專利名稱：半導(dǎo)體封裝構(gòu)造、應(yīng)用于半導(dǎo)體封裝構(gòu)造的導(dǎo)線架及導(dǎo)電件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種半導(dǎo)體封裝構(gòu)造，特別是一種半導(dǎo)體封裝構(gòu)造與應(yīng)用 于半導(dǎo)體封裝構(gòu)造的導(dǎo)線架及導(dǎo)電件。
背景技術(shù)：
光電科技與技術(shù)不斷地發(fā)展進(jìn)步，使得發(fā)光二極管(Light Emitting Diode， LED)的技術(shù)日臻成熟，其所具備的使用壽命長、省電、體積小等優(yōu)點，已逐 漸取代傳統(tǒng)的燈泡做為照明或警示的用途。
近年來，為了滿足使用者對于發(fā)光二極管的效率，更發(fā)展出高效能的發(fā)光 二極管，而最具代表性的就屬食人魚型發(fā)光二極管(Piranha type light emitting diode)。食人魚型發(fā)光二極管所發(fā)出的亮度及照射角度，都較傳統(tǒng)的發(fā)光二極 管更為寬廣，且食人魚型發(fā)光二極管具有四個電性插腳，以輔助散熱并可穩(wěn)固 支撐發(fā)光二極管。
圖1A及圖1B所示為常用食人魚型發(fā)光二極管的導(dǎo)電件及導(dǎo)線架的示意圖。
請參閱圖1A，常用食人魚型發(fā)光二極管的導(dǎo)電件10包括有一芯片承腳 11及一打線支腳12，芯片承腳具有一載面13，以供發(fā)光芯片14承載于其上， 并且藉由一導(dǎo)線15令發(fā)光芯片14與打線支腳12相互電性連接，以構(gòu)成以載 面13為中心的固晶焊線區(qū)，并以一環(huán)氧樹脂、硅膠、熒光粉組成的封裝體16 包覆住固晶焊線區(qū)，以形成完整的食人魚型發(fā)光二極管構(gòu)造。
請參閱圖1B，以較常見的支架間距為12.7毫米(mm)的導(dǎo)線架20為例， 自各個導(dǎo)電件半成品兩側(cè)延伸的電性接腳17分別由二作業(yè)條21連接，以串聯(lián) 各個導(dǎo)電件半成品，而作業(yè)條是用以于制造廠商制造生產(chǎn)導(dǎo)電件的過程中供運 輸機臺夾持，以進(jìn)行沖模及電鍍工藝，達(dá)到自動化生產(chǎn)的目的。最后，在導(dǎo)電 件封裝成型后將作業(yè)條去除，以形成單顆食人魚型發(fā)光二極管的成品。
常用食人魚型發(fā)光二極管的封裝構(gòu)造，由于固晶焊線區(qū)僅局限于芯片承腳的載面周緣處，且發(fā)光芯片僅依賴導(dǎo)線與打線支腳電性連接所構(gòu)成的單一焊線 區(qū)域，使得導(dǎo)線在封裝工藝時，封裝體的應(yīng)力變化與熱漲冷縮效應(yīng)大多集中在 封裝體與導(dǎo)電件的接合處，并因樹脂材料的封裝體與金屬材質(zhì)的導(dǎo)電件的材料 熱膨脹系數(shù)不同，容易導(dǎo)致導(dǎo)線因為封裝構(gòu)造內(nèi)部的應(yīng)力拉扯而產(chǎn)生斷裂，造 成食人魚型發(fā)光二極管無法順利發(fā)光。
由于近年來金屬物料的價格不斷地上漲，由于是食人魚型發(fā)光二極管所使 用的銅金屬及鐵金屬，在這幾年的漲幅更高達(dá)110%至200%。而最終被當(dāng)成 廢料去除的作業(yè)條，以及過大尺寸的導(dǎo)線架于電鍍工藝時，其電鍍銀的用量亦 因此而增加，都將造成制造廠商于制造食人魚型發(fā)光二極管時的材料成本大幅 提高，如此將迫使廠商必須將商品價格提高以符合成本的需要。反之，廠商甚 至必須降低利潤來刺激銷售。
因此，如何避免導(dǎo)線因封裝工藝時的應(yīng)力影響而造成斷裂，以及有效地利 用導(dǎo)線架的空間，以將欲去除的作業(yè)條的體積更為減少，讓制造廠商在提升食 人魚型發(fā)光二極管的產(chǎn)品質(zhì)量之外，亦能達(dá)到降低制造成本的需求，是目前相 關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員亟欲達(dá)到的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上的問題，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體封裝構(gòu)造、應(yīng)用于半導(dǎo)體封裝構(gòu) 造的導(dǎo)線架及導(dǎo)電件，藉以改良常用食人魚型發(fā)光二極管的導(dǎo)線容易因應(yīng)力影 響而斷裂所導(dǎo)致的產(chǎn)品信賴度降低的問題。
本發(fā)明的半導(dǎo)體封裝構(gòu)造包括有一導(dǎo)電件、 一半導(dǎo)體芯片、及一封裝體。 導(dǎo)電件更包含有一芯片承腳及一打線支腳，其中芯片承腳具有一載面及至少一 自載面延伸的第一電性接片，打線支腳具有至少一環(huán)繞于載面并與載面叉合排 列的接線部，以及至少一自接線部延伸的第二電性接片。半導(dǎo)體芯片設(shè)置于載 面上，并以至少一導(dǎo)線電性連接半導(dǎo)體芯片及接線部。封裝體包覆住半導(dǎo)體芯 片、導(dǎo)線、載面、及接線部，以構(gòu)成半導(dǎo)體封裝構(gòu)造。
另外，本發(fā)明的打線支腳亦具有一環(huán)繞并叉合于載面的延伸部，并以封裝 體包覆住，用以提供該導(dǎo)線架多個接線區(qū)域的選擇。
本發(fā)明的功效在于，打線支腳延伸有至少一接線部，以減少半導(dǎo)體封裝構(gòu) 造于封裝時，因封裝體與導(dǎo)電件的熱膨脹系數(shù)不同而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力的拉扯，導(dǎo)致導(dǎo)線容易斷裂的問題，藉以提高半導(dǎo)體封裝構(gòu)造的信賴度。
以上關(guān)于本發(fā)明內(nèi)容的說明及以下實施方式的說明用以示范與解釋本發(fā) 明的原理，并且提供本發(fā)明權(quán)利要求保護(hù)范圍更進(jìn)一步的解釋。


圖1A為現(xiàn)有技術(shù)導(dǎo)電件的立體示意圖； 圖IB為現(xiàn)有技術(shù)導(dǎo)線架的平面示意圖； 圖2為本發(fā)明導(dǎo)線架的平面示意圖； 圖3A為本發(fā)明導(dǎo)電件的立體示意圖； 圖3B為本發(fā)明導(dǎo)電件的立體示意圖；以及 圖4為本發(fā)明半導(dǎo)體封裝構(gòu)造的立體示意圖。
其中，附圖標(biāo)記為10導(dǎo)電件
11芯片承腳
12打線支腳
13載面
14發(fā)光芯片
15導(dǎo)線
16封裝體
17電性接腳
20導(dǎo)線架
21作業(yè)條
100半導(dǎo)體封裝構(gòu)造
110導(dǎo)電件
111芯片承腳
112打線支腳
1121、1122接線部
1123中央接線部
113載面
117第一電性接片1171、 1172第一端點
118第二電性接片
1181、 U82第二端點
120導(dǎo)線架
121作業(yè)條
140半導(dǎo)體芯片
150第一導(dǎo)線
151第二導(dǎo)線
160封裝體
Bl第一外邊界
Bl，第一內(nèi)邊界
B2第二外邊界
B2，第二內(nèi)邊界
具體實施例方式
圖2所示為應(yīng)用于本發(fā)明半導(dǎo)體封裝構(gòu)造的導(dǎo)線架的示意圖。本發(fā)明所揭 露的導(dǎo)線架120包括有一芯片承腳111、 一打線支腳112、及二作業(yè)條121。 芯片承腳111具有一載面113，及自載面113分別往Y與-Y方向延伸的二第 一電性接片117。打線支腳112包含一中央接線部1123，及分別自該中央接線 部1123分別往Y與-Y方向延伸的二第二電性接片118。
其中，該導(dǎo)線架120設(shè)計包含二作業(yè)條121，該二作業(yè)條分別設(shè)置于導(dǎo)線 架120的上下兩側(cè)，并且連接于二第一電性接片117與二第二電性接片118。 進(jìn)一步的說，該二作業(yè)條121作為一傳輸運送的定位控制單元(媒介)，也就是 一種類似鏈條輸送的方式，故可達(dá)到自動化生產(chǎn)的目的。以導(dǎo)線架120的其中 一側(cè)邊(Y方向)為例來說，該第一電性接片117與該第二電性接片118分別具 有一第一端點1171與一第二端點1181，該二端點位于作業(yè)條121該側(cè)邊的內(nèi) 部；更進(jìn)一步的說，該二端點1171、 1181位于該作業(yè)條121的一第一外邊界 Bl、 一第一內(nèi)邊界B1，之間。
因此，電性接片117、 118的端點位置可用以決定作業(yè)條121的內(nèi)外邊界 的位置。故，導(dǎo)線架120的另一側(cè)邊(-Y方向)的該第一電性接片117與該第二電性接片118亦具有一第一端點1172與一第二端點1182，且該二端點位于該 側(cè)作業(yè)條121的第二外邊界B2與第二內(nèi)邊界B2，之間。
故如上所述，本發(fā)明的導(dǎo)線架架構(gòu)在不影響作業(yè)條的輸送定位的功能及自 動沖壓和電鍍的生產(chǎn)流程下，不僅增加導(dǎo)線架120的結(jié)構(gòu)強度，更將常用導(dǎo)線 架120的寬度由25.4毫米(mm)縮減至20.4毫米(mm)，使得導(dǎo)線架120的整體 體積大幅減少，藉以降低導(dǎo)線架120的用料及電鍍工藝所產(chǎn)生的材料成本與制 造成本。
此外，該打線支腳112更可包含環(huán)繞于載面U3周緣的接線部1121 、1122， 用以提供該導(dǎo)線架120多個接(焊)線區(qū)域的選擇。
圖3A及圖4所示為本發(fā)明半導(dǎo)體封裝構(gòu)造及應(yīng)用于半導(dǎo)體封裝構(gòu)造的導(dǎo) 電件的立體示意圖。本發(fā)明所揭露的半導(dǎo)體封裝構(gòu)造100包括有一導(dǎo)電件110、 一半導(dǎo)體芯片140、及一封裝體160。其中，本發(fā)明所揭露的半導(dǎo)體封裝構(gòu)造 100為一發(fā)光二極管封裝構(gòu)造。
本發(fā)明的導(dǎo)電件IIO包含有一芯片承腳111及一打線支腳112。芯片承腳 111具有一載面113，及自載面U3延伸的二第一電性接片117。打線支腳112 包含有二環(huán)繞于載面113周緣的接線部1121、 1122，及分別自二接線部1121、 1122延伸的第二電性接片118，且第一導(dǎo)線150與第二導(dǎo)線151分別電性連接 于半導(dǎo)體芯片140與接線部1121、 1122。本發(fā)明的芯片承腳111與打線支腳 U2分別具有二電性接片117、 118，其中芯片承腳111與打線支腳112的其中 一電性接片117、 118分別具有一第一端點1172與一第二端點1182，是用以 電性連接電極(圖中未示)，以提供一電能至導(dǎo)電件UO中，而芯片承腳lll與 打線支腳112的另一電性接片117、 118亦分別具有一第一端點1171與一第二 端點1181，做為半導(dǎo)體封裝構(gòu)造100的散熱，藉以增加半導(dǎo)體封裝構(gòu)造100 的散熱面積。
其中，該二接線部1121、 1122與載面113形成一叉合架構(gòu)(interdigitated structure),除用以提供多重焊線區(qū)域的選擇外，亦提供一不受支架彎角內(nèi)應(yīng)力 影響的安全區(qū)域，避免后續(xù)工藝可能因該內(nèi)應(yīng)力影響所造成斷線或支架變形的 問題。
另外，除了如圖3A所示的為環(huán)繞于載面113的二接線部1121、 1122夕卜， 亦可如圖3B所示，設(shè)計為單一個環(huán)繞于載面113的接線部1122，且自接線部1122延伸有一與電極相互電性連接的第二電性接片118，而第一導(dǎo)線150電性
連接于半導(dǎo)體芯片140與接線部1122。
本發(fā)明的半導(dǎo)體芯片140為一發(fā)光芯片，設(shè)置于芯片承腳111的載面113 上。藉由第一導(dǎo)線150或第二導(dǎo)線151電性連接于半導(dǎo)體芯片140與打線支腳 112的其中一電性連接于電極的第二電性接片118，以電性導(dǎo)通半導(dǎo)體芯片 140，并令半導(dǎo)體芯片140發(fā)光作動。值得注意的是，本發(fā)明的打線支腳112 更可依據(jù)半導(dǎo)體芯片140的設(shè)計，而可選擇性地將二第二電性接片118電性同 時連接于電極，故該半導(dǎo)體芯片140則可以二導(dǎo)線150、 151分別連接于打線 支腳112的二接線部1121、 1122，避免單一導(dǎo)線的斷線問題，進(jìn)而增加產(chǎn)品 的可靠度。
然而，本發(fā)明所述導(dǎo)電件110的芯片承腳111與打線支腳112亦可設(shè)計為 分別具有單一個電性接片117、 118，并分別自電性接片117、 118延伸有第一 端點1172與第二端點1182，以做為電性連接于電極之用，并不以本發(fā)明所揭 露的實施例為限。
請繼續(xù)參閱圖4，封裝體160的主要材質(zhì)為環(huán)氧樹脂或聚硅氧(Silicone)， 再搭配熒光粉覆蓋或混合的工藝，再包覆住載面113、至少一接線部1121、 1122、半導(dǎo)體芯片140、及第一導(dǎo)線150，以形成半導(dǎo)體封裝構(gòu)造100。打線 支腳112的接線部1121、 1122設(shè)置于該載面113周圍，以構(gòu)成封裝體160的 應(yīng)力與變形影響最小的安全焊線區(qū)域，有效減少打線支腳112與封裝體160 之間因樹脂材料與金屬材料的熱膨脹系數(shù)不同所產(chǎn)生的應(yīng)力影響，避免第一導(dǎo) 線150因封裝體160固化所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力而造成斷裂的問題。
換言之，半導(dǎo)體封裝構(gòu)造100的打線支腳112與芯片承腳111具有部分 的叉合排列區(qū)域，該叉合區(qū)域由打線支腳112的任一橫向延伸部(如X方向的 接線部1121、 1122)與載面113所構(gòu)成；故其內(nèi)應(yīng)力非集中于封裝體160兩端 的半圓缺口而集中于交錯區(qū)域(中央?yún)^(qū)域)；也就是說，因封裝體160固化工藝 所產(chǎn)生位于封裝體160和導(dǎo)電件110粘合處向外拉扯的內(nèi)應(yīng)力也隨之減少。
更進(jìn)一步的說，該第一導(dǎo)線150并非位于向外拉扯內(nèi)應(yīng)力較大的方向，而 其較佳的位置是與該最大應(yīng)力方向呈垂直。
此外，本發(fā)明的接線部U21、 1122根據(jù)有限元素分析法(Finite Element Analysis, FEA)的分析結(jié)果而設(shè)計為環(huán)繞于芯片承腳111的載面113，其分析仿真數(shù)據(jù)為常用食人魚型發(fā)光二極管的固晶焊線區(qū)的變形量介于0.0172至
0.0315毫米(mm)，而本發(fā)明導(dǎo)電件110的固晶焊線區(qū)的變形量介于0.0161至 0.0295毫米(mm)，明顯較常用食人魚型發(fā)光二極管的變形量為少。因此，本 發(fā)明的接線部1121的設(shè)計可有效改善因封裝體160與導(dǎo)電件110所選用的材 料差異，導(dǎo)致熱膨脹系數(shù)的不同而造成半導(dǎo)體封裝構(gòu)造100內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力拉 扯，進(jìn)而讓第一導(dǎo)線150容易斷裂的問題。
本發(fā)明的半導(dǎo)體封裝構(gòu)造、應(yīng)用于半導(dǎo)體封裝構(gòu)造的導(dǎo)線架及導(dǎo)電件，其 打線支腳延伸有至少一環(huán)繞于載面的接線部，以減少導(dǎo)線在封裝時因應(yīng)力拉扯 而造成斷裂的可能性，藉以提高半導(dǎo)體封裝構(gòu)造的信賴度。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，在不 背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作 出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán) 利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1. 一種半導(dǎo)體封裝構(gòu)造，其特征在于，包括有一導(dǎo)電件，其包含有一芯片承腳及一打線支腳，該芯片承腳具有一載面，該打線支腳延伸有至少一環(huán)繞于該載面的接線部；一半導(dǎo)體芯片，設(shè)置于該載面上，并以至少一導(dǎo)線電性連接該半導(dǎo)體芯片及該接線部；以及一封裝體，包覆住該半導(dǎo)體芯片、該導(dǎo)線、該載面及該接線部。
2. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體封裝構(gòu)造，其特征在于，該打線支腳延伸有 二環(huán)繞于該載面的該接線部。
3. 如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體封裝構(gòu)造，其特征在于，該半導(dǎo)體芯片以該 導(dǎo)線選擇性電性連接于其中 一該接線部。
4. 如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體封裝構(gòu)造，其特征在于，該半導(dǎo)體芯片以二該導(dǎo)線分別電性連接于該二接線部。
5. —種半導(dǎo)體封裝構(gòu)造，特征在于，包括有一導(dǎo)電件，其包含有一芯片承腳及一打線支腳，該芯片承腳具有一載面，該打線支腳具有一與于該載面叉合排列的延伸部；一半導(dǎo)體芯片，設(shè)置于該載面上，電性連接該打線支腳；以及 一封裝體，包覆住該半導(dǎo)體芯片、該導(dǎo)線、該載面及該延伸部。
6. 如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體封裝構(gòu)造，其特征在于，該半導(dǎo)體芯片藉由一第一導(dǎo)線與該延伸部加以連接。
7. 如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體封裝構(gòu)造，其特征在于，該半導(dǎo)體芯片藉由 一第二導(dǎo)線與該延伸部電性連接。
8. —種應(yīng)用于半導(dǎo)體封裝構(gòu)造的導(dǎo)電件，其特征在于，包括有 一芯片承腳，該芯片承腳包含有一載面及至少一自該載面延伸的第一電性接片；以及一打線支腳，該打線支腳包含有至少一環(huán)繞于該載面的接線部，及至少一 自該接線部延伸的第二電性接片。
9. 如權(quán)利要求8所述的應(yīng)用于半導(dǎo)體封裝構(gòu)造的導(dǎo)電件，其特征在于，該 打線支腳包含有二環(huán)繞于該載面的該接線部。
10. —種應(yīng)用于半導(dǎo)體封裝構(gòu)造的導(dǎo)線架，其包括有一芯片承腳，該芯片承腳包含有一載面及自該載面延伸的一第一電性接片；一打線支腳，該打線支腳包含一接線部及自該接線部延伸的一第二電性接 片；以及一作業(yè)條，該作業(yè)條分別連接該第一電性接片及該第二電性接片，其中該 作業(yè)條包含一第一邊界及一第二邊界，該第一電性接片與該第二電性接片端緣 位于該第一邊界及該第二邊界間。
11. 如權(quán)利要求10所述的應(yīng)用于半導(dǎo)體封裝構(gòu)造的導(dǎo)線架，其特征在 于，該打線支腳具有一環(huán)繞于該載面的延伸部。
12. 如權(quán)利要求10所述的應(yīng)用于半導(dǎo)體封裝構(gòu)造的導(dǎo)線架，其特征在 于，該打線支腳具有二環(huán)繞于該載面的延伸部。
13. 如權(quán)利要求10所述的應(yīng)用于半導(dǎo)體封裝構(gòu)造的導(dǎo)線架，其特征在 于，該打線支腳與該芯片承腳形成一叉合架構(gòu)。
14. 如權(quán)利要求13所述的應(yīng)用于半導(dǎo)體封裝構(gòu)造的導(dǎo)線架，其特征在 于，該叉合架構(gòu)藉由該載面與二由接線部延伸的延伸部所組合。
15. 如權(quán)利要求10所述的應(yīng)用于半導(dǎo)體封裝構(gòu)造的導(dǎo)線架，其特征在 于，該自該載面延伸的一第一電性接片的延伸方向與該自該接線部延伸的一第 二電性接片的延伸方向相同。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種半導(dǎo)體封裝構(gòu)造、應(yīng)用于半導(dǎo)體封裝構(gòu)造的導(dǎo)線架及導(dǎo)電件，其半導(dǎo)體封裝構(gòu)造包括有導(dǎo)電件、半導(dǎo)體芯片、及封裝體。導(dǎo)電件包含有芯片承腳及打線支腳，其中芯片承腳具有一載面，打線支腳具有至少一環(huán)繞于載面的接線部，半導(dǎo)體芯片設(shè)置于載面上，并以導(dǎo)線電性連接半導(dǎo)體芯片及接線部，再以封裝體包覆半導(dǎo)體芯片、導(dǎo)線、載面、及接線部，以形成半導(dǎo)體封裝構(gòu)造。
文檔編號H01L33/62GK101533819SQ20081008542
公開日2009年9月16日 申請日期2008年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月14日
發(fā)明者蘇鄭宏 申請人:旭麗電子(廣州)有限公司;光寶科技股份有限公司