三維立體膠體制模導線支架的製作方法
2023-06-15 01:02:36
專利名稱：三維立體膠體制模導線支架的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種膠體制模(molding)封裝結構的導線架，特別是一種三維立體膠體制模導線支架，在完成部分或全部半導體晶片安裝固著及電性連結後，可以對導線架進行二次加工或調整，以修正部分晶片及導線架的空間位置及角度。
背景技術：
藉由對膠體材料的物質特性的了解與控制，結合精密模具所衝剪製造的金屬導線支架，半導體工業界可以用鑄造成型方式，大量生產尺寸精確、品質均勻的膠體構裝導線架，用來封裝半導體晶片，這也是目前封裝半導體晶片的主要載體如圖1為習知技術傳統膠體制模導線支架的剖面立體示意圖。
一般而言，目前的膠體構裝導線支架，提供了半導體晶片一個保護外殼，以避免機械性的損傷以及環境的汙染，膠體的結構提供了裝置其內的半導體晶片與外界電氣絕緣的效果，金屬材質的導接端子11，將外部的電氣信號傳導到傳統膠體制模導線支架10內的打線金墊15，以金線用打線或用銀膠黏著的方式與半導體晶片14相連結，使得半導體晶片14能安全的應用在線路上或焊接在電路板上以發揮功能。
其中半導體晶片14與打線金墊15的連結，一般都是使用金線或是鋁線應用焊接或是以銀膠黏著方式連結，以允許電氣信號交流，但是不管使用打線方式或是使用銀膠黏著方式，都必須使打線金墊與打線柱或點膠頭保持垂直的方向，以確保固著確實，也因為此一施工條件，所以絕大部分封裝在傳統膠體制模導線支架10內的半導體晶片14，都是安裝在同一或是相互平行的水平面上，以方便電氣連結，極少數特殊的狀況下，同一膠體制模導線架1內的半導體晶片14必需要安裝在不同的角度時，就必須將整個傳統膠體制模導線支架10旋轉，以便使打線金墊垂直於固著裝置(機械)的運動方向，以便進行金線連結，這種方式加工不單速率減慢成本增加，而且當需要旋轉的角度太大時，可能會因為空間的限制使固著裝置無法進行打線。
當涉及聲學、光學、磁性及電氣組件需耦合交互作用，以達到特定的目的時，各組件之間常常需要安裝成特定的角度與極小而準確的距離，以達到最佳的效果，目前的作法大都是將各種性質的組件單獨封裝，再以各式結構夾持，以達到較佳效果，因此不但體積較大成本較高，而且可能會由於組裝的誤差而限制了功能的發揮。
因此如果能將一個以上的半導體晶片，以不同高度與角度，安裝在同一膠體制模導線架內，並完成電氣連結將對應用聲學、光學、電氣及磁性組件，並需以特定角度及距離以發揮耦合或交鏈等性質的應用，將具有節省成本縮小體積，以及便於應用等等功效。
發明內容
本發明的目的是提供一種在完成部分或全部半導體晶片安裝固著及電性連結後，對導線架進行二次加工或調整，以修正部分晶片及導線架的空間位置及角度，以滿足特定需求的三維立體膠體制模導線支架，具有簡化製程、縮小體積及降低成本的效能。
本發明的技術方案為一種三維立體膠體制模導線支架，其特徵在於包括一膠體制模導線支架，具有至少一晶片安裝平面；該晶片安裝平面包含一部份鑲崁其內的金屬材質的區域，部分用來固定一半導體晶片，部分形成供電氣連結的複數打線金墊，這些金屬都屬於至少一導接端子的一部份，並貫穿到該膠體制模封裝體導線支架的外部，以形成該導接端子與外部連接；以及一延伸的晶片安裝平面，設置於該膠體制模導線支架的一鏤空部，並僅以鑲崁其內的該金屬導線連結及支撐。
所述的膠體制模導線支架係指包含塑料與金屬用塑造方式成型且具有兩支以上電性獨立的金屬導線的封裝用導線支架。
在完成安裝固著該半導體晶片以及電氣連結後，對支撐該延伸的晶片安裝平面的該金屬導線支架進行加工，使之永久變形，以變更裝置於其上的半導體晶片的空間位置與角度。
更包含特定形狀的一定位零件，來調整或固定該延伸的晶片安裝平面部分，確實保持該部分再加工後的位置與角度。
在完成對該延伸的晶片安裝平面的位置與角度進行調整後，另外安裝封蓋，增強對半導體晶片的保護。
在安裝該半導體晶片之外亦安裝能增進該半導體晶片功能的各式聲學、光學、磁學與電氣晶片。
所述的延伸的半導體晶片安裝平面與所述的膠體制模導線支架之間以鑲崁有金屬導線的膠體衍柱或可橈性材質連結包覆該金屬導線支架。
本發明的技術效果為藉由再加工此三維立體膠體制模導線支架，使得其內安裝的半導體晶片或半導體晶片間，滿足某些聲學、光學、電氣及磁性耦合或交鏈等性質的特定應用目的，可以使得其內的半導體晶片將來在應用時，僅使用此單一封裝結構，而能達到封裝製程簡化、封裝體積縮小、應用範圍擴大及使用成本降低等效果。
圖1為習知技術傳統膠體制模導線支架的剖面立體示意圖；圖2為本實用新型三維立體膠體制模導線支架立體剖面圖；圖3為本實用新型三維立體膠體制模支架導線的實施例1圖；圖4為本實用新型三維立體膠體制模導線支架的實施例2圖；圖5為本實用新型三維立體膠體制模導線支架的實施例3圖；圖中1-膠體制模導線支架； 10-傳統膠體制模導線支架； 11-導接端子；12-晶片安裝平面；121-延伸的晶片安裝平面；13-鑲崁的金屬面；14-半導體晶片；15-打線金墊；17-金屬導線支架； 18-膠體衍柱；2-影像感測晶片； 3-雷射發光晶片； 4-定位零件；5-鏤空部； 6-上方區域。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本實用新型進行詳細描述實施例1參閱第圖2為本實用新型三維立體膠體制模導線支架立體剖面圖與第圖3為本實用新型三維立體膠體制模導線支架思維一較佳實施例圖，其中該膠體制模導線支架1系以塑造成型方式形成，並與鑲崁其內的金屬材質的導接端子11結合，於膠體制模封裝體內形成一個以上的半導體晶片安裝平面12，此平面包含一部份鑲崁的金屬面13，部分用來固定半導體晶片14，部分形成供電氣連結的打線金墊15，這些金屬都屬於導接端子11的一部份，並貫穿到膠體制模封裝體導線支架1的外部形成導接端子11。影像感測晶片2系一種用以接收、感測影像的晶片(Image Sensor Chip)，可以銀膠固定在三維立體膠體制模導線支架1的半導體晶片安裝平面12上，並用金線以打線方式，完成晶片與周圍打線金墊15間必要的電氣連結。
一個可見光邊射型雷射發光晶片3(Edge-Emitting Laser，EELD)，底部以銀膠固定，組合於該三維立體膠體制模導線支架1的鏤空部5，其的另外一個延伸的半導體晶片安裝平面121上呈電性連接，頂部電極並用金線與打線金墊15連結，以便應用時能以電力驅動，發出雷射束，此一延伸的半導體晶片安裝平面121部分，與三維立體膠體制模導線支架1之間僅以金屬導線支架17連結與支撐如圖二A所示。
在完成半導體晶片的安裝固著與電氣連結後可對半導體晶片安裝平面121與三維立體膠體制模導線支架1之間的金屬導線支架17進行加工，使之彎曲或旋轉並形成永久性的變形如圖二B所示，以便使安置於其上的可見光邊射型雷射發光晶片3，所發射出的雷射束能指向原來安裝平面上方的特定角度。
如上所述，該影像感測晶片2及雷射發光晶片3並不一定要設在該三維立體膠體制模導線支架1之同一平面或光平面上，且該影像感測晶片2及發光晶片3的接地平面在電(性)緣上亦可為相接或絕緣，端視使用需求可變更實施。
實施時，系由可見光邊射型雷射發光晶片3發出探測光源，投射到三維立體膠體制模導線支架1的上方區域6，當被探測物出現在離三維立體膠體制模導線支架1的適當距離時，從被測物反射的光線就會被影像感測晶片2測得，而完成光學與電氣信號的交鏈。
實施例2請參閱第圖4為本實用新型三維立體膠體制模導線支架另一實施例圖，延伸的半導體晶片安裝平面121與膠體制模導線支架1之間，是利用一膠體衍柱18包覆金屬導線支架17於膠體制模導線支架1的鏤空部5中。
實施例3請再參閱第圖5為本實用新型三維立體膠體制模導線支架另一實施例圖，是置入特定形狀的定位另件4，以崁入或其它固著方式例如膠黏，卡榫或雷射焊接等等方式使延伸的半導體晶片安裝平面121與膠體制模導線支架1之間的膠體衍柱強迫彎曲及旋轉偏離原位使光線可見光邊射型雷射發光晶片3發出探測光源，投射到三維立體膠體制模導線支架1的上方區域6，當被探測物出現在離三維立體膠體制模導線支架1的適當距離時，從被測物反射的光線就會被影像感測晶片2測得，而完成光學與電氣信號的交鏈，並有精確控制及保持的功效以達到同一目的。
由於本實用新型三維立體膠體制模導線支架的膠體制模導線支架1是以射出成型方式製作而為單一的構件，在應用時可以容納不同功能的半導體晶片，以達到某些聲學、光學、電氣及磁性耦合或交鏈等性質及效果，而需要保持的特定距離與角度，晶片的安裝與所有的打線金墊，都在具有同一法線分量的平面上，使封裝製程快速而且經濟，特別在現今電子產品精巧化設計趨勢下，系能達成縮小體積效果，擴大半導體晶片耦合或交連結構的應用範圍，確實符合產業需求。
權利要求1.一種三維立體膠體制模導線支架，其特徵在於包括一膠體制模導線支架(1)，具有至少一晶片安裝平面(12)；該晶片安裝平面(12)包含一部份鑲崁其內的金屬材質的區域，部分用來固定一半導體晶片(14)，部分形成供電氣連結的複數打線金墊(14)，這些金屬都屬於至少一導接端子(11)的一部份，並貫穿到該膠體制模封裝體導線支架的外部，以形成該導接端子(11)與外部連接；以及一延伸的晶片安裝平面(121)，設置於該膠體制模導線支架(1)的一鏤空部(5)，並僅以鑲莰其內的該金屬導線連結及支撐。
2.根據權利要求1所述的三維立體膠體制模導線支架，其特徵在於所述的膠體制模導線支架(1)係指包含塑料與金屬用塑造方式成型且具有兩支以上電性獨立的金屬導線的封裝用導線支架。
3.根據權利要求1所述的三維立體膠體制模導線支架，其特徵在於在完成安裝固著該半導體晶片以及電氣連結後，對支撐該延伸的晶片安裝平面的該金屬導線支架(17)進行加工，使之永久變形，以變更裝置於其上的半導體晶片的空間位置與角度。
4.根據權利要求1所述的三維立體膠體制模導線支架，其特徵在於更包含特定形狀的一定位零件(4)，來調整或固定該延伸的晶片安裝平面部分，確實保持該部分再加工後的位置與角度。
5.根據權利要求1所述的三維立體膠體制模導線支架，其特徵在於在完成對該延伸的晶片安裝平面(121)的位置與角度進行調整後，另外安裝封蓋，增強對半導體晶片的保護。
6.根據權利要求1所述的三維立體膠體制模導線支架，其特徵在於在安裝該半導體晶片之外亦安裝能增進該半導體晶片功能的各式聲學、光學、磁學與電氣晶片。
7根據權利要求1所述的三維立體膠體制模導線支架，其特徵在於所述的延伸的半導體晶片安裝平面(121)與所述的膠體制模導線支架(1)之間以鑲莰有金屬導線的膠體衍柱或可橈性材質連結包覆該金屬導線支架。
專利摘要一種三維立體膠體制模導線支架，用以封裝半導體晶片以及光、電或磁性組件。在使用時可在裝置一片以上的半導體晶片安裝固著後，再視需要使用金線或銀膠等方式構成與外部的電氣連結後，以再加工的方式改變此膠體的金屬導線支架的一部分，調整已安裝的半導體晶片的位置與角度，從而發揮半導體晶片應用上之特定聲學、光學、電氣及磁性要求，此種三維立體膠體制模導線支架可以結合聲、光、電、磁性收、發及信號處理組件於同一構件內，並符合關聯組件的間在空間位置上的特殊需求，以達到精簡體積、降低成本以及便於使用等功能。
文檔編號H01L23/495GK2896525SQ20062000295
公開日2007年5月2日 申請日期2006年2月15日 優先權日2006年2月15日
發明者鄭祝良, 王繼華 申請人:聯鈞光電股份有限公司