[发明专利]化合物半导体元件的封装模块结构及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种化合物半导体元件的封装模块结构及其制造方法，尤涉 及一种光电半导体元件的薄型封装模块结构及其制造方法。

背景技术

由于光电元件中发光二极管(1ight emitting diode；LED)有体积小、发 光效率高及寿命长等优点，因此被认为是次世代绿色节能照明的最佳光源。 另外液晶显示器的快速发展及全彩屏幕的流行趋势，使白光系发光二极管除 了应用于指示灯及大型显示幕等用途外，更切入广大的消费性电子产品，例 如：手机及个人数字助理(PDA)。

图1为公知表面封装(SMD)元件的发光二极管元件的剖面示意图。发 光二极管裸片12通过固晶胶11固定于绝缘层13c上N型导电铜箔13b的表 面，并通过金属导线15与P型导电铜箔13a和N型导电铜箔13b电性相连， 其中P型导电铜箔13a、N型导电铜箔13b及绝缘层13c构成具有电路的基 板13。另外，透明胶材14覆盖于基板13、金属导线15及裸片12上，可以 保护整个发光二极管元件10不受环境及外力的破坏。

发光二极管元件10使用一般印刷电路板作为基板13，因此其整体厚度 因受限于基板13中绝缘层13c厚度而无法更薄。然而消费性电子产品趋向于 轻、薄、短、小的外型，因此其内部的各元件或外部壳体都需要小型化。另 一方面，绝缘层13c多是散热性较差的树脂材料制成，因此不利于高功率发 光化合物半导体元件作为传导热量的散热途径。因此若将多个发光二极管元 件10组成发光二极管模块，其将产生更严重的散热问题。

综上所述，市场上亟需要一种薄型化合物半导体元件的封装模块结构， 除了厚度要更薄而能节省所占空间外，并且还要改善散热不佳的问题，将更 有利高功率元件的应用。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明提供一种化合物半导体元件的封 装模块结构及其制造方法，该化合物半导体元件的封装模块结构包含一散热 薄层，可有效进行热逸散，因此可改善散热不佳的问题。另外，化合物半导 体元件的封装模块结构由于使用薄型基板，其厚度可以更薄而能节省所占空 间。

本发明公开一种化合物半导体元件的封装模块结构，其包含一散热薄层、 一介电层、多个化合物半导体裸片、一将该半导体裸片固接于该散热薄层的 手段以及一透明胶材。所述介电层包含多个开口，形成于该散热薄层上。多 个化合物半导体裸片位于该介电层的多个开口中的散热薄层上，且化合物半 导体裸片由该介电层分隔。透明胶材包覆所述多个化合物半导体裸片。所述 散热薄层为连续层。

根据本发明的一实施例，化合物半导体元件的封装模块结构另包含一电 路板(例如软性电路板)，该电路板包含第一电极及第二电极，分置于该化合 物半导体裸片的两侧的介电层上。将该半导体裸片固接于该散热薄层的手段 是以固晶胶接合于该散热薄层，且以金属导线将该半导体裸片连接至该第一 电极及第二电极。本实施例中，化合物半导体元件的封装模块结构的厚度介 于0.4至0.8mm。

根据本发明的另一实施例，该散热薄层为具有电路图案的导电膜层，其 包含第一电极及第二电极，分置于该化合物半导体裸片的两侧。将该化合物 半导体裸片固接于该散热薄层的手段是利用倒装芯片接合方式将该化合物半 导体裸片连接该导电膜层的第一电极及第二电极。利用多个凸块电性连接该 化合物半导体裸片与该导电膜层的第一电极及第二电极。本实施例中，化合 物半导体元件的封装模块结构的厚度介于0.15至0.3mm。

根据本发明第一实施例的化合物半导体元件的封装模块结构的制造方 法，其包含以下步骤：首先，提供一散热薄层，该散热薄层为连续层，且形 成一介电层于该散热薄层上。该介电层包含多个开口。其次，将多个化合物 半导体裸片固接于多个开口中的散热薄层上，且将一包含第一电极及第二电 极的电路板覆盖于该介电层上。第一电极及第二电极分置于该化合物半导体 裸片两侧的介电层上。接着电性连接所述多个化合物半导体裸片与第一电极 及第二电极，并将一透明胶材包覆该化合物半导体裸片。一实施例中，所述 多个化合物半导体裸片与第一电极及第二电极可以焊线技术并通过多个金属 导线进行电性连接。