[发明专利]芯片封装体及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体封装体结构，且特别是涉及发光二极管（light-emitting diode，LED）封装体结构。

背景技术

由于发光二极管（LED）装置提供了诸如低成本、低耗能及相关的环境益处等优点，因此LED装置较佳用于许多照明用途。典型的LED装置包括至少一个含有LED芯片的LED封装体。LED装置的效率不仅依据LED芯片的量子效率（quantum efficiency），且依据封装体设计。LED装置在使用期间所产生的热必须被消除。热不仅引起LED装置的无效率，且影响LED装置的长期可靠度。因此，LED装置典型地包括金属散热器（heat sink）以较佳地散热。

一些LED封装体包括预成型导线架（pre-molded lead frame）来代替传统的陶瓷基板，由此承载LED芯片。预成型导线架包括包覆导线架的预成型绝缘体，所述导线架具有多个电极以及导热垫（thermal pad）。此电极以及导热垫暴露在LED封装体的底部。

然而，传统的LED封装体不能直接地表面安装（surface-mounted）于金属散热器的导电表面，因为散热器可能会使LED封装体的暴露的电极短路。典型地，印刷电路板在传统的LED封装体及散热器之间提供电绝缘的缓冲器以克服此问题，但是此解决方法显著地增加制造成本。此外，为了减少LED封装体及散热器之间的热阻抗（thermal impedance），通常提供具有导热孔（thermal via）或延伸穿过电路板的金属嵌入物的电路板。这些特征更额外增加制造成本。

另一个LED封装体设计称为板上芯片（chip-on-board，COB）封装体，其包括安装在金属核心电路板（metal-core printed circuit board，MCPCB）的LED芯片。MCPCB典型地包括具有绝缘层的铝板（所述绝缘层涂布于铝板的前表面上）以及在绝缘层上提供电路布线及电连接的铜图案。COB LED封装体可直接地表面安装于金属散热器的导电表面。然而，从LED芯片到散热器的热传导（heat transmission）显著地被铜图案及铝核心之间的绝缘层所阻碍，因此造成低散热效率。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一实施例，包括芯片封装体，其包括具有导热垫的承载器（carrier）、多个电极以及部分包覆电极的绝缘体。电极暴露在承载器的上表面。壁部（wall portion）配置且围绕于承载器的上表面之上而形成凹处（cavity）。至少一个芯片配置于凹处内的导热垫上。芯片电连接至暴露的电极。胶体（encapsulant）配置于凹处内且包覆此至少一个芯片。导热垫的下表面是暴露出来的，但是电极的下表面没有暴露出来，使得封装体可在不使电极短路的情况下直接地安装于外部装置。

另外一个实施例包括芯片封装体，其包括导热垫以及配置于导热垫周围的多个电极。绝缘的封装体主体部分包覆电极。电极的上表面是暴露出来的。封装体主体包括围绕导热垫及形成凹处的壁部。至少一个芯片配置于凹处内的导热垫上。芯片电连接至暴露的电极。导热垫的下表面与封装体主体的下表面为共平面，使得芯片封装体可在电极与外部装置隔开的情况下直接地安装于外部装置，由此预防电极的短路。

另外一个实施例包括制造芯片封装体的方法。此方法包括提供封装体基板。基板包括具有导热垫及电极的导线架。基板更包括耦接（couple）导线架的模部（molded portion），使得导热垫的下表面从模部暴露出来，电极的上表面从模部暴露出来以及电极的下表面与侧面完全地被模部所覆盖，模部更在基板的上表面形成凹处。此方法更包括将芯片配置于凹处内，且粘合至导热垫的上表面，并电连接至电极。此方法更包括将胶体配置于凹处内，并包覆芯片。

将共同的标号用于附图各处以及实施方式以表示相同元件。本发明可通过下列结合随附附图的实施方式而更清楚明了。

附图说明

图1为本发明实施例之一的芯片封装体的剖视图；

图2为本发明另外一个实施例的芯片封装体的剖视图；

图3为本发明另外一个实施例而成的芯片封装体的剖视图；

图4为本发明另外一个实施例的芯片封装体的剖视图；

图5为本发明安装于散热器的图1的芯片封装体的剖视图；

图6A为本发明依据另外一个实施例的芯片封装体的剖视图；

图6B为图6A经由绝缘材料所制的连接器安装于散热器的芯片封装体的上视图；

图6C为沿着图6B的线6C-6C的剖视图；