一种半导体封装器件
阅读：17发布：2020-05-08
专利汇可以提供一种半导体封装器件专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型提供一种 半导体 封装器件，包括倒装 半导体芯片 、碗杯、盖板；所述倒装半导体芯片与所述碗杯底部电连接，所述盖板固定连接于所述碗杯顶部以形成密闭的密封腔，所述密封腔内仅填充有由0族元素组成的稀有气体，且所述密封腔的压强低于外界环境气压，本实用新型提供的半导体封装器件内部密封且处于由0族元素组成的低压稀有气体环境中，可以避免 回流焊 过程气体膨胀损坏器件，也能够避免填充物或气孔对器件的影响；同时，稀有气体能够对封装器件内部元件形成有效保护。(ESM)同样的 发明 创造已同日 申请 发明 专利，下面是一种半导体封装器件专利的具体信息内容。
1.一种半导体封装器件，其特征在于，包括：倒装半导体芯片、碗杯、盖板；
所述倒装半导体芯片与所述碗杯底部电连接，所述盖板固定连接于所述碗杯顶部以形成密闭的密封腔，所述密封腔内仅填充有由0族元素组成的稀有气体，且所述密封腔的压强低于外界环境气压。
2.如权利要求1所述的半导体封装器件，其特征在于，所述盖板与碗杯顶部的连接区域为粗糙表面，以增加所述盖板与所述碗杯顶部的结合力。
3.如权利要求2所述的半导体封装器件，其特征在于，所述碗杯顶部包括“L”形台阶，所述盖板与所述台阶匹配。
4.如权利要求2所述的半导体封装器件，其特征在于，所述盖板设置于所述碗杯顶部上，且通过粘结剂与所述碗杯固定。
5.如权利要求4所述的半导体封装器件，其特征在于，所述粘结剂包括有机胶水或金属焊接材料。
6.如权利要求1-5任一项所述的半导体封装器件，其特征在于，所述0族元素组成的稀有气体包括氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氡气中的至少一种。
7.如权利要求6所述的半导体封装器件，其特征在于，所述密封腔的压强包括0-900pa。
一种半导体封装器件
技术领域
[0001] 本实用新型涉及半导体的应用领域，尤其涉及一种半导体封装器件。
背景技术
[0002] 目前半导体封装器件的安装焊接一般采用回流焊的方式，回流焊温度会超过230℃，但半导体封装器件内部存在大量空气，由于回流焊温度过高，在回流焊过程中随着温度升高半导体封装器件内部空气会迅速膨胀，造成半导体封装器件损坏。实用新型内容
[0003] 本实用新型提供一种半导体封装器件，主要解决的技术问题是：现有半导体封装器件在回流焊过程中半导体封装器件内部空气会随着温度迅速膨胀，造成半导体封装器件损坏的问题。
[0004] 为解决上述技术问题，本实用新型提供一种半导体封装器件，包括：倒装半导体芯片、碗杯、盖板；
[0005] 所述倒装半导体芯片与所述碗杯底部电连接，所述盖板固定连接与所述碗杯顶部以形成密闭的密封腔，所述密封腔内仅填充有由0族元素组成的稀有气体，且所述密封腔的压强低于外界环境气压。
[0006] 可选的，所述盖板与碗杯顶部的连接区域为粗糙表面，以增加所述盖板与所述碗杯顶部的结合力。
[0007] 可选的，所述碗杯顶部包括“L”形台阶，所述盖板与所述台阶匹配。
[0008] 可选的，所述盖板设置于所述碗杯顶部上，且通过粘结剂与所述碗杯固定。
[0009] 可选的，所述粘结剂包括有机胶水或金属焊接材料。
[0010] 可选的，所述0族元素组成的稀有气体包括氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氡气中的至少一种。
[0011] 可选的，所述密封腔的压强包括0-900pa。
[0012] 有益效果
[0013] 本实用新型提供一种半导体封装器件，包括倒装半导体芯片、碗杯、盖板；所述倒装半导体芯片与所述碗杯底部电连接，所述盖板固定连接与所述碗杯顶部以形成密闭的密封腔，所述密封腔内仅填充有由0族元素组成的稀有气体，且所述密封腔的压强低于外界环境气压；本实用新型提供的半导体封装器件内部密封且处于由0族元素组成的低压稀有气体环境中，可以避免回流焊过程气体膨胀损坏器件，也能够避免填充物或气孔对器件的影响；同时，稀有气体能够对封装器件内部元件形成有效保护。附图说明
[0014] 图1为本实用新型实施例一提供的一种半导体封装器件的结构示意图；
[0015] 图2为本实用新型实施例一提供的另一种半导体封装器件的结构示意图；
[0016] 图3为本实用新型实施例一提供的导电胶与金属焊盘的示意图；
[0017] 图4为本实用新型实施例一提供的将盖板放置在碗杯顶部的示意图；
[0018] 图5为本实用新型实施例二提供的半导体封装器件的结构示意图。
具体实施方式
[0020] 为了使本实用新型的内容更容易被理解，下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0021] 实施例一：
[0022] 半导体封装器件内部存在大量空气，在回流焊过程中随着温度升高空气会迅速膨胀造成器件损坏，为了避免这一现象，目前的半导体封装器件采用两种方案：(1)在器件内部空隙填充有机材料，排出或减少器件内部空气。(2)在器件外壳开出气孔，受热膨胀时气体随排气孔排出。但这两种方案都有一定的局限性，采用方案(1)，内部有机填充物环境适应性差，受外界物质及环境影响易发生老化，影响器件性能；采用方案(2)器件处于非密封状态，外界环境污染物易进入器件内部，影响器件工作，为了解决上述问题，本实施例提供了一种半导体封装器件，请参见图1，半导体封装器件，可以实现光、电、声、磁、热、力信号中两种或多种间相互转换，该半导体封装器件包括：倒装半导体芯片101、碗杯102，盖板103；盖板103固定连接于碗杯102顶部以形成密闭的密封腔104，倒装半导体芯片101倒装与位于密封腔104内的碗杯102底部电连接；其中密封腔104内仅填充有由0族元素组成的稀有气体，且所述密封腔104的压强低于外界环境气压；利用密封腔104使得倒装半导体芯片101处于密封状态，避免外界环境污染物进入器件内，同时增强倒装半导体芯片101与碗杯102之间的电绝缘性；通过该填充有稀有气体的密封腔104，使得倒装半导体芯片101不直接与碗杯102接触，从而可避免气体膨胀损坏器件，对倒装半导体芯片101形成有效保护。
[0023] 在本实施例中，盖板103与碗杯102结合形成的密封腔104内部填充有稀有气体，是在密闭真空环境中填充一定量的稀有气体，即该密封腔104不包括其他气体，密封腔104的稀有气体压强低于外部环境大气压强；值得注意的是，0族元素组成的稀有气体包括氦气He2、氖气Ne2、氩气Ar2、氪气Kr2、氙气Xe2、氡气Rn2中的至少一种，例如密封腔104内部包括由He2、Ar2和Ne2混合形成的气体；由于密封腔104的压强低于常压，较优的，密封腔104的压强包括0～900pa，例如密封腔内部为由He2、Ar2和Ne2混合组成的压强为500pa稀有气体环境。
[0024] 需要说明的是，碗杯102的整体形状包括但不限于碗状、规则多边体状(如四边体)等。该碗杯102包括位于底部的底座和位于顶部外壳，底座以绝缘材料为基体，在绝缘材料上包括金属焊盘1021，其中该底座和外壳一体成型构成碗杯102，在其他实施例中，碗杯102也可以是将外壳单独成型后再固定在底座上形成碗杯102，此时外壳内部为空隙，外壳底部和顶部为开口状，分别于底座和盖板103密闭结合，例如在底座四周涂覆粘结剂，将外壳底部放置于底座粘结剂上，使外壳固定在底座上，外壳底部开口与底座密闭结合，保护外壳顶部开口与底座组合形成碗杯102状结构。倒装半导体芯片101的导电电极位于底部，进而倒装半导体芯片101底部的正电极1011和负电极1012分别与底座上的金属焊盘1021电连接，如图2所示，两个金属焊盘1021位于底座中心，金属焊盘1021的面积大于倒装半导体芯片101面积，以保证导体芯片与底座接触完整；在本实施例中，如图3所示，倒装半导体芯片101的导电电极通过导电胶105与金属焊盘1021电连接，导电胶105是金属和非金属组合而成的导电胶状、膏状物，导电胶105的一端连接半导体光电芯片的电极，另一端连接在底座的金属焊盘1021上，使倒装半导体芯片101与底座的金属焊盘1021实现电导通，其中该导电胶
105的面积小于金属焊盘1021，避免导电胶105溢出金属焊盘1021。在其他实施例中，倒装半导体芯片101的导电电极也可以通过金属引线与金属焊盘1021连接。
105的面积小于金属焊盘1021，避免导电胶105溢出金属焊盘1021。在其他实施例中，倒装半导体芯片101的导电电极也可以通过金属引线与金属焊盘1021连接。
[0025] 在本实施例中，盖板103的形状、大小与碗杯102顶部开口状匹配，例如碗杯102开口为长方形，则盖板103也为长方形；值得注意的是，本实施例中的盖板103与碗杯102顶部的连接区域为粗糙表面，即盖板103部分区域和碗杯102顶部的部分区域均为粗糙表面，以增加盖板103与碗杯102顶部的结合力。由于碗杯102具有一定的厚度，盖板103的长度可以大于碗杯102最小长度，且小于碗杯102最大长度，为了保证密封腔104的完全封闭，本实施例中的盖板103的高度与碗杯102的高度持平，如图1所示，碗杯顶部包括“L”形台阶，盖板与台阶配合使得盖板103嵌入碗杯102中，使得盖板103与碗杯102高度持平。在本实施例中，盖板103可以通过粘结剂与碗杯102密封，该粘结剂包括但不限于有机胶水或金属焊接材料，例如聚二甲基硅氧烷或Si02为主材的粘结剂。在一些实施例中，盖板103长度可以略大于或等于碗杯102开口，例如如图4所示，盖板103直接放置在碗杯102顶部上，此时碗杯顶部为规则四边形，盖板103高度大于碗杯102高度，当然盖板也可以通过粘结剂与碗杯顶部固定。
[0026] 需要说明的是，本实施例中的盖板103包括透明或半透明玻璃盖板，玻璃盖板对光有聚集的效果，适用于定向性应用，其中盖板103具体包括透明或半透明的有机玻璃盖板、透明或半透明的无机玻璃盖板、透明或半透明的有机与无机组合而成的玻璃盖板。
[0027] 在本实施例中，倒装半导体芯片101包括但不限于半导体光电芯片，半导体光电芯片由芯片基材、P型半导体、N型半导体和电极组成，半导体光电芯片能吸收电能，并释放出光能及热能，实现电、光、热信号相互转换。
[0028] 本实施例提供了一种半导体封装器件，盖板固定连接在所述碗杯以形成密闭的密封腔，所述倒装半导体芯片倒装在位于所述密封腔内的碗杯底座上，倒装半导体芯片的导电电极位于底部，使用导电胶将倒装半导体芯片固定于碗杯内的底座上，并通过处于芯片底部的导电胶将芯片电极与底座金属连接，实现电导通；盖板与碗杯形成的密封腔内部为由0族元素组成的压强为0～900pa低压稀有气体环境，可以避免回流焊过程气体膨胀损坏器件，也能够避免填充物或气孔对器件的影响，提高器件的可靠性。
[0029] 实施例二：
[0030] 本实施例提供一种具体的半导体封装器件，如图5所示，该半导体封装器件包括：碗杯102，倒装在碗杯102底部上的倒装半导体芯片101，固定连接在碗杯102顶部以形成密闭的密封腔104的盖板103，密封腔104内填充有0族元素组成的稀有气体，具体的，密封腔
104内部仅包括由He2、Ne2、Ar2、Kr2、Xe2、Rn2中的一种或多种混合形成的稀有气体环境，密封腔104的气压包括0～900pa，低于外界环境气压。
104内部仅包括由He2、Ne2、Ar2、Kr2、Xe2、Rn2中的一种或多种混合形成的稀有气体环境，密封腔104的气压包括0～900pa，低于外界环境气压。
[0031] 在本实施例中，碗杯102包括一体成型的底座和外壳，底座上设置有两个金属焊盘1021，倒装半导体芯片101包括位于底部的正电极1011和负电极1012，正电极1011与负电极
1012分别通过导电胶105与金属焊盘1021电连接，该导电胶105是由金属和非金属组合而成的导电胶状、膏状物。
1012分别通过导电胶105与金属焊盘1021电连接，该导电胶105是由金属和非金属组合而成的导电胶状、膏状物。
[0032] 在本实施例中，盖板103为透明玻璃盖板103且为长方形，该盖板103的形状与碗杯102开口一致；盖板103的长度大于碗杯102最小长度，且小于碗杯102最大长度，盖板103与碗杯102高度持平，碗杯102顶部包括“L”形台阶，使得盖板103嵌入碗杯102中，其中盖板103通过聚二甲基硅氧烷或Si02为主材的粘结剂与碗杯102密封；在一些实施例中，将盖板103与碗杯102顶部的连接区域为粗糙表面，预先对盖板103的两端区域、碗杯102顶部对应“L”区域进行粗糙处理，当盖板103通过粘结剂与碗杯102顶部连接时，通过粗糙表面增加粘结剂与盖板103、碗杯102顶部的结合力。
[0033] 本实施例提供一种半导体封装器件，包括倒装半导体芯片、碗杯、盖板；所述盖板固定连接在所述碗杯以形成密闭的密封腔，所述倒装半导体芯片倒装在位于所述密封腔内的碗杯底座上并所述底座电连接，所述密封腔内填充有由0族元素组成的稀有气体，且所述密封腔的压强低于常压，导体封装器件内部密封且处于由0族元素组成的低压稀有气体环境中，可以避免回流焊过程气体膨胀损坏器件，也能够避免填充物或气孔对器件的影响；同时，稀有气体能够对封装器件内部元件形成有效保护。
[0034] 应当理解的是，本实施例提供的半导体封装器件可以应用于各种发光领域，例如其可以制作成背光模组应用于显示背光领域(可以是电视、显示器、手机等终端的背光模组)。此时可以将其应用于背光模组。还可应用于按键背光领域、拍摄领域、家用照明领域、医用照明领域、装饰领域、汽车领域、交通领域等。应用于按键背光领域时，可以作为手机、计算器、键盘等具有按键设备的按键背光光源；应用于拍摄领域时，可以制作成摄像头的闪光灯；应用于家用照明领域时，可以制作成落地灯、台灯、照明灯、吸顶灯、筒灯、投射灯等；应用于医用照明领域时，可以制作成手术灯、低电磁照明灯等；应用于装饰领域时可以制作成各种装饰灯，例如各种彩灯、景观照明灯、广告灯；应用于汽车领域时，可以制作成汽车车灯、汽车指示灯等；应用于交通领域时，可以制成各种交通灯，也可以制成各种路灯。上述应用仅仅是本实施例所示例的几种应用，应当理解的是半导体封装器件的应用并不限于上述示例的几种领域。
[0035] 上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。
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