采用电表面安装的发光晶片封装制造技术

技术编号:6027583 阅读:163 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术揭示一种发光晶片封装。所述晶片封装包含一衬底、一反射板和一透镜。所述衬底可由导热但电绝缘的材料制成,或者由一既导热又导电的材料制成。在其中所述衬底由一导电材料制成的实施例中,所述衬底进一步包含一形成在所述导电材料上的电绝缘、导热的材料。所述衬底具有用以连接到一安装垫上的一发光二极管(LED)的迹线。所述反射板耦合到所述衬底且大体上围绕所述安装垫。所述透镜大体上覆盖所述安装垫。所述衬底(充当一底部散热体)和所述反射板(充当一顶部散热体)二者将运作期间由所述LED产生的热量从所述LED吸去。所述反射板包含一反射表面,用以将来自所述LED的光沿一所要方向引导。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及封装半导体设备领域,且更确切地说涉及封装发光二极管。
技术介绍
发光二极管(LED)通常封装在引线框架封装中。引线框架封装通常包括一模制塑 料体,所述模制塑料体将LED、透镜部分和连接到所述LED并延伸到所述塑料体外面的细小 金属引线包封起来。引线框架封装的金属引线充当向LED供应电力的导管,且同时可以从 LED中吸去热量。当向LED施加电力以发光时,LED会产生热量。引线中有一部分延伸出封 装体,以便连接到引线框架封装外面的电路。LED产生的热量中有些被塑料封装体驱散,然而,大多热量通过封装的金属组件而 从LED中吸去。金属引线通常非常细小,且横截面较小。因此,金属引线从LED中移除热量 的能力有限。这限制了可输送给LED的电量,从而限制了 LED的发光量。为了提高LED封装的散热能力,在一种LED封装设计中,将一散热条放置在LED封 装内的金属引线下。散热条提高了 LED封装的散热能力,但是散热条增加了 LED封装的尺 寸、质量和成本。尺寸、质量和成本的增加并不合乎需要。在另一种LED封装设计中,引线框架的引线被延伸(以各种形状和构造)到LED 封装体最近边缘之外。这增大了暴露到周围空气中的引线部分的表面积。延伸引线的暴露 表面积的增大提高了 LED封装的散热能力,但是,延伸引线增加了 LED封装的尺寸、质量和 成本。当前引线框架封装设计另一不理想的方面涉及到与封装的热膨胀相关的问题。当 热量产生时,LED封装会经受热膨胀。LED封装的每个部件均具有不同的热膨胀系数(CTE)。 例如,LED的CTE、封装体的CTE、引线的CTE以及透镜的CTE互不相同。因此,当这些部件 受热时,每个部件均会经受不同程度的热膨胀,这导致了封装部件之间存在机械应力,进而 对封装的可靠性产生不利影响。因此,仍然需要一种改进的LED封装,其可克服或缓解现有技术封装的一个或一 个以上缺陷。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种用于半导体晶片(例如发光二极管)的封装,所述封装包含一衬底,其具有用以连接到安装垫上的发光二极管的导电元件;一反射板,其耦合到 所述衬底并大体上围绕所述安装垫;和透镜,其大体上覆盖所述安装垫。本专利技术的其他实施例提供一种半导体晶片封装,其包含一底部散热体(heat sink)和一顶部散热体。所述底部散热体的顶面上可具有迹线。半导体晶片可安装到所述 底部散热体的顶面上并电连接到所述迹线。顶部散热体可机械耦合到底部散热体。在其他实施例中,底部散热体可包含具有第一和第二表面的导热且导电的板。所 述板可包括金属,例如铜、铝或任一者的合金。所述金属板的第一表面的部分上形成有较薄 的导热绝缘膜,且金属板的其他表面上也可形成有较薄的导热绝缘膜。陶瓷/聚合物膜上可形成有传导元件,例如金属迹线和/或金属引线。由于陶瓷/ 聚合物膜是绝缘的,所以传导迹线与金属板没有电接触。传导元件可形成或电连接到安装 垫,所述安装垫经调整以接收例如LED的电子设备。在有些实施例中,可穿过衬底形成一个或一个以上通孔。在有些实施例中,所述通 孔内部可涂覆有绝缘材料,例如陶瓷/聚合物膜。可在通孔中形成例如导电迹线的电导体, 以便将衬底第一表面上的传导元件电连接到衬底第二表面上的传导元件。根据本专利技术实施例的衬底也可包含例如连接在一个或一个以上传导元件之间的 齐纳二极管(Zener Diode)和/或电阻器网络的电子电路,用以静电放电(ESD)和/或过 压保护。本专利技术的其他方面和优势将通过以下详细说明而变得显而易见,所述详细说明与 附图一起以举例的形式说明本专利技术的原理。附图说明图IA是根据本专利技术一个实施例的半导体晶片封装的透视图;图IB是图IA中的半导体封装的分解透视图;图2A是图IA中的半导体封装的一部分的顶视图;图2B是图IA中的半导体封装的一部分的侧视图;图2C是图IA中的半导体封装的一部分的前视图;图2D是图IA中的半导体封装的一部分的仰视图;图3是图IA中的半导体封装的部分的剖视侧视图;图4是图IA的具有额外元件的半导体封装的侧视图;图5是根据本专利技术另一实施例的半导体晶片封装的分解透视图;图6A是图5中的半导体封装的一部分的顶视图;图6B是图5中的半导体封装的一部分的侧视图;图6C是图5中的半导体封装的一部分的前视图;图6D是图5中的半导体封装的一部分的仰视图;图7A是根据本专利技术另一实施例的半导体封装的一部分的顶视图;图7B是图7A中的半导体封装的部分的前视图;图7C是图7A中的半导体封装的部分沿线A-A截取的剖视前视图;图8是根据本专利技术另一实施例的半导体封装的一部分的侧视图;图9是根据本专利技术另一实施例的半导体封装的一部分的侧视图IOA是根据本专利技术另一实施例的半导体封装的一部分的顶视图;和图IOB是根据本专利技术另一实施例的半导体封装的一部分的顶视图。具体实施例方式现在将参考图1至图IOB描述本专利技术,所述图示说明本专利技术的不同实施例。如图 所示,层或区域的尺寸被夸大以便进行说明,且因此提供来说明本专利技术的大体结构。此外, 参考形成在衬底或者其他层或结构上的层或结构来描述本专利技术的各个方面。所属领域的技 术人员应了解,一层形成在另一层或衬底“上”是指可能有额外的层介入。在本文中,一层在 没有介入层的情况下形成在另一层或衬底上被描述为“直接形成在”所述层或衬底上。此 外,例如下方的相关术语在本文中可用来描述图中所示的一个层或区域同另一层或区域的 关系。应了解,这些术语旨在包括所述设备除图中描绘方位之外的不同方位。例如,如果图 中的设备被颠倒,那么原本描述为位于其他层或区域“下方”的层或区域现在便定位在所述 其他层或区域的“上方”。术语“下方”旨在包括这种情形下的上方和下方两种情况。相同 数字始终指代相同元件。如图中为说明起见所示,以一发光晶片封装来示范本专利技术的实施例,所述发光晶 片封装包含一底部散热体(衬底),其具有用以连接到位于安装垫上的发光二极管的迹 线;和一顶部散热体(反射板),其大体上围绕所述安装垫。一透镜覆盖在安装垫上。实际 上,根据本专利技术一些实施例的晶片封装包括两部分散热体,其中,底部散热体用作(除了其 吸热和散热功效以外)衬底,LED安装并连接到其上,而顶部散热体用作(除了其吸热和散 热功效以外)反射板,用以引导LED产生的光。因为底部和顶部散热体均从LED中吸热,所 以可将更多的电力传递给LED,且因此LED可以产生更多的光。此外,在本专利技术中,晶片封装本身可充当散热体,其从LED中移除热量并将其驱 散。因此,本专利技术的LED晶片封装可无需单独的散热条或从封装中延伸出去的引线。因此, 与现有技术的晶片封装相比,根据本专利技术的LED晶片封装可更加紧凑、更加可靠,并且制造 成本更低。图IA是根据本专利技术一实施例的半导体晶片封装10的透视图,且图IB是图IA中 的半导体封装的分解透视图。参看图IA和1B,本专利技术的发光晶片封装10包含底部散热体 20、顶部散热体40和透镜50。图2A至2D中更加详细地说明底部散热体20。图2A、2B、2C和2D分别提供图IA 中的底部散热体20的顶视图、侧视图、前视图和仰视图。此外,图2C除了展示底部散热体 20的前视图之外,还展示了 LED组合件60。LED组合件60在图IB中也有说明。参看图I本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种发光晶片封装,其包括:一金属衬底,其具有一第一表面;一传导迹线,其位于所述第一表面上,所述传导迹线通过一绝缘膜与所述金属衬底绝缘,所述传导迹线形成一用以安装一发光设备的安装垫;和一金属引线,其电连接到所述传导迹线且从所述第一表面延伸出去。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:彼得·S·安德鲁斯班恩·P·洛
申请(专利权)人:惠州科锐半导体照明有限公司
类型:发明
国别省市:44

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