專利名稱：半導(dǎo)體封裝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種半導(dǎo)體封裝，在搭載部件上搭載LED元件等半導(dǎo)體元件，并從該半導(dǎo)體元件的上側(cè)用封固材料對(duì)該半導(dǎo)體元件進(jìn)行封固。
背景技術(shù)：
例如，在LED封裝中，形成如下結(jié)構(gòu)在引線框(搭載部件)上對(duì)LED元件進(jìn)行小片接合，通過對(duì)該LED元件上表面的電極部與引線框側(cè)的電極部進(jìn)行引線接合而布線之后，用透明的封固樹脂對(duì)整體進(jìn)行封固。在LED元件發(fā)光時(shí)(通電時(shí))，LED元件發(fā)熱，封固樹脂的溫度上升，因此會(huì)發(fā)生封固樹脂隨著時(shí)間的經(jīng)過而黃變或LED元件的特性老化等問題?！0003]作為其對(duì)策，在專利文獻(xiàn)I (日本特開2010-103525號(hào)公報(bào))所記載的LED封裝中，在封裝主體的下表面形成由碳納米管構(gòu)成的散熱片，以促進(jìn)封裝主體的下表面?zhèn)鹊纳帷４送?，在專利文獻(xiàn)2 (日本特開2007-266246號(hào)公報(bào))所記載的LED封裝中，使元件搭載凹部?jī)?nèi)搭載有LED元件的基臺(tái)與封固部件的接觸面的外形大于元件搭載凹部的底面(元件搭載面)的外形，從而提高散熱性。專利文獻(xiàn)I :日本特開2010-103525號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開2007-266246號(hào)公報(bào)但是，小片接合有LED元件的引線框(搭載部件)由導(dǎo)電性金屬形成，所以導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于封固樹脂及封裝的模塑樹脂，因此優(yōu)選有效地靈活利用引線框(搭載部件)的高導(dǎo)熱性來提高散熱性能。但是，上述專利文獻(xiàn)1、2的散熱結(jié)構(gòu)中，并未有效地靈活利用引線框(搭載部件)的高導(dǎo)熱性，因而存在LED封裝大型化、制造成本升高等缺點(diǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容因此，本實(shí)用新型所要解決的課題在于，提供一種同時(shí)實(shí)現(xiàn)了散熱性能的提高和小型化及低成本化的半導(dǎo)體封裝。為了解決上述課題，技術(shù)方案I所涉及的實(shí)用新型的半導(dǎo)體封裝，在搭載部件上搭載半導(dǎo)體元件，并從該半導(dǎo)體元件的上側(cè)用封固材料對(duì)該半導(dǎo)體元件進(jìn)行封固，其中，將導(dǎo)熱系數(shù)比上述封固材料的導(dǎo)熱系數(shù)高的高導(dǎo)熱性絕緣材料設(shè)置成與上述半導(dǎo)體元件的側(cè)面及上述搭載部件緊貼，從而構(gòu)成從上述半導(dǎo)體元件的側(cè)面向上述搭載部件傳遞熱量的散熱路徑。在該結(jié)構(gòu)中，在半導(dǎo)體元件的側(cè)面與封固材料之間夾設(shè)有高導(dǎo)熱性絕緣材料，因此，雖然從半導(dǎo)體元件的側(cè)面直接向封固材料的熱傳遞被高導(dǎo)熱性絕緣材料阻礙，但由于高導(dǎo)熱性絕緣材料的導(dǎo)熱系數(shù)比封固材料高，因此能夠從半導(dǎo)體元件的側(cè)面經(jīng)由高導(dǎo)熱性絕緣材料向搭載部件高效地傳遞熱量而進(jìn)行散熱，能夠有效地靈活利用高導(dǎo)熱性絕緣材料和搭載部件的高導(dǎo)熱性來提高散熱性能。例如，雖然考慮了用高導(dǎo)熱性絕緣材料形成對(duì)半導(dǎo)體元件進(jìn)行封固的全部封固材料，但高導(dǎo)熱性絕緣材料的成本比普通封固樹脂高，因此若用高導(dǎo)熱性絕緣材料形成全部封固材料，則會(huì)導(dǎo)致制造成本升高。而在本實(shí)用新型中，只有構(gòu)成半導(dǎo)體元件的側(cè)面與封固材料之間的散熱路徑所需的部分由高導(dǎo)熱性絕緣材料形成，因此能夠減小成本上升幅度，并且能夠有效地靈活利用高導(dǎo)熱性絕緣材料和搭載部件的高導(dǎo)熱性來提高散熱性能，因此還能夠?qū)崿F(xiàn)半導(dǎo)體封裝整體的小型化。由此，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體封裝的散熱性能的提高和小型化及低成本化。在本實(shí)用新型中，也可以存在半導(dǎo)體元件的側(cè)面的一部分沒有設(shè)置高導(dǎo)熱性絕緣材料的部位，但如技術(shù)方案2所述，優(yōu)選高導(dǎo)熱性絕緣材料以包圍半導(dǎo)體元件全周的方式設(shè)置。這樣，能夠從半導(dǎo)體元件全周的側(cè)面高效地向搭載部件傳遞熱量而進(jìn)行散熱，從而可提高熱傳遞性能。此外，搭載半導(dǎo)體元件的搭載部件可以是任意形狀，例如，如技術(shù)方案3所述，也可以在形成于搭載部件上的元件搭載凹部?jī)?nèi)搭載半導(dǎo)體元件，并在該元件搭載凹部?jī)?nèi)的該半導(dǎo)體元件周圍填充有高導(dǎo)熱性絕緣材料。這樣，能夠容易地在半導(dǎo)體元件的周圍設(shè)置高導(dǎo)熱性絕緣材料，能夠使該高導(dǎo)熱性絕緣材料與半導(dǎo)體元件全周的側(cè)面及搭載部件切實(shí)地緊貼。在上述技術(shù)方案廣3中，高導(dǎo)熱性絕緣材料也可以僅用于形成散熱路徑，或者如 技術(shù)方案4所述，也可以在高導(dǎo)熱性絕緣材料的上表面形成有對(duì)半導(dǎo)體元件的上表面的電極部與上述搭載部件的電極部進(jìn)行連接的布線。這樣，能夠使被用作散熱路徑的構(gòu)成材料的高導(dǎo)熱性絕緣材料還作為布線的基材而發(fā)揮作用。在高導(dǎo)熱性絕緣材料的上表面形成布線的情況下，如技術(shù)方案5所述，可以通過液滴噴出法或印刷法形成布線。例如，在搭載部件的元件搭載凹部?jī)?nèi)搭載半導(dǎo)體元件的情況下，在搭載部件的元件搭載凹部?jī)?nèi)的半導(dǎo)體元件周圍的空間填充高導(dǎo)熱性絕緣材料，從而能夠利用高導(dǎo)熱性絕緣材料使半導(dǎo)體元件的上表面的電極部與搭載部件的電極部之間的布線路徑變得平坦，能夠在高導(dǎo)熱性絕緣材料的上表面通過噴墨等液滴噴出法或絲網(wǎng)印刷等印刷法容易地形成布線。此外，在半導(dǎo)體元件的上表面的電極部與搭載部件的電極部之間存在高低差的情況下，通過將高導(dǎo)熱性絕緣材料形成為從半導(dǎo)體元件的上表面的電極部側(cè)向搭載部件的電極部側(cè)傾斜的斜坡狀，能夠在該高導(dǎo)熱性絕緣材料的上表面通過噴墨等液滴噴出法容易地形成布線。

圖I是沿著圖3的A-A線表示本實(shí)用新型的實(shí)施例I的LED封裝的結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖2是沿著圖3的B-B線表示的剖視圖。圖3是實(shí)施例I的LED封裝的俯視圖。圖4是沿著圖6的C-C線表示實(shí)施例2的LED封裝的結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖5是沿著圖6的D-D線表示的剖視圖。圖6是實(shí)施例2的LED封裝的俯視圖。
具體實(shí)施方式
以下，說明將用于實(shí)施本實(shí)用新型的方式應(yīng)用于LED封裝而具體化的兩個(gè)實(shí)施例
1、2。[實(shí)施例I]根據(jù)圖I至圖3說明本實(shí)用新型的實(shí)施例I的LED封裝的結(jié)構(gòu)。[0023]搭載部件11由引線框等高導(dǎo)熱性材料形成,在其元件搭載部上小片接合(diebonding)(接合)有半導(dǎo)體元件即LED元件12。在該LED元件12的上表面的兩側(cè)形成有兩個(gè)電極部13。以包圍該LED元件12的全周的方式,通過噴墨、涂布(dispense)等液滴噴出法設(shè)置有高導(dǎo)熱性絕緣材料14。該高導(dǎo)熱性絕緣材料14與LED元件12全周的側(cè)面及搭載部件11緊貼，作為從LED元件12全周的側(cè)面向搭載部件11高效地傳遞熱量的散熱路徑的構(gòu)成材料而發(fā)揮作用，并且形成為從LED元件12的側(cè)面上端向搭載部件I的上表面傾斜的斜坡狀，作為后述的布線17的基材而發(fā)揮作用。該高導(dǎo)熱性絕緣材料14由導(dǎo)熱系數(shù)比后述封固材料18高的絕緣材料形成，例如可以使用在環(huán)氧類樹脂、硅樹脂、丙烯酸樹脂、聚酰亞胺類樹脂等絕緣性樹脂中混入有高導(dǎo)熱性填充劑的高導(dǎo)熱性絕緣樹脂，或者也可以使用高導(dǎo)熱性無機(jī)材料(例如二氧化硅等玻璃、氮化鋁等)。此外，優(yōu)選高導(dǎo)熱性絕緣材料14為對(duì)LED元件12、搭載部件11的緊貼性及耐熱性優(yōu)良的材料，而且，優(yōu)選為與LED元件12、搭載部件11之間的熱膨脹系數(shù)差小的材·料。在搭載于搭載部件11上的半導(dǎo)體元件為L(zhǎng)ED元件12等發(fā)光元件的情況下，優(yōu)選使用透明的高導(dǎo)熱性絕緣材料14。LED元件12的上表面的電極部13與搭載部件11的電極部16之間的布線路徑由高導(dǎo)熱性絕緣材料14形成傾斜面，在該高導(dǎo)熱性絕緣材料14的上表面，通過噴墨、涂布等液滴噴出法噴出導(dǎo)電性油墨來形成布線17，通過該布線17連接LED元件12的電極部13與搭載部件11的電極部16。搭載于搭載部件11上的LED元件12及布線17從其上側(cè)由透明的封固材料18進(jìn)行封固。該封固材料18使用導(dǎo)熱系數(shù)比高導(dǎo)熱性絕緣材料14低的透明絕緣性樹脂等即可。在以上說明的本實(shí)施例I的LED封裝中，將導(dǎo)熱系數(shù)比封固材料18高的高導(dǎo)熱性絕緣材料14設(shè)置為與LED元件12的側(cè)面及搭載部件11緊貼，從而構(gòu)成從LED元件12的側(cè)面向搭載部件11傳遞熱量的散熱路徑。在該結(jié)構(gòu)中，在LED元件12的側(cè)面與封固材料18之間夾設(shè)有高導(dǎo)熱性絕緣材料14，因此，雖然從LED元件12的側(cè)面直接向封固材料18的熱傳遞被高導(dǎo)熱性絕緣材料14阻礙，但由于高導(dǎo)熱性絕緣材料14的導(dǎo)熱系數(shù)比封固材料18高，因此能夠從LED元件12的側(cè)面經(jīng)由高導(dǎo)熱性絕緣材料14向搭載部件11高效地傳遞熱而進(jìn)行散熱，能夠有效地靈活利用高導(dǎo)熱性絕緣材料14和搭載部件11的高導(dǎo)熱性來提高散熱性能。例如，雖然考慮了用高導(dǎo)熱性絕緣材料形成對(duì)LED元件12進(jìn)行封固的全部封固材料，但高導(dǎo)熱性絕緣材料的成本比普通封固樹脂高，因此若用高導(dǎo)熱性絕緣材料形成全部封固材料，則會(huì)導(dǎo)致制造成本升高。而在本實(shí)施例I中，只有構(gòu)成LED元件12的側(cè)面與封固材料18之間的散熱路徑所需的部分由高導(dǎo)熱性絕緣材料14形成，因此能夠減小成本上升幅度，并且能夠有效地靈活利用高導(dǎo)熱性絕緣材料14和搭載部件11的高導(dǎo)熱性來提高散熱性能，因而還能夠?qū)崿F(xiàn)LED封裝整體的小型化。由此，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)LED封裝的散熱性能的提高和小型化及低成本化。并且，在本實(shí)施例I中，在高導(dǎo)熱性絕緣材料14的上表面形成有對(duì)LED元件12的上表面的電極部13與搭載部件11的電極部16進(jìn)行連接的布線17，因此能夠使被用作散熱路徑的構(gòu)成材料的高導(dǎo)熱性絕緣材料14還作為布線17的基材而發(fā)揮作用，并且能夠通過噴墨、涂布等液滴噴出法高效地形成布線17，有利于LED封裝的低成本化及小型化。另外，在本實(shí)用新型中，也可以存在LED元件12的側(cè)面的一部分沒有設(shè)置高導(dǎo)熱性絕緣材料14的部位，但如本實(shí)施例I所示，若以包圍LED元件12的全周的方式設(shè)置高導(dǎo)熱性絕緣材料14，則能夠從LED元件12全周的側(cè)面高效地向搭載部件11傳遞熱量而進(jìn)行散熱，從而可提高熱傳遞性能。[實(shí)施例2]接著，使用圖4至圖6說明本實(shí)用新型的實(shí)施例2的LED封裝的結(jié)構(gòu)。搭載部件21由引線框等高導(dǎo)熱性材料形成，在其預(yù)定位置形成有元件搭載凹部22。在該搭載部件21的元件搭載凹部22的底面中央部，小片接合(接合)有半導(dǎo)體元件即LED元件23。元件搭載凹部22的深度尺寸(高度尺寸)被設(shè)定為與LED元件23的高度尺寸大致相同，搭載于元件搭載凹部22內(nèi)的LED元件23的上表面的電極部24與搭載部件21的上表面的電極部25大致為相同高度。在搭載部件21的元件搭載凹部22內(nèi)的LED元件23的周圍，通過噴墨、涂布等液滴噴出法填充有導(dǎo)熱系數(shù)比封固材料28高的高導(dǎo)熱性絕緣材料26。該高導(dǎo)熱性絕緣材料26由與上述實(shí)施例I的高導(dǎo)熱性絕緣材料14相同的材料形成，與LED元件23全周的側(cè)面及搭載部件21緊貼，作為從LED元件23全周的側(cè)面向搭載部件21高效地傳遞熱的散熱路徑的構(gòu)成材料而發(fā)揮作用，并且還作為后述的布線27的基材而發(fā)揮作用。利用高導(dǎo)熱性絕緣材料26使LED元件23的上表面的電極部24與搭載部件21的電極部25之間的布線路徑變得平坦，在該高導(dǎo)熱性絕緣材料26的上表面，通過噴墨、涂布等液滴噴出法或絲網(wǎng)印刷等印刷法噴出導(dǎo)電性油墨來形成布線27，通過該布線27連接LED元件23的電極部25與搭載部件21的電極部25。搭載于搭載部件21的元件搭載凹部22內(nèi)的LED元件23及布線27由透明的封固材料28進(jìn)行封固。該封固材料28使用導(dǎo)熱系數(shù)比高導(dǎo)熱性絕緣材料26低的透明樹脂等即可。以上說明的本實(shí)施例2的LED封裝在搭載部件21的元件搭載凹部22內(nèi)搭載LED元件23，在該元件搭載凹部22內(nèi)的LED元件23的周圍，填充有導(dǎo)熱系數(shù)比封固材料28高的高導(dǎo)熱性絕緣材料26，因此能夠在LED元件23的周圍容易地設(shè)置高導(dǎo)熱性絕緣材料26，能夠使該高導(dǎo)熱性絕緣材料26與LED元件12全周的側(cè)面及搭載部件21切實(shí)地緊貼，能夠從LED元件23全周的側(cè)面經(jīng)由高導(dǎo)熱性絕緣材料26向搭載部件21高效地傳遞熱量而進(jìn)行散熱，從而能夠有效地靈活利用高導(dǎo)熱性絕緣材料26和搭載部件21的高導(dǎo)熱性來提高散熱性能，能夠獲得與上述實(shí)施例I相同的效果。并且，在本實(shí)施例2中，利用高導(dǎo)熱性絕緣材料26使LED元件23的上表面的電極部24與搭載部件21的電極部25之間的布線路徑變得平坦，在該高導(dǎo)熱性絕緣材料26的上表面，通過噴墨、涂布等液滴噴出法形成有布線27，因此能夠使被用作散熱路徑的構(gòu)成材料的高導(dǎo)熱性絕緣材料26還作為布線27的基材而發(fā)揮作用，并且能夠通過噴墨、涂布等液滴噴出法或絲網(wǎng)印刷等印刷法高效地形成布線27，有利于LED封裝的低成本化及小型化。另外，在上述實(shí)施例I、2中，對(duì)LED元件的上表面的電極部與搭載部件的電極部之間進(jìn)行連接的布線是通過液滴噴出法或印刷法形成的，但本實(shí)用新型也可以通過接合引線對(duì)電極部之間進(jìn)行連接。此外，不言自明，本實(shí)用新型也可適用于將除LED元件以外的其他半導(dǎo)體元件搭 載于搭載部件的半導(dǎo)體封裝來實(shí)施等，能夠在不脫離本實(shí)用新型主旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更來實(shí)施。
權(quán)利要求1.一種半導(dǎo)體封裝，在搭載部件上搭載半導(dǎo)體元件，并從該半導(dǎo)體元件的上側(cè)用封固材料對(duì)該半導(dǎo)體元件進(jìn)行封固，其特征在于， 將導(dǎo)熱系數(shù)比上述封固材料的導(dǎo)熱系數(shù)高的高導(dǎo)熱性絕緣材料設(shè)置成與上述半導(dǎo)體元件的側(cè)面及上述搭載部件緊貼，從而構(gòu)成從上述半導(dǎo)體元件的側(cè)面向上述搭載部件傳遞熱量的散熱路徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體封裝，其特征在于， 上述高導(dǎo)熱性絕緣材料以包圍上述半導(dǎo)體元件全周的方式設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體封裝，其特征在于， 上述半導(dǎo)體元件搭載于在上述搭載部件上形成的元件搭載凹部?jī)?nèi)，并在該元件搭載凹部?jī)?nèi)的該半導(dǎo)體元件周圍填充有上述高導(dǎo)熱性絕緣材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體封裝，其特征在于， 在上述高導(dǎo)熱性絕緣材料的上表面形成有對(duì)上述半導(dǎo)體元件的上表面的電極部與上述搭載部件的電極部進(jìn)行連接的布線。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體封裝，其特征在于， 上述布線是通過液滴噴出法或印刷法而形成的。
專利摘要一種半導(dǎo)體封裝，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了LED封裝的散熱性能的提高和小型化及低成本化。以包圍搭載部件(11)上所搭載的LED元件(12)的全周的方式，通過噴墨、涂布等設(shè)置有高導(dǎo)熱性絕緣材料(14)。高導(dǎo)熱性絕緣材料由導(dǎo)熱系數(shù)比封固材料(18)高的絕緣材料形成，與LED元件全周的側(cè)面及搭載部件緊貼，作為從LED元件全周的側(cè)面向搭載部件高效地傳遞熱量的散熱路徑的構(gòu)成材料而發(fā)揮作用，并且形成為從LED元件的側(cè)面上端向搭載部件(1)的上表面傾斜的斜坡狀。在高導(dǎo)熱性絕緣材料的上表面，通過噴墨、涂布等液滴噴出法來形成布線(17)，通過該布線(17)連接LED元件的電極部(13)與搭載部件的電極部(16)。
文檔編號(hào)H01L23/29GK202772121SQ201220317018
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月1日
發(fā)明者藤田政利, 安田公彥 申請(qǐng)人:富士機(jī)械制造株式會(huì)社