模制封装件及制造方法与流程

本发明涉及一种封装件的制造方法、封装件和使用该封装件的经封装的器件。

背景技术：

半导体器件可以以许多不同的方式来封装。被使用的一种方案是：将衬底放置在具有模腔的模具中，并且然后将模塑料（molding compound）注入该腔中以形成封装件。

衬底可以特别为引线框架。这种方案可以导致低成本的封装件。这样的低成本封装件可以用于许多应用中，例如用于安装发光二极管，LED。

然而，在模制过程中可能出现问题。模塑料可以处于衬底和模具间的窄间隙之间，并且在模塑料带来缺点的位置上涂覆衬底。特别地，如果模塑料存在于器件安装表面或接合焊盘上，那么器件到器件安装表面的黏附或到接合焊盘的接合可能受损。

为此，在模制步骤之后可以提供被称为“去毛边”的步骤，以从不需要模塑料的区域移除模塑料。然而，此去毛边步骤是一个附加步骤，其消耗时间并且因此消耗金钱。因此将有益的是，对于这样的去毛边步骤的需要可被减少或消除。

技术实现要素：

本发明由权利要求限定。

根据一方面，提供了一种封装件的制造方法，包括：

提供衬底，该衬底具有接触表面，和围绕该接触表面延伸到该衬底中的凹口；

提供具有保护凸缘的模具；

将该衬底放置在该模具中，而该保护凸缘延伸到该凹口中；以及

利用模塑料填充该模具，该保护凸缘阻止模塑料流动到该接触表面。

通过在模制期间在接触表面周围提供保护凸缘，模塑料在模具和接触表面之间的流动可被阻止。在常规的封装件模制方案中，接触表面上的这种模塑料通过被称作去毛边的单独的处理步骤而被移除。本发明可以减少或消除对这种去毛边处理步骤的需要。

由于去毛边步骤会减少模塑料的其余部分与引线框架的黏附性，并且会进一步降低反射率，可通过使用本发明减轻去毛边步骤的这些缺点。

本发明对于形成侧壁特别有用，并且特别地，模具可被加工成形，以形成具有面向接触表面的内表面的侧壁，该内表面与该接触表面成25º至90º的角度，该成角度的内表面延伸到该凹口中。在实施例中，侧壁可被加工成形为与接触表面成40º至85º的锐角。

在实施例中，衬底被放置在模具中，抵着模具的接触表面定义了模具和接触表面之间的界面，保护凸缘围绕接触表面的整个周界延伸到凹口中，模具进一步限定了围绕保护凸缘的、邻接到衬底的模腔；并且

用模塑料填充模具的步骤利用模塑料填充模腔以形成封装壁，保护凸缘阻挡模塑料到达界面。

通过围绕接触表面的全周界提供保护凸缘，以及抵着模具和接触表面之间的界面，可以实现有效地从该界面阻挡模制材料。

在特定实施例中，在放置衬底的步骤中，衬底被放置成使得：

保护凸缘在凹口邻近接触表面的内侧上延伸到凹口中；并且

模腔在凹口与接触表面隔开的外侧上延伸到凹口中，使得在用模塑料填充模具以形成侧壁的步骤中，侧壁延伸到凹口中。

该方法还可以包括固化模塑料以形成准备好安装器件的成品封装件。

衬底可以在接触表面上具有金属涂层，其用于在形成金属涂层的步骤先于将衬底放置到模具中的步骤的工艺中安装器件。衬底上的金属涂层可以延伸远至凹口和凹口外部的其它区域。

金属可以是银或铜，它们是特别有效的导体。

衬底可以是引线框架。

制造方法还可以包括在接触表面上安装器件。该器件可以是发光二极管。

该方法还可以包括将该器件封闭在密封剂中。

以这种方式，可以制造包括器件的成品封装件。

因此，该方法涉及形成准备好安装器件的封装件，以及处于具有被安装到封装件中的器件的其最终状态中的封装件两者。

相应地，在另一方面，提供了一种封装件，包括：

衬底，其具有接触表面和在接触表面周围和下方延伸的凹口；和

位于衬底上的侧壁，其在该衬底上方，围绕接触表面；

其中该侧壁具有面向该接触表面并延伸到该凹口中的内表面。

提供围绕接触表面并且在接触表面的水平之下延伸的凹口允许上文讨论的方法被使用。因此，这样的封装件可以在较不需要去毛边步骤的情况下制造。

该封装件还可以包括处于接触表面上的金属层。

该金属层可以包括器件安装表面和一个或多个接合焊盘。

本发明还涉及包括安装在接触表面上的器件的封装件。

可以在器件周围提供密封剂。

附图说明

现在将参考附图详细地描述本发明的示例，在附图中

图1示出根据本发明的第一实施例的封装件的制造中的步骤。

图2示出以这种方式制造的封装件；

图3示出使用图2的封装件的经封装的器件；

图4示出根据本发明的第二实施例的封装件；

图5示出比较示例的制造中的步骤；以及

图6示出根据该比较示例制造的封装件。

附图不是按比例的。相同或对应的组件在不同的附图中被给予相同的附图标记，并且关于它们的解释不一定被重复。

具体实施方式

在本发明的第一实施例中，参考图1，以成形金属的导电引线框架的形式的衬底10具有相对的第一主表面16和第二主表面18。接触表面12设置在第一主表面上，并且凹口14围绕接触表面的整个周界延伸，该凹口14从第一主表面向着第二主表面延伸。

金属涂层20设置在接触表面12上。金属涂层可以例如是铁、金、镍、钯、银或铜。

接触表面是接触器件的衬底的表面。注意，接触表面12不是具有单个连接的金属涂层20的单个连接的接触表面。相反，在接触表面12中存在许多间隙26，以允许接触表面提供许多不同的触点，包括器件安装表面22和许多接合焊盘24（图1中只图示了一个），器件在成品器件中将被接合到该器件安装表面22，。在所示实施例中，间隙26存在于引线框架衬底10和金属涂层20两者中。

为了形成封装件，衬底10被放置在模具30中。模具由第一部件32和第二部件34形成。衬底10的第二主表面18抵着模具的第二部件34来放置。第一部件32然后被放置成在第一部件32和衬底10的第一主表面16之间限定模腔40，侧壁36围绕该模腔40，并且保护凸缘38延伸到衬底10的凹口14中。因此，保护凸缘38越过金属涂层20和接触表面12延伸到衬底10中。注意，保护凸缘38邻接凹口14的内边缘，凹口的内边缘是邻接接触表面12的边缘。

在第一部件32和衬底10或金属涂层20之间的界面46处将不可避免地存在小的间隙，但此界面46被保护凸缘38包围。

模塑料然后在预确定的压力和温度下被注入模腔40中，并且利用热量凝固以形成封装壁42。注意，模塑料还填充间隙26。然后执行在预确定温度和时间下的固化。所形成的封装件然后从模具30中移除（图2）。

在此状态下，封装件包括衬底10，封装壁42具有延伸到凹口14中的内表面44。注意，器件安装表面22的金属涂层20和接合焊盘24与封装壁42的内表面44间隔开。

在所示的实施例中，内表面44与第一主表面16以25º和90º之间的角度成角度。小于90º的锐角可以在成品器件中提供益处。特别地，40至70º的角度可以增加光输出。然而，为了容纳最大的器件，90º的角度将是适当的。

根据图1和2的实施例的工艺可以与图5和6的比较示例进行比较。比较示例与该实施例相同，除了比较示例中的模具30省略了保护凸缘38。相应地，相同的附图标记用于比较示例中的相同组件，并且不重复描述。

在根据图1和2的实施例的工艺期间，通过在模腔40和接触表面12之间延伸的保护凸缘38，阻止或防止模塑料到达接触表面12。

相反，在图5和6的比较示例中，即使模具的第一部件32与接触表面12或金属涂层20邻接，在界面46处仍然存在间隙，一些模塑料在压力下进入该间隙。模塑料将影响成品器件的反射率和热稳定性。

相应地，在比较示例中，需要额外的步骤，即去毛边步骤。

因此，在图1和2的实施例中，保护凸缘38阻挡金属涂层22和模具30的第一部件32之间的界面46。这阻止了模塑料进入此界面46处的任何间隙，其进而意味着不需要去毛边步骤来移除模塑料。

回到第一实施例，图2的封装件可用于准备如图3中图示的被封装器件。器件芯片50以任何已知的方式安装到器件安装表面22上。如果需要，接合线52连接到衬底10上的接合焊盘24。也可以使用诸如例如倒装芯片接合的替代的接合技术。注意，在如上所讨论的制造封装件的方法中，器件安装表面22和接合焊盘24被保护免于模塑料的侵入。

之后，例如硅树脂的密封剂54在模具30的侧壁36之间被引入封装件，并且覆盖器件芯片50。该密封剂54还填充凹口14的空的部分。

器件芯片50可以特别是发光二极管，LED。封装的LED器件可在照明中使用，用于背光、闪光灯、汽车和显示器应用，或者用于交通信号灯等。

在图1至3的实施例中，内表面44以小于90°的锐角与接触表面成角度，这提供了用于捕获来自LED器件50的光并将该光向前引导出封装件的成角度的反射器。

在图4图示的替代实施例中，侧壁42是垂直的，即与在金属涂层20中覆盖的接触表面12成90º。在此实施例中，侧壁的内表面44从邻近接触表面12的凹口14的边缘垂直地延伸。侧壁42完全填充凹口。

尽管上面实施例使用引线框架作为衬底10，但是本发明还可以应用于其它的衬底类型。在替代的示例中，引线框架由具有敷金属的柔性衬底代替。另外的替代示例可以包括使用非柔性衬底。

在衬底是绝缘的、而不是导电的引线框架的情况下，可能的是只在敷金属20中而不在衬底10中提供间隙26。

通过研究附图、公开内容和所附权利要求，本领域技术人员在实践所要求保护的本发明时，可以理解和达成对所公开实施例的其它变型。权利要求中，词语“包括”不排除其它元素或步骤，并且不定冠词“一（a或an）”不排除复数。在互不相同的从属权利要求中列举某些措施的纯粹事实并不表示不能有利地使用这些措施的组合。权利要求中的任何附图标记不应当被解释成限制范围。