透光封板组件及其加工方法、封装结构及其制备方法与流程

1.本发明涉及半导体领域，具体涉及透光封板组件、封装结构及其制备方法。


背景技术：

2.如图1所示，一种clga封装结构，包括基板、设置在基板上的可发光芯片以及光窗帽，该光窗帽由金属盖板与玻璃片用金属焊料粘接而成，可发光芯片产生的光线通过玻璃片向外射出。
3.这种结构的光窗帽，玻璃片与金属盖板用金属焊料粘接时，金属焊料易产生空洞，气密良率较差，此外，玻璃片下方无支撑，结合力较差。


技术实现要素：

4.本发明针对上述问题，克服至少一个不足，提出了透光封板组件及其加工方法、封装结构及其制备方法。
5.本发明采取的技术方案如下：
6.一种透光封板组件，包括：
7.塑料封盖，具有正面以及侧面；
8.透光板，位于所述塑料封盖的正面或/和所述塑料封盖的侧面，所述塑料封盖和透光板通过注塑工艺结合为一体，所述塑料封盖包覆住所述透光板的周沿。
9.本技术的透光封板组件，透光板与塑料封盖无需焊料粘接，透光板周沿完全被塑封料卡住，提升了气密性；此外，塑料封盖的材质为塑料，相对于金属而言，降低了成本。
10.当透光板位于所述塑料封盖的侧面时，能够减少产品使用过程中的落尘量，长期使用后，相对于设置于正面而言，光照强度更强。
11.本技术塑料封盖可以选用多种能够加热熔融冷却成型的材料，比如pe、pp、papc、pom、psu、pbt、pmma、peek、pei、lcp等。
12.本技术透光板可以采用多种能透光的材料，比如玻璃、亚克力板等等。
13.于本发明其中一实施例中，所述塑料封盖具有主体部分、包覆所述透光板外侧周沿的第一包覆部分以及包覆所述透光板内侧周沿的第二包覆部分。
14.于本发明其中一实施例中，所述第一包覆部分具有用于增加出光角度的第一倒角。
15.在第一包覆部分设置第一倒角，能够降低第一包覆部分的遮挡程度，能够有效增加出光角度。
16.于本发明其中一实施例中，所述第二包覆部分具有第二倒角。
17.设置第二倒角，一定程度上也能保证出光角度，且也能节约材料。
18.于本发明其中一实施例中，所述透光板的材料为玻璃。
19.于本发明其中一实施例中，所述塑料封盖的材料为lcp。
20.本技术还公开了一种透光封板组件的加工方法，用于加工上文所述的透光封板组
件，透光封板组件的加工方法包括以下步骤：
21.将透光板置于第一注塑模具中，注塑形成主体部分、第一包覆部分、第二包覆部分中的至少一个，得到半成品；
22.将半成品置于第二注塑模具中，注塑后得到透光封板组件。
23.本技术还公开了一种封装结构，包括：
24.基板，具有正面和背面；
25.金属柱，设于所述基板，所述金属柱贯穿所述基板；
26.一个或多个第一芯片，设于所述基板的正面，至少一个第一芯片为发光芯片，至少有一个第一芯片与金属柱连接；
27.上文所述的透光封板组件，所述透光封板组件的塑料封盖的侧面固定于所述基板上，所述透光封板组件将第一芯片遮盖住，发光芯片发出的光线通过所述透光板射出。
28.本技术中，金属柱的材质可以为铜、金、钨等。
29.本技术中，基板可以为陶瓷基板。
30.于本发明其中一实施例中，至少有两个第一芯片之间通过焊线连接，至少有一个第一芯片通过焊线与金属柱连接。
31.于本发明其中一实施例中，所述塑料封盖的侧面远离透光板的端面通过胶水固定于所述基板的正面。
32.本技术还公开了一种封装结构的制备方法，包括以下步骤：
33.准备基板，在基板上制备得到贯穿基板的金属柱；
34.将第一芯片固定于所述基板的正面，至少一个第一芯片为发光芯片，至少有一个第一芯片与金属柱连接；
35.准备上文所述的透光封板组件，将所述塑料封盖的侧面远离透光板的端面固定于所述基板的正面。
36.于本发明其中一实施例中，所述塑料封盖的侧面远离透光板的端面通过胶水固定于所述基板的正面。
37.本技术还公开了一种封装结构，包括：
38.第二芯片，具有正面和背面；
39.钝化层，位于所述第二芯片的背面；
40.再布线层，设于所述钝化层内，与第二芯片的背面电性连接；
41.焊球，位于钝化层远离第二芯片的一面，与所述再布线层连接；
42.塑封层，位于所述第二芯片和钝化层的外周，塑封层和第二芯片之间形成台阶；
43.第三芯片，设于所述第二芯片的正面，与第二芯片连接，所述第三芯片为发光芯片；
44.上文所述的透光封板组件，所述透光封板组件的塑料封盖的侧面固定在所述台阶上，透光封板组件将第三芯片遮盖住，所述第三芯片发出的光线通过所述透光板射出。
45.所述透光封板组件的塑料封盖的侧面固定在台阶上的方式有多种，包括但不限于胶水、焊接等。
46.该封装结构取消了基板，整个结构体积减小；第三芯片设于所述第二芯片的正面，芯片间距减小，提升了传输效率，降低了功耗。透光封板组件通过与塑封层和第二芯片之间
形成台阶配合，能够实现更好的气密性。
47.于本发明其中一实施例中，所述第二芯片上具有金属柱，所述第二芯片通过金属柱与所述第三芯片连接。
48.本技术还公开了一种封装结构的制备方法，包括以下步骤：
49.准备背面具有钝化层的第二芯片；
50.使用rdl工艺在钝化层上加工得到再布线层；
51.将焊球与再布线层连接；
52.塑封第二芯片，研磨后露出第二芯片，蚀刻多余塑封料，得到塑封层，所述塑封层和第二芯片之间形成台阶；
53.将第三芯片设置于所述第二芯片的正面，使第三芯片与第二芯片连接，所述第三芯片为发光芯片；
54.准备上文所述的透光封板组件，将所述塑料封盖的侧面远离透光板的端面固定于所述台阶上，使透光封板组件将第三芯片遮盖住。
55.于本发明其中一实施例中，所述第二芯片通过tsv工艺与所述第三芯片连接。
56.于本发明其中一实施例中，所述塑料封盖的侧面远离透光板的端面通过胶水固定于所述台阶上。
57.于本发明其中一实施例中，胶水可以为epoxy，相对于金属焊料而言，节约了成本。
58.本发明的有益效果是：本技术的透光封板组件，透光板与塑料封盖无需焊料粘接，透光板周沿完全被塑封料卡住，提升了气密性；此外，塑料封盖的材质为塑料，相对于金属而言，降低了成本。
附图说明
59.图1是一种clga封装结构的示意图；
60.图2是透光封板组件的一种示意图；
61.图3是透光封板组件设置第一倒角和未设置第一角度时出光角度示意图；
62.图4是透光封板组件的另一种示意图；
63.图5是透光封板组件的第三种示意图；
64.图6是第一模具加工的示意图；
65.图7是透光板、主体部分和第二包覆部分的示意图；
66.图8是图7转动180
°
后的示意图；
67.图9是第二模具加工的示意图；
68.图10是封装结构的一种示意图；
69.图11是封装结构的另一种示意图。
70.图中各附图标记为：
71.1、基板；11、金属柱；2、可发光芯片；3、光窗帽；31、金属盖板；32、玻璃片；33、金属焊料；4、透光封板组件；41、塑料封盖；41a、塑料封盖的正面；41b、塑料封盖的侧面；411、主体部分；412、第一包覆部分；4121、第一倒角；413、第二包覆部分；4131、第二倒角；42、透光板；51、第一注塑模具；52、第二注塑模具；6、第一芯片；7、焊线；8、第二芯片；81、钝化层；82、再布线层；83、焊球；9、塑封层；91、台阶；10、第三芯片；100、胶水。
具体实施方式
72.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
73.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
74.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
75.下面结合各附图，对本发明做详细描述。
76.如图2、4和5所示，一种透光封板组件4，包括：
77.塑料封盖41，具有正面41a以及侧面41b；
78.透光板42，位于塑料封盖的正面41a或/和塑料封盖的侧面41b，塑料封盖41和透光板42通过注塑工艺结合为一体，塑料封盖41包覆住透光板42的周沿。
79.本技术的透光封板组件4，透光板42与塑料封盖41无需焊料粘接，透光板42周沿完全被塑封料卡住，提升了气密性；此外，塑料封盖41的材质为塑料，相对于金属而言，降低了成本。
80.当透光板42位于塑料封盖的侧面41b时，能够减少产品使用过程中的落尘量；长期使用后，相对于设置于正面而言，光照强度更强。
81.本技术塑料封盖41可以选用多种能够加热熔融冷却成型的材料，比如pe、pp、papc、pom、psu、pbt、pmma、peek、pei、lcp等。
82.本技术透光板42可以采用多种能透光的材料，比如玻璃、亚克力板等等。
83.图2中，透光板42位于塑料封盖的正面41a，图4中，透光板42位于塑料封盖的侧面41b，图5中，透光板42位于塑料封盖的正面41a和侧面41b。
84.如图2、4和5所示，在一些实施例中，塑料封盖41具有主体部分411、包覆透光板42外侧周沿的第一包覆部分412以及包覆透光板42内侧周沿的第二包覆部分413。
85.如图2所示，在一些实施例中，第一包覆部分412具有用于增加出光角度的第一倒角4121。在第一包覆部分412设置第一倒角4121，能够降低第一包覆部分412的遮挡程度，有效增加透光芯片出光角度。如图3所示，当未设置第一倒角4121时，出光角度在a2和b2之间，当设置有第一倒角4121后，出光角度增大至a1和b1之间。
86.如图2所示，在一些实施例中，第二包覆部分413具有第二倒角4131。设置第二倒角4131，一定程度上也能保证出光角度，且能节约注塑材料。
87.在一些实施例中，透光板42的材料为玻璃。
88.在一些实施例中，塑料封盖41的材料为lcp。
89.本实施例还公开了一种透光封板组件4的加工方法，用于加工本实施例的透光封板组件4，透光封板组件4的加工方法包括以下步骤：
90.如图6所示，将透光板42置于第一注塑模具51中，注塑形成主体部分411、第一包覆部分412、第二包覆部分413中的至少一个，得到半成品，见图7；
91.如图8所示，将半成品转动180
°
；
92.如图9所示，将半成品置于第二注塑模具52中，注塑形成第一包覆部分412后得到如图2所示的透光封板组件4。
93.如图10所示，本实施例还公开了一种封装结构，包括：
94.基板1，具有正面和背面；
95.金属柱11，设于基板1，金属柱11贯穿基板1；
96.一个或多个第一芯片6，设于基板1的正面，至少一个第一芯片6为发光芯片，至少有一个第一芯片6与金属柱11连接；
97.本实施例的透光封板组件4，透光封板组件4的塑料封盖的侧面41b固定于基板1上，透光封板组件4将第一芯片6遮盖住，发光芯片发出的光线通过透光板42射出。
98.本技术中，金属柱11的材质可以为铜、金、钨等。
99.本技术中，基板1可以为陶瓷基板1。
100.如图10所示，在一些实施例中，至少有两个第一芯片6之间通过焊线7连接，至少有一个第一芯片6通过焊线7与金属柱11连接。
101.如图10所示，在一些实施例中，塑料封盖的侧面41b远离透光板42的端面通过胶水100固定于基板1的正面。
102.本实施例还公开了一种封装结构的制备方法，包括以下步骤：
103.准备基板1，在基板1上制备得到贯穿基板1的金属柱11；
104.将第一芯片6固定于基板1的正面，至少一个第一芯片6为发光芯片，至少一个第一芯片6与金属柱11连接；
105.准备本实施例的透光封板组件4，将塑料封盖的侧面41b远离透光板42的端面通过胶水100等方式固定于基板1的正面。
106.如图11所示，本实施例还公开了另一种封装结构，包括：
107.第二芯片8，具有正面和背面；
108.钝化层81，位于第二芯片8的背面；
109.再布线层82，设于钝化层81内，与第二芯片8的背面电性连接；
110.焊球83，位于钝化层81远离第二芯片8的一面，与再布线层82连接；
111.塑封层9，位于第二芯片8和钝化层81的外周，塑封层9和第二芯片8之间形成台阶91；
112.第三芯片10，设于第二芯片8的正面，与第二芯片8连接，第三芯片10为发光芯片；
113.本实施例的透光封板组件4，透光封板组件4的塑料封盖的侧面41b固定在台阶91上，透光封板组件4将第三芯片10遮盖住，第三芯片10发出的光线通过透光板42射出。
114.透光封板组件4的塑料封盖的侧面41b固定在台阶91上的方式有多种，包括但不限于胶水、焊接等。
115.该封装结构取消了基板1，整个结构体积减小；第三芯片10设于第二芯片8的正面，
芯片间距减小，提升了传输效率，降低了功耗。透光封板组件4通过与塑封层9和第二芯片8之间形成台阶91配合，能够实现更好的气密性。
116.另外由于该封装结构的透光封板组件4的塑料封盖的侧面41b是固定在台阶91上，使得塑料封盖的侧面41b的所在水平面低于第二芯片8正面所在水平面，也就是说塑料封盖的侧面41b的所在水平面同样是低于第三芯片10下表面所在水平面，这就使得第三芯片10发出的光线不会被塑料封盖的侧面41b(透光板处)所遮挡，进一步提高了出光角度。
117.如图11所示，在一些实施例中，第二芯片8上具有金属柱11，第二芯片8通过金属柱11与第三芯片10连接。
118.本技术还公开了一种封装结构的制备方法，包括以下步骤：
119.准备背面具有钝化层81的第二芯片8；
120.使用rdl工艺在钝化层81上加工得到再布线层82；
121.将焊球83与再布线层82连接；
122.塑封第二芯片8，研磨后露出第二芯片8，蚀刻多余塑封料，得到塑封层9，塑封层9和第二芯片8之间形成台阶91；
123.将第三芯片10设置于第二芯片8的正面，使第三芯片10与第二芯片8电性连接，第三芯片10为发光芯片；
124.准备本实施例的透光封板组件4，将塑料封盖的侧面41b远离透光板42的端面通过胶水等方式固定于台阶91上，使透光封板组件4将第三芯片10遮盖住。
125.在一些实施例中，第二芯片8通过tsv工艺与第三芯片10连接。
126.在一些实施例中，胶水100可以为epoxy，相对于金属焊料而言，节约了成本。
127.本技术的透光封板组件4和封装结构中，透光板42与塑料封盖41通过注塑形成为一体，透光板42周沿完全被塑封料卡住，提升了气密性；此外，塑料封盖41的材质为塑料，相对于金属而言，降低了成本；另外，在第一包覆部分412设置第一倒角4121，能够降低第一包覆部分412的遮挡程度，能够有效增加出光角度。
128.以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此即限制本发明的专利保护范围，凡是运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的保护范围内。

技术特征：
1.一种透光封板组件，其特征在于，包括：塑料封盖，具有正面以及侧面；透光板，位于所述塑料封盖的正面或/和所述塑料封盖的侧面，所述塑料封盖和透光板通过注塑工艺结合为一体，所述塑料封盖包覆住所述透光板的周沿。2.如权利要求1所述的透光封板组件，其特征在于，所述塑料封盖具有主体部分、包覆所述透光板外侧周沿的第一包覆部分以及包覆所述透光板内侧周沿的第二包覆部分。3.如权利要求2所述的透光封板组件，其特征在于，所述第一包覆部分具有用于增加出光角度的第一倒角。4.如权利要求3所述的透光封板组件，其特征在于，所述第二包覆部分具有第二倒角。5.如权利要求1所述的透光封板组件，其特征在于，所述透光板的材料为玻璃。6.如权利要求1所述的透光封板组件，其特征在于，所述塑料封盖的材料为lcp。7.一种透光封板组件的加工方法，其特征在于，用于加工权利要求2、3或4任意一项所述的透光封板组件，透光封板组件的加工方法包括以下步骤：将透光板置于第一注塑模具中，注塑形成主体部分、第一包覆部分、第二包覆部分中的至少一个，得到半成品；将半成品置于第二注塑模具中，注塑后得到透光封板组件。8.一种封装结构，其特征在于，包括：基板，具有正面和背面；金属柱，设于所述基板，所述金属柱贯穿所述基板；一个或多个第一芯片，设于所述基板的正面，至少一个第一芯片为发光芯片，至少有一个第一芯片与金属柱连接；权利要求1～6任意一项所述的透光封板组件，所述透光封板组件的塑料封盖的侧面固定于所述基板上，所述透光封板组件将第一芯片遮盖住，发光芯片发出的光线通过所述透光板射出。9.如权利要求8所述的封装结构，其特征在于，至少有两个第一芯片之间通过焊线连接，至少有一个第一芯片通过焊线与金属柱连接。10.如权利要求8所述的封装结构，其特征在于，所述塑料封盖的侧面远离透光板的端面通过胶水固定于所述基板的正面。11.一种封装结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：准备基板，在基板上制备得到贯穿基板的金属柱；将第一芯片固定于所述基板的正面，至少一个第一芯片为发光芯片，至少有一个第一芯片与金属柱连接；准备权利要求1～6任意一项所述的透光封板组件，将所述塑料封盖的侧面远离透光板的端面固定于所述基板的正面。12.如权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述塑料封盖的侧面远离透光板的端面通过胶水固定于所述基板的正面。13.一种封装结构，其特征在于，包括：第二芯片，具有正面和背面；钝化层，位于所述第二芯片的背面；
再布线层，设于所述钝化层内，与第二芯片的背面电性连接；焊球，位于钝化层远离第二芯片的一面，与所述再布线层连接；塑封层，位于所述第二芯片和钝化层的外周，塑封层和第二芯片之间形成台阶；第三芯片，设于所述第二芯片的正面，与第二芯片连接，所述第三芯片为发光芯片；权利要求1～6任意一项所述的透光封板组件，所述透光封板组件的塑料封盖的侧面固定在所述台阶上，透光封板组件将第三芯片遮盖住，所述第三芯片发出的光线通过所述透光板射出。14.如权利要求13所述的封装结构，其特征在于，所述第二芯片上具有金属柱，所述第二芯片通过金属柱与所述第三芯片连接。15.一种封装结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：准备背面具有钝化层的第二芯片；使用rdl工艺在钝化层上加工得到再布线层；将焊球与再布线层连接；塑封第二芯片，研磨后露出第二芯片，蚀刻多余塑封料，得到塑封层，所述塑封层和第二芯片之间形成台阶；将第三芯片设置于所述第二芯片的正面，使第三芯片与第二芯片电性连接，所述第三芯片为发光芯片；准备权利要求1～6任意一项所述的透光封板组件，将所述塑料封盖的侧面远离透光板的端面固定于所述台阶上，使透光封板组件将第三芯片遮盖住。16.如权利要求15所述的封装结构的制备方法，其特征在于，所述第二芯片通过tsv工艺与所述第三芯片连接。17.如权利要求15所述的封装结构的制备方法，其特征在于，所述塑料封盖的侧面远离透光板的端面通过胶水固定于所述基板的正面。

技术总结
本申请公开了一种透光封板组件，包括：塑料封盖，具有正面以及侧面；透光板，位于塑料封盖的正面或/和塑料封盖的侧面，塑料封盖和透光板通过注塑工艺结合为一体，塑料封盖包覆住透光板的周沿。本申请的透光封板组件，透光板与塑料封盖无需焊料粘接，透光板周沿完全被塑封料卡住，提升了气密性；此外，塑料封盖的材质为塑料，相对于金属而言，降低了成本。降低了成本。降低了成本。


技术研发人员：俞开源 刘庭 张月升 濮虎
受保护的技术使用者：江苏长电科技股份有限公司
技术研发日：2023.06.19
技术公布日：2023/8/31