为可选的方案，所述金属框架上还固定有一个或多个其他半导体芯片，起但不限于稳压、稳流的作用。所述树脂体不高于所述硬质荧光片。所述光电半导体器件结构的顶端有研磨或化学腐蚀的痕迹。所述光电半导体器件结构的侧面有切割或者磨削的痕迹。本技术方案的封装结构，底部金属框架提供了低热阻的散热结构，可以快速将光电半导体产生的热量导出。本技术方案中所述光电半导体芯片为发光二极管芯片或激光二极管芯片。发光二极管芯片或激光二极管芯片发射出的辐射，可激发硬质荧光片中的荧光颗粒发光。本技术方案中所述硬质荧光片内含荧光颗粒，荧光颗粒被波长较短的蓝光辐射激发后能产生波长较长的黄光辐射，两种光混合成白光。硬质荧光片的基材为玻璃或陶瓷。以玻璃或陶瓷为基材的硬质荧光片具有较好的气密性，可隔绝水汽或氧化性气体从顶部进入封装体内部。以环氧树脂符合材料作为封装体，与金属框架有良好的附着力，可隔绝水汽或者氧化性气体从底部进入封装体内部。作为本技术方案较佳的实施例，所述其他半导体芯片具有防静电、防浪涌电压的功能。以上技术方案的封装结构实现了光电半导体器件耐高温和耐恶劣环境的高可靠性。附图说明图1是实施例中树脂体减薄后的半成品结构示意图，其中：1为金属基板；2为光电半导体芯片；3为硬质荧光片；4为其他半导体芯片；5为树脂体；6为耐高温胶带。图2是实施例中光电半导体芯片封装切割后的产品结构示意图。图3是实施例中带有其他半导体芯片的光电半导体封装切割后的产品结构示意图。具体实施方式以下将结合实施例和附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本专利技术的目的、特征和效果。显然，所描述的具体实施例只是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本专利技术的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本专利技术的保护范围。本专利技术创造中的各种技术特征，在不相互矛盾冲突的前提下可以交互组合。结合图1－3所示，本实施例为一种光电半导体芯片的封装方法，在金属框架1上蚀刻多个芯片固定的线路，在金属框架上固定多个光电半导体芯片2,备选地可以再固定其他半导体芯片4起到如防静电等作用；在每个光电半导体芯片上固定面积不小于光电半导体芯片面积的硬质陶瓷片3，通过模具在金属框架上方成型树脂体5，树脂体填充金属框架内部的间隙并包覆金属框架上方的所有结构体；通过研磨将所述成效树脂体5减薄至不高于硬质荧光片3的高度；切割所述金属所述树脂体2得到至少包含一个光电半导体芯片2及所述硬质荧光片的光电半导体芯片的封装结构，如图2中的(101)、(102)。具体的封装过程如下：步骤一：将光电半导体芯片2、防静电半导体芯片4固定在金属框架上1，进行共晶焊接。步骤二：将硬质荧光片用透明粘接剂粘在光电半导体芯片上方，再进行烘烤。步骤三：在金属框架下方粘贴耐高温胶带6，起到防止成形树脂体4时产生溢料的作用。步骤四：用模具在金属框架以上成型树脂体。步骤五：去除高温胶带，切割金属框架和树脂体，得到图2中的结构。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光电半导体芯片的封装方法，包括如下步骤：S1)提供金属框架(1)；S2)提供至少一个光电半导体芯片(2)，将所述光电半导体芯片(2)固定在所述金属框架(1)上；S3)每个所述光电半导体芯片(2)上方，固定硬质荧光片(3)；S4)通过模具在所述金属框架上方成型树脂体(5)，所述树脂体填充金属框架内部的间隙并包覆金属框架上方的所有结构体；S5)通过研磨或化学腐蚀将所述树脂体(5)减薄至不高于所述硬质荧光片(3)的高度；S6)切割所述金属框架(1)与所述树脂体(2)得到至少包含一个所述光电半导体芯片(2)和所述硬质荧光片的光电半导体封装结构(101)、(102)。

【技术特征摘要】
1.一种光电半导体芯片的封装方法，包括如下步骤：S1)提供金属框架(1)；S2)提供至少一个光电半导体芯片(2)，将所述光电半导体芯片(2)固定在所述金属框架(1)上；S3)每个所述光电半导体芯片(2)上方，固定硬质荧光片(3)；S4)通过模具在所述金属框架上方成型树脂体(5)，所述树脂体填充金属框架内部的间隙并包覆金属框架上方的所有结构体；S5)通过研磨或化学腐蚀将所述树脂体(5)减薄至不高于所述硬质荧光片(3)的高度；S6)切割所述金属框架(1)与所述树脂体(2)得到至少包含一个所述光电半导体芯片(2)和所述硬质荧光片的光电半导体封装结构(101)、(102)。2.根据权利要求1所述的光电半导体芯片的封装方法，其特征在于，所述光电半导体芯片固定的方式为共晶焊接、或锡膏焊接、或导电银胶粘结或硅胶粘结剂粘结；所述硬质荧光片(3)为玻璃与荧光粉的混合物或陶瓷与荧光粉的混合物；所述硬质荧光片用透光粘结剂粘接在所述光电半导体芯片(2)上方；所述金属框架上还可固定或者不固定的设置有一个或多个其他半导体芯片(4)，所述其它半导体芯片起稳压、稳流的作用；所述树脂体(5)为环氧树脂混合物或硅树脂混合物，其中混合物至少包含TiO2,SiO2,BaSO4,ZnO填充颗粒中的一种。3.根据权利要求1所述的光电半导体芯片的封装方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓玉仓，石维志，耿占峰，
申请(专利权)人：光创空间深圳技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44