專利名稱：采用電表面安裝的發(fā)光晶片封裝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及封裝半導體設備領域，且更確切地說涉及封裝發(fā)光二極管。
背景技術：
發(fā)光二極管(LED)通常封裝在引線框架封裝中。引線框架封裝通常包括一模制塑 料體，所述模制塑料體將LED、透鏡部分和連接到所述LED并延伸到所述塑料體外面的細小 金屬引線包封起來。引線框架封裝的金屬引線充當向LED供應電力的導管，且同時可以從 LED中吸去熱量。當向LED施加電力以發(fā)光時，LED會產生熱量。引線中有一部分延伸出封 裝體，以便連接到引線框架封裝外面的電路。LED產生的熱量中有些被塑料封裝體驅散，然而，大多熱量通過封裝的金屬組件而 從LED中吸去。金屬引線通常非常細小，且橫截面較小。因此，金屬引線從LED中移除熱量 的能力有限。這限制了可輸送給LED的電量，從而限制了 LED的發(fā)光量。為了提高LED封裝的散熱能力，在一種LED封裝設計中，將一散熱條放置在LED封 裝內的金屬引線下。散熱條提高了 LED封裝的散熱能力，但是散熱條增加了 LED封裝的尺 寸、質量和成本。尺寸、質量和成本的增加并不合乎需要。在另一種LED封裝設計中，引線框架的引線被延伸(以各種形狀和構造)到LED 封裝體最近邊緣之外。這增大了暴露到周圍空氣中的引線部分的表面積。延伸引線的暴露 表面積的增大提高了 LED封裝的散熱能力，但是，延伸引線增加了 LED封裝的尺寸、質量和 成本。當前引線框架封裝設計另一不理想的方面涉及到與封裝的熱膨脹相關的問題。當 熱量產生時，LED封裝會經受熱膨脹。LED封裝的每個部件均具有不同的熱膨脹系數(CTE)。 例如，LED的CTE、封裝體的CTE、引線的CTE以及透鏡的CTE互不相同。因此，當這些部件 受熱時，每個部件均會經受不同程度的熱膨脹，這導致了封裝部件之間存在機械應力，進而 對封裝的可靠性產生不利影響。因此，仍然需要一種改進的LED封裝，其可克服或緩解現有技術封裝的一個或一 個以上缺陷。

發(fā)明內容
本發(fā)明的實施例提供一種用于半導體晶片(例如發(fā)光二極管)的封裝，所述封裝包含一襯底，其具有用以連接到安裝墊上的發(fā)光二極管的導電元件；一反射板，其耦合到 所述襯底并大體上圍繞所述安裝墊；和透鏡，其大體上覆蓋所述安裝墊。本發(fā)明的其他實施例提供一種半導體晶片封裝，其包含一底部散熱體(heat sink)和一頂部散熱體。所述底部散熱體的頂面上可具有跡線。半導體晶片可安裝到所述 底部散熱體的頂面上并電連接到所述跡線。頂部散熱體可機械耦合到底部散熱體。在其他實施例中，底部散熱體可包含具有第一和第二表面的導熱且導電的板。所 述板可包括金屬，例如銅、鋁或任一者的合金。所述金屬板的第一表面的部分上形成有較薄 的導熱絕緣膜，且金屬板的其他表面上也可形成有較薄的導熱絕緣膜。陶瓷/聚合物膜上可形成有傳導元件，例如金屬跡線和/或金屬引線。由于陶瓷/ 聚合物膜是絕緣的，所以傳導跡線與金屬板沒有電接觸。傳導元件可形成或電連接到安裝 墊，所述安裝墊經調整以接收例如LED的電子設備。在有些實施例中，可穿過襯底形成一個或一個以上通孔。在有些實施例中，所述通 孔內部可涂覆有絕緣材料，例如陶瓷/聚合物膜?？稍谕字行纬衫鐚щ娵E線的電導體， 以便將襯底第一表面上的傳導元件電連接到襯底第二表面上的傳導元件。根據本發(fā)明實施例的襯底也可包含例如連接在一個或一個以上傳導元件之間的 齊納二極管(Zener Diode)和/或電阻器網絡的電子電路，用以靜電放電(ESD)和/或過 壓保護。本發(fā)明的其他方面和優(yōu)勢將通過以下詳細說明而變得顯而易見，所述詳細說明與 附圖一起以舉例的形式說明本發(fā)明的原理。


圖IA是根據本發(fā)明一個實施例的半導體晶片封裝的透視圖；圖IB是圖IA中的半導體封裝的分解透視圖；圖2A是圖IA中的半導體封裝的一部分的頂視圖；圖2B是圖IA中的半導體封裝的一部分的側視圖；圖2C是圖IA中的半導體封裝的一部分的前視圖；圖2D是圖IA中的半導體封裝的一部分的仰視圖；圖3是圖IA中的半導體封裝的部分的剖視側視圖；圖4是圖IA的具有額外元件的半導體封裝的側視圖；圖5是根據本發(fā)明另一實施例的半導體晶片封裝的分解透視圖；圖6A是圖5中的半導體封裝的一部分的頂視圖；圖6B是圖5中的半導體封裝的一部分的側視圖；圖6C是圖5中的半導體封裝的一部分的前視圖；圖6D是圖5中的半導體封裝的一部分的仰視圖；圖7A是根據本發(fā)明另一實施例的半導體封裝的一部分的頂視圖；圖7B是圖7A中的半導體封裝的部分的前視圖；圖7C是圖7A中的半導體封裝的部分沿線A-A截取的剖視前視圖；圖8是根據本發(fā)明另一實施例的半導體封裝的一部分的側視圖；圖9是根據本發(fā)明另一實施例的半導體封裝的一部分的側視圖IOA是根據本發(fā)明另一實施例的半導體封裝的一部分的頂視圖；和圖IOB是根據本發(fā)明另一實施例的半導體封裝的一部分的頂視圖。
具體實施例方式現在將參考圖1至圖IOB描述本發(fā)明，所述圖示說明本發(fā)明的不同實施例。如圖 所示，層或區(qū)域的尺寸被夸大以便進行說明，且因此提供來說明本發(fā)明的大體結構。此外， 參考形成在襯底或者其他層或結構上的層或結構來描述本發(fā)明的各個方面。所屬領域的技 術人員應了解，一層形成在另一層或襯底“上”是指可能有額外的層介入。在本文中，一層在 沒有介入層的情況下形成在另一層或襯底上被描述為“直接形成在”所述層或襯底上。此 外，例如下方的相關術語在本文中可用來描述圖中所示的一個層或區(qū)域同另一層或區(qū)域的 關系。應了解，這些術語旨在包括所述設備除圖中描繪方位之外的不同方位。例如，如果圖 中的設備被顛倒，那么原本描述為位于其他層或區(qū)域“下方”的層或區(qū)域現在便定位在所述 其他層或區(qū)域的“上方”。術語“下方”旨在包括這種情形下的上方和下方兩種情況。相同 數字始終指代相同元件。如圖中為說明起見所示，以一發(fā)光晶片封裝來示范本發(fā)明的實施例，所述發(fā)光晶 片封裝包含一底部散熱體(襯底)，其具有用以連接到位于安裝墊上的發(fā)光二極管的跡 線；和一頂部散熱體(反射板)，其大體上圍繞所述安裝墊。一透鏡覆蓋在安裝墊上。實際 上，根據本發(fā)明一些實施例的晶片封裝包括兩部分散熱體，其中，底部散熱體用作(除了其 吸熱和散熱功效以外)襯底，LED安裝并連接到其上，而頂部散熱體用作(除了其吸熱和散 熱功效以外)反射板，用以引導LED產生的光。因為底部和頂部散熱體均從LED中吸熱，所 以可將更多的電力傳遞給LED，且因此LED可以產生更多的光。此外，在本發(fā)明中，晶片封裝本身可充當散熱體，其從LED中移除熱量并將其驅 散。因此，本發(fā)明的LED晶片封裝可無需單獨的散熱條或從封裝中延伸出去的引線。因此， 與現有技術的晶片封裝相比，根據本發(fā)明的LED晶片封裝可更加緊湊、更加可靠，并且制造 成本更低。圖IA是根據本發(fā)明一實施例的半導體晶片封裝10的透視圖，且圖IB是圖IA中 的半導體封裝的分解透視圖。參看圖IA和1B，本發(fā)明的發(fā)光晶片封裝10包含底部散熱體 20、頂部散熱體40和透鏡50。圖2A至2D中更加詳細地說明底部散熱體20。圖2A、2B、2C和2D分別提供圖IA 中的底部散熱體20的頂視圖、側視圖、前視圖和仰視圖。此外，圖2C除了展示底部散熱體 20的前視圖之外，還展示了 LED組合件60。LED組合件60在圖IB中也有說明。參看圖IA 至2D，底部散熱體20為電跡線22和對、焊墊沈、32和34以及LED組合件60提供支撐。因 此，底部散熱體20也稱為襯底20。在圖中，為了避免混亂，只有代表性焊墊沈、32和34標 有參考數字。跡線22和M以及焊墊沈、32和34可用傳導材料制造。此外，可在襯底20的 頂部、側面或底部上制造額外跡線和連接件，或者將其布層在襯底20內部。跡線22和24、 焊墊沈、32和34以及其他任何連接件可以用已知方法(例如通孔)以任何組合形式彼此 互連。在有些實施例中，襯底20可由具有高導熱性但電絕緣的材料制成，例如氮化鋁 (AlN)或氧化鋁(Al2O3)。在其他實施例中，例如下文結合圖7A至IOB描述的實施例中，襯
5底20可包括一種既導電又導熱的材料。在此類實施例中，金屬引線、傳導跡線22和M或 者二者可通過形成在襯底部分上的絕緣膜而與襯底絕緣，以下將進行更詳細的描述。襯底 20的尺寸可根據用來制造晶片封裝10的應用和工藝而廣泛變化。例如，在所說明的實施例 中，襯底20的尺寸可在數毫米(mm)到數十毫米之間變化。雖然本發(fā)明并不局限于特定尺 寸，但本發(fā)明的晶片封裝10的一個特定實施例在圖中說明為具有其中所示的尺寸。圖中所 示的所有尺寸均以毫米(用于長度、寬度、高度和半徑)和度(用于角度)計算，除非圖中、 此處的說明書中或二者中另有所指。襯底20具有頂面21，頂面21包含電跡線22和M。跡線22和M提供從焊墊(例 如頂部焊墊26)到安裝墊28的電連接。頂部焊墊沈可包括跡線22和M的大體上靠近襯 底20側面的部分。頂部焊墊沈電連接到側焊墊32。安裝墊28是頂面(包含跡線22、跡 線M或二者的部分)的一部分，LED組合件60安裝在其上。安裝墊觀通常大體上位于鄰 近頂面21中心處。在本發(fā)明的替代實施例中，LED組合件60可由其他半導體電路或晶片 代替。跡線22和M提供電路線以允許LED組合件60電連接到焊墊沈、32或34。因此， 有些跡線稱為第一跡線22，而其他跡線稱為第二跡線24。在所說明的實施例中，安裝墊28 包含第一跡線22和第二跡線M 二者的部分。在所說明的實例中，LED組合件60放置在安 裝墊28的第一跡線22部分上，從而與第一跡線22接觸。在所說明的實施例中，LED組合 件60的頂部和第二跡線M通過接合線62彼此連接。根據LED組合件60的構造和方位， 第一跡線22可提供LED組合件60的陽極(正極)連接，且第二跡線M可包括LED組合件 60的陰極(負極)連接，或反之亦然。LED組合件60可包含額外元件。例如，在圖IB和2C中，LED組合件60說明為包 含LED接合線62、LED子組合件64和發(fā)光二極管(LED) 66。此LED子組合件64在所屬領域 中是已知的，并且是為論述本發(fā)明的目的加以說明，而不是旨在限制本發(fā)明。圖中，LED組 合件60展示為晶片附著到襯底20。在替代實施例中，安裝墊觀可配置成允許LED組合件 60的倒裝晶片附著。此外，多個LED組合件可安裝在安裝墊觀上。在替代實施例中，LED 組合件60可安裝在多個跡線上。如果使用倒裝晶片技術的話尤其如此。跡線22和M的布局可能與圖中所說明的布局大不相同，但仍然屬于本發(fā)明的范 疇。圖中展示了三個單獨的陰極(負極)跡線對，以說明三個LED組合件可放置在安裝墊 觀上，其中每一個連接到一不同的陰極(負極)跡線；因此，這三個LED組合件可單獨電性 控制。跡線22和M由傳導材料制成，例如金、銀、錫或其他金屬。跡線22和M可具有圖 中所說明的尺寸，且根據應用而定具有數微米或數十微米的厚度。例如，跡線22和M可為 15微米厚。圖IA和2A說明一方位標記27。此種標記可用來識別晶片封裝10的正確方位， 即使在晶片封裝10組裝之后也是如此。如圖所示，跡線22和M可從安裝墊28延伸到襯 底20側面。繼續(xù)參看圖IA至2D，襯底20界定半圓柱空間23和鄰近其側面的四分之一圓柱空 間25。圖中為避免混亂起見，只有代表性空間23和25標有參考數字。半圓柱空間23和四 分之一圓柱空間25為焊料提供空間，以便當晶片封裝10附著到印刷電路板(PCB)或另一 裝置(未圖示)(晶片封裝10是其組件)時，焊料可在所述空間中流動并在其中凝固。此 外，半圓柱空間23和四分之一圓柱空間25在制造過程中提供便利的輪廓和分隔點。
襯底20可制造成一具有復數個相鄰區(qū)段的條帶中的一個個別區(qū)段，其中每個區(qū) 段均為一襯底20?；蛘?，襯底20可制造成一個由區(qū)段陣列組成的個別區(qū)段，所述陣列具有 多行和多列相鄰區(qū)段。在這種構造中，半圓柱空間23和四分之一圓柱空間25可在制造過 程中用作所述條帶或陣列的把手。此外，半圓柱空間23和四分之一圓柱空間25 (與區(qū)段之間的劃線凹槽或其他蝕刻 相結合)輔助將每一單個襯底與條帶或晶圓隔開?？赏ㄟ^彎曲條帶或晶圓向蝕刻線(越過 半圓柱空間23和四分之一圓柱空間25)引入物理應力而實現所述隔離。因制造過程中無需 用特殊載體夾具來操作條帶或晶圓，所以這些特征簡化了制造過程并進而降低了成本。此 外，半圓柱空間23和四分之一圓柱空間25可充當通孔，將頂部焊墊沈、側部焊墊32和底部 焊墊34連接起來。襯底20具有一包含熱接觸墊36的底面29。所述熱接觸墊可用導熱率較高的材料 制造，例如金、銀、錫或其他包含但不限于貴金屬的材料。圖3說明圖IA和IB的半導體封裝的部分的剖視側視圖。確切而言，圖3說明頂 部散熱體40和透鏡50的剖視側視圖。參看圖1A、1B和3，頂部散熱體40由導熱率較高的 材料制成，例如鋁、銅、陶瓷、塑料、復合物或這些材料的組合物。可用高溫、機械硬度大的介 電材料涂覆跡線22和中央晶片附著區(qū)域除外)，以便密封跡線22和M并保護其免受 物理和環(huán)境損害，例如刮劃和氧化。所述涂覆處理可以是襯底制造工藝的組成部分。當使 用所述涂覆物時，其也可將襯底20與頂部散熱體40絕緣。隨后，可用高溫膠粘劑(例如， THERM0SET制造的熱界面材料)覆蓋所述涂覆物，所述膠粘劑將襯底20與頂部散熱體40接
I=I O頂部散熱體40可包含反射表面42，其大體上圍繞安裝在安裝墊28 (圖2A和2C中 的)上的LED組合件60。反射表面42反射來自LED組合件60的光的部分，如樣本光線63 所說明。光的其他部分不經反射表面42反射，如樣本光線61所說明。說明性光線61和63 并不意圖代表光學領域中經常使用的光跡線。為了有效地反射光，頂部散熱體40優(yōu)選由可 拋光、可印花或既可拋光又可印花的材料制成?；蛘?，為了獲得高反射率，光學反射表面42 或整個散熱體40可用高反射材料電鍍或沉積，例如銀、鋁或另一滿足所述目的的物質。因 此，頂部散熱體40也稱為反射板40。如果且當封裝10的熱性能需要時，反射板40可由導 熱率較高的材料制成。在所說明的實施例中，反射表面42說明為平坦表面，其與反射板的水平面成例如 45度的角。本發(fā)明并不局限于所說明的實施例。例如，反射表面42可與反射板的水平面成 其他角度?；蛘?，反射板可具有拋物線或另一形狀。反射板40包含邊緣44，用以支撐透鏡50并與之耦合。LED組合件60用包封材料 46 (例如，僅舉例而言，硅酮)包封在晶片封裝10 (圖IA和IB中)內。包封材料46優(yōu)選為 高溫聚合物，其具有高透光率和與透鏡50的折射率相匹配的折射率。透鏡50由具有高透光率的材料制成，例如(僅舉例而言)玻璃、石英、高溫塑料或 這些材料的組合物。透鏡50可放置成與包封材料46接觸。因此，由于晶片封裝10受熱且 經受熱膨脹，所以透鏡50可由包封材料46緩沖，以保護透鏡50免受晶片封裝10其他部 件熱膨脹所導致的機械應力的損害。在有些實施例中，透鏡50界定一淺槽52，所述淺槽中 可填有光學化學制品，例如磷光體、例如碳酸鈣的散光劑、例如熒光材料的中心頻率變換材料，或這些材料的組合物。圖4說明一耦合到外部散熱體70的晶片封裝10。參看圖4，可使用環(huán)氧樹脂、焊 料或其他導熱膠粘劑、導電膠粘劑或導熱且導電的膠粘劑74將熱接觸墊36附著到外部散 熱體70。外部散熱體70可為印刷電路板(PCB)或其他從晶片封裝10吸熱的結構。所述外 部散熱體可包含電路元件(未圖示)或各種構造的散熱翼片72。圖5至6D中展示本發(fā)明的一具有特定替代配置的實施例。此第二實施例的部分 與圖IA至4說明的第一實施例的相應部分相似。為方便起見，圖5至6D中說明的第二實 施例中與第一實施例相似的部分用相同參考數字表示，類似但有所變化的部分用附有字母 “a”的相同參考數字表示，而不同部分則用不同的參考數字表示。圖5是根據本發(fā)明的其他實施例的LED晶片封裝IOa的分解透視圖。參看圖5，本 發(fā)明的發(fā)光晶片封裝IOa包含底部散熱體(襯底)20a、頂部散熱體(反射板)40a和透鏡 50。圖6々、68、6(和60分別提供圖5中的襯底20a的頂視圖、側視圖、前視圖和仰視圖。 參看圖5至圖6D，在所說明的實施例中，襯底20a包含一個正極跡線2 和四個負極跡線 24a0這些跡線2 和Ma的構造與圖2A中的跡線22和M不同。襯底20a包含凸緣31， 其界定閂鎖空間33，用以接受反射板40a的支架(leg) 35，從而將反射板40a與襯底20a機 械嚙合。圖7A至IOB中說明本發(fā)明的其他實施例。根據這些實施例，用于高電力發(fā)光設 備的襯底包含一導熱且導電的板，其具有第一和第二表面。所述板可包括金屬，例如銅、鋁 或任一者的合金。所述金屬板的第一表面上形成有一較薄的導熱絕緣膜。在有些實施例 中，所述導熱絕緣膜包括陶瓷/聚合物膜，例如可從USA，MN的The Bergquist Company of Chanhassen ￠1Thermal Clad 月莫?？稍谒鎏沾?聚合物膜上形成傳導元件，例如金屬跡線和/或金屬引線。由于 所述陶瓷/聚合物膜是絕緣的，所以所述傳導跡線與金屬板沒有電接觸。一傳導元件可形 成或電連接到一安裝墊，所述安裝墊經調整以用于接收電子設備。如以上結合圖1至6說 明的實施例所述，金屬跡線的布局可廣泛變化而仍然屬于本發(fā)明的范疇。可通過焊接、熱超聲波接合或熱壓接合將LED組合件接合到安裝墊。LED產生的熱 量中至少有一部分可以通過所述金屬板驅散。由于襯底本身可以充當散熱體，所以可以減 少或免去將額外散熱體接合到所述結構的需要。然而，可將一額外散熱體放置成與金屬板 熱連通，以便可更加有效地從運作設備中吸熱。在一個實施例中，可穿過絕緣膜和金屬板形成一個或一個以上通孔。所述通孔內 部可涂覆有絕緣材料，例如陶瓷/聚合物膜。可在所述通孔中形成例如導電跡線的電導體， 且所述電導體可將襯底的第一表面上的傳導元件電連接到襯底的第二表面上的傳導元件。 根據此種實施例的襯底可在不使用金屬引線的情況下安裝在一表面(例如印刷電路板) 上，這樣可獲得更加機械堅固的封裝。根據本發(fā)明實施例的襯底也可包含例如離散齊納二極管和/或電阻器網絡的電 子電路，用以靜電放電(ESD)和/或過壓保護。雖然圖7至10中未予說明，但所述襯底可進一步包含例如半圓柱和四分之一圓柱 空間、方位標記、側接合墊、凸緣或圖1至6中說明的其他特征的特征。
圖7A至IOB中說明的實施例的部分與圖1至6D中說明的實施例的相應部分相似。 為方便起見，圖7A至IOB中說明的實施例中與第一實施例部分相似的部分用相同參考數字 表示，類似但有所變化的部分用附有字母“b”的相同參考數字表示，而不同部分則用不同的
參考數字表示?，F在參看圖7A，圖中說明了根據本發(fā)明另一實施例的襯底20b。圖7A和7B分別 提供襯底20b的頂視圖和前視圖。另外，除襯底20b的前視圖之外，圖7B還展示了 LED組 合件60。襯底20b包含導熱且導電的板51，其具有第一和第二表面51a和51b。板51可 包括例如銅、鋁或任一者的合金的金屬。金屬板51的第一表面51a的至少若干部分上形成 有較薄的導熱絕緣膜48。在有些實施例中，導熱絕緣膜48包括陶瓷/聚合物膜，例如可從 USA，MN 的 The Bergquist Company of Chanhassen 購買的 Thermal Clad 膜。此夕卜，可在 板51的第二表面51b以及側面上形成導熱絕緣膜49。襯底20b為例如電跡線22和M的導電元件、焊墊沈和LED組合件60提供支 撐。此外，可在襯底20b的頂部、側面或底部上制造額外跡線和連接件，或者將其布層在襯 底20b內部。跡線22和對，焊墊沈以及其他任何連接件可以用已知方法(例如通孔)以 任何組合形式彼此互連。襯底20b具有頂面21b，頂面21b包含電跡線22和M。跡線22和M提供從焊墊 (例如頂部焊墊26)到安裝墊28的電連接。頂部焊墊沈可包括跡線22和M大體上鄰近 襯底20b側面的部分。安裝墊觀是頂面(包含跡線22、跡線M或二者的部分)的一部分， LED組合件60安裝在其上。安裝墊觀通常大體上位于鄰近頂面21b中心處。在本發(fā)明的 替代實施例中，LED組合件60可由其他半導體電路或晶片代替。跡線22和M的布局可能與圖中所說明的布局大不相同，但仍然屬于本發(fā)明的范 疇。圖中只展示了一個陰極(負極)和一個陽極(正極)跡線。然而，可在襯底20b上包 含多個陰極或陽極跡線，以便于在安裝墊觀上安裝復數個LED組合件，每一個均連接到不 同陰極或陽極跡線；因此，三個LED組合件可單獨地電性控制。跡線22和M由例如金、銀、 錫或其他金屬的傳導材料制成。襯底20b具有一底面^b，其包含一熱接觸墊36。所述熱接觸墊可用導熱率較高 的材料制造，例如金、銀、錫或其他包含但不限于貴金屬的材料。圖7C說明沿圖7A中的剖面線A-A截取的襯底20b部分的剖視前視圖。如圖7C 中所示，可穿過襯底20b形成一個或一個以上通孔45a、45b。通孔45a、^b的內部可涂覆有 例如陶瓷/聚合物膜的絕緣材料?？稍谕字行纬衫鐚щ娵E線47a、47b的電導體，且所 述電導體可將襯底第一表面上的傳導元件電連接到襯底第二表面上的傳導元件。如圖7C 中所說明，通孔45a中的傳導跡線47a將襯底20b的第一側面21b或頂面21b上的跡線M 連接到襯底20b的第二側面29b或底面29b上的焊墊34。同樣，穿過通孔4 延伸的傳導 跡線47b將傳導跡線22連接到接合墊38。根據此實施例的襯底可在不使用金屬引線的情況下安裝在一表面(例如印刷電 路板)上，這樣可獲得更加機械堅固的封裝。如上所述，可用高溫、機械硬度大的介電材料涂覆跡線22和中央晶片附著區(qū) 域洲除外)，以便密封跡線22和M并保護其免受物理和環(huán)境損害，例如刮劃和氧化。所述 涂覆處理可以是襯底制造工藝的組成部分。當使用所述涂覆物時，其也可將跡線22和M與頂部散熱體40絕緣。隨后，可用高溫膠粘劑(例如，THERM0SET制造的熱界面材料)覆蓋所述涂覆物，所述膠粘劑將襯底20b與頂部散熱體40接合。圖8和9中說明未利用通孔的其他實施例。如圖8所說明，傳導跡線22J4可形 成或附著到金屬引線39、41，其從封裝中延伸出去且可直接安裝到電路板。在此實施例中， 只有襯底20b的第一表面21b可包含電絕緣、熱傳導膜48。圖9說明一實施例，其中傳導跡線22J4從襯底20b的側壁向下延伸，以接觸襯底 20b第二表面上的接合墊34和38。這種配置可允許在無需使用金屬引線或通孔的情況下 將封裝直接安裝到電路板上。如圖IOA和IOB中所說明，襯底20b可配置成包含例如離散齊納二極管65、電阻器 網絡67、其他電子元件或其任何組合物的電子電路。所述電子電路可連接在跡線22和M 之間，所述跡線可充當陽極和/或陰極元件。所述電子電路可用于各種目的，例如用以防止 靜電放電(ESD)、過壓保護或二者。在所說明的實例中，圖IOB中說明的連接在跡線22與 跡線M之間的齊納二極管Dl 65可防止過量反向電壓施加到襯底20b上安裝的光電設備。 同樣，例如印刷電阻器67的電阻器網絡67可向襯底20上安裝的設備提供ESD保護。根據以上內容可知，本發(fā)明顯然是新穎的并且提供超出當前技術的優(yōu)勢。雖然以 上描述并說明了本發(fā)明的特定實施例，但本發(fā)明并不局限于所描述和說明的部件的特定形 式和配置。例如，可使用不同的配置、尺寸或材料來實踐本發(fā)明。本發(fā)明受隨附權利要求書 的限制。在權利要求書中，那些利用用以提供35 USC第112節(jié)“的構件或步驟”的權利要 求用短語“用以……的構件”來標識。
權利要求
1.一種發(fā)光晶片封裝，其包括一金屬襯底，其具有一第一表面；一傳導跡線，其位于所述第一表面上，所述傳導跡線通過一絕緣膜與所述金屬襯底絕 緣，所述傳導跡線形成一用以安裝一發(fā)光設備的安裝墊；和一金屬引線，其電連接到所述傳導跡線且從所述第一表面延伸出去。
2.一種發(fā)光晶片封裝，其包括一金屬襯底，其具有一第一表面和一與所述第一表面相對的第二表面，一通孔穿過所 述襯底；一傳導跡線，其從所述第一表面延伸到所述第二表面，所述傳導跡線通過絕緣膜與所 述金屬襯底絕緣；和一金屬接觸墊，其位于所述第一和第二表面中的一者上，其電連接到所述傳導跡線。
3.一種發(fā)光晶片封裝，其包括一襯底，其包括一導電且導熱的材料且具有一第一表面； 一導熱的電絕緣膜，其覆蓋所述第一表面的至少一部分； 一第一傳導元件，其位于所述絕緣膜上；一第二傳導元件，其位于所述絕緣膜上，其中所述第一和第二傳導元件中至少有一者 包括一安裝墊，用以將一發(fā)光晶片安裝在所述安裝墊上； 一散熱體，其安裝到所述襯底的頂端上；和 一透鏡，其實質上覆蓋所述安裝墊。
4.根據權利要求3所述的發(fā)光晶片封裝，其進一步包括一耦合到所述襯底的外部散熱體。
5.根據權利要求4所述的發(fā)光晶片封裝，其中所述襯底具有一鍍有金屬的底側，用以 與所述外部散熱體耦合。
6.根據權利要求3所述的發(fā)光晶片封裝，其中所述襯底包括沿至少一側的凸緣，用以 機械嚙合所述頂置散熱體。
7.根據權利要求3所述的發(fā)光晶片封裝，其中所述頂置散熱體耦合到所述襯底且位于 所述第一和第二傳導元件上，且實質上圍繞所述安裝墊。
8.根據權利要求3所述的發(fā)光晶片封裝，其進一步包括一發(fā)光二極管(LED)，所述發(fā)光 二極管安裝在所述襯底上且連接到所述第一和第二傳導元件。
9.根據權利要求3所述的發(fā)光晶片封裝，其中所述頂置散熱體定義一圍繞所述發(fā)光二 極管的反射表面。
10.一種發(fā)光晶片封裝，其包括一頂置散熱體。
11.根據權利要求10所述的發(fā)光晶片封裝，其包括一襯底，所述襯底包括沿至少一側 的凸緣，用以機械嚙合所述頂置散熱體。
12.根據權利要求10所述的發(fā)光晶片封裝，其中所述頂置散熱體定義一反射表面。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種發(fā)光晶片封裝。所述晶片封裝包含一襯底、一反射板和一透鏡。所述襯底可由導熱但電絕緣的材料制成，或者由一既導熱又導電的材料制成。在其中所述襯底由一導電材料制成的實施例中，所述襯底進一步包含一形成在所述導電材料上的電絕緣、導熱的材料。所述襯底具有用以連接到一安裝墊上的一發(fā)光二極管(LED)的跡線。所述反射板耦合到所述襯底且大體上圍繞所述安裝墊。所述透鏡大體上覆蓋所述安裝墊。所述襯底(充當一底部散熱體)和所述反射板(充當一頂部散熱體)二者將運作期間由所述LED產生的熱量從所述LED吸去。所述反射板包含一反射表面，用以將來自所述LED的光沿一所要方向引導。
文檔編號H01L29/22GK102148316SQ20111002156
公開日2011年8月10日 申請日期2004年10月20日 優(yōu)先權日2003年10月22日
發(fā)明者彼得·S·安德魯斯, 班恩·P·洛 申請人:惠州科銳半導體照明有限公司