專利名稱：低成本半導體光器件表面貼裝封裝結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種以引線軟板為載體的低成本半導體光器件表面貼裝封裝結構。
背景技術：
在現今的信息時代，電子產品充斥于社會的各個領域中，人類的生活方式和生產方式有了前所未有的大變革。隨著電子科技的不斷演進，更人性化、功能更強的電子產品隨之應運而生。為了滿足電子產品的小型化、低成本、高密度和多功能的要求，就芯片封裝而言，出現了在一個封裝體內包覆多個芯片，比如多芯片(Multi-chip-module)技術、堆疊芯片(Stack Die)技術等。因此，如何實現低成本高密度的封裝結構己成為重要研究課題。·

實用新型內容本實用新型的目的是克服現有技術存在的不足，提供一種低成本半導體光器件表面貼裝封裝結構。本實用新型的目的通過以下技術方案來實現低成本半導體光器件表面貼裝封裝結構，特點是包括底板、引線軟板和基板，基板上至少布置一個半導體光器件，半導體光器件通過導線與基板電性連接；基板的下表面與引線軟板的上表面粘合固定，引線軟板設有內引腳和外引腳，內引腳通過導線與基板電性連接；引線軟板的下表面與底板粘合固定；在半導體光器件的發(fā)光面或者接受面的前方安裝玻璃擋板形成窗ロ，玻璃擋板的窗ロ上粘合聚焦透鏡，聚焦透鏡耦合在半導體光器件的光路上；基板及置于其上的半導體光器件、導線和引線軟板的內引腳均包覆封裝材料。進ー步地，上述的低成本半導體光器件表面貼裝封裝結構，所述半導體光器件為發(fā)光元器件或者感光元器件。更進一歩地，上述的低成本半導體光器件表面貼裝封裝結構，所述基板包含上下兩層，下層的材質為導熱系數高、熱膨脹率低的材料，上層為導線布局層，與基板上的半導體光器件電性連接，導線布局層的材質為導電材料。更進一歩地，上述的低成本半導體光器件表面貼裝封裝結構，所述導熱系數高、熱膨脹率低的材料是氮化鋁，導電材料是金。更進一歩地，上述的低成本半導體光器件表面貼裝封裝結構，所述半導體光器件通過共晶焊接方式和導線鍵合方式與基板連接。更進一歩地，上述的低成本半導體光器件表面貼裝封裝結構，所述導電膠為銀漿。更進一歩地，上述的低成本半導體光器件表面貼裝封裝結構，所述引線軟板上放置ー個基板或者多個排列的基板，引線軟板上的內引腳與基板上的導線布局層電性連接。更進一歩地，上述的低成本半導體光器件表面貼裝封裝結構，所述底板的材質為鎢銅，所述封裝材料為硅膠，所述導線為金線。本實用新型低成本半導體光器件表面貼裝封裝結構的封裝方法，包括以下步驟[0014]I)在基板的導線布局層上通過共晶焊接方式和導線鍵合方式結合半導體光器件；2)用導線進行引線鍵合將半導體光器件與基板電性連接；3)引線軟板的下表面通過粘合劑固定于底板上，并固化粘合劑；4)將基板的下層通過粘合劑固定在引線軟板的上表面，并固化粘合劑；5)用導線進行引線鍵合將引線軟板的內引腳與基板的導線布局層電性連接；6)將玻璃擋板安裝在半導體光器件的發(fā)光面或者接受面的前方，形成窗ロ，供光的輸入或者輸出；7)用封裝材料包覆半導體光器件、半導體光器件所在面的導線、基板的導線布局 層和引線軟板的內引腳，封裝材料均勻填滿光路所有空間；并固化封裝材料；8)將聚焦透鏡粘合在玻璃擋板的窗口上，聚焦透鏡耦合在半導體光器件光路上。再進ー步地，上述的低成本半導體光器件表面貼裝封裝結構的封裝方法，步驟2)和步驟5)所述導線為金線，步驟3)和步驟4)所述粘合劑為銀漿，步驟7)所述封裝材料為硅膠。本實用新型技術方案突出的實質性特點和顯著的進步主要體現在本實用新型利用表面貼裝技術和導線鍵合技術，以引線軟板為載體，直接將導線兩端連接半導體光器件與引線軟板，有利于高頻信號的傳輸，所有操作都僅僅在各個結構的ー個表面進行疊堆操作，可實現多個半導體器件的排列組合操作，簡單易行，并減少了封裝芯片對空間的的要求，減小了體積，而且對封裝機器要求低，貼裝成本低，非常利于擴展和集成以及大規(guī)模生產。
以下結合附圖
對本實用新型技術方案作進ー步說明圖I為本實用新型封裝結構的ー側面光輸出的結構示意圖；圖2為本實用新型封裝結構的一側面光輸出的俯視結構示意圖。
具體實施方式
如圖I、圖2所示，低成本半導體光器件表面貼裝封裝結構，包括底板I、引線軟板2和基板5,基板5上布置第一半導體光器件7和第二半導體光器件10,第一半導體光器件7通過導線8與基板5電性連接，第二半導體光器件10通過導線與基板5電性連接，導線為金線；基板5的下表面與引線軟板2的上表面粘合固定，引線軟板2設有內引腳3和外引腳4，內引腳3通過導線與基板5電性連接，導線為金線；引線軟板2的下表面與底板I粘合固定，底板I的材質為鎢銅，其具有很好的導熱系數，能夠很好地將光器件產生的熱量向外部熱擴散，并且熱膨脹率接近光器件的熱膨脹率；第一半導體光器件7和第二半導體光器件10的發(fā)光面或者接受面的前方安裝玻璃擋板11形成窗ロ，玻璃擋板11提供光路的窗ロ，使光信號能夠從光發(fā)射面?zhèn)鬏敵鰜恚蛘邚耐饷娴竭_光接受面；玻璃擋板11與圍墻6 —起圍起基板上的半導體光器件、導線以及引線軟板內引腳；玻璃擋板11的窗口上粘合聚焦透鏡12，聚焦透鏡12耦合在半導體光器件的光路上；聚焦透鏡對光路的傳輸起到準直或者聚焦的作用；基板5及置于其上的第一半導體光器件7和第二半導體光器件10、導線和引線軟板的內引腳均包覆封裝材料9，封裝材料為硅膠，高透光率、高可靠性、低應力，匹配玻璃擋板的折射率，以減少光在不同介質面上的反射和減小光束發(fā)散角，材料常溫狀態(tài)下為液態(tài)并可固化。第一半導體光器件7感光元器件，第二半導體光器件10為發(fā)光元器件。發(fā)光半導體光器件為FP或者DFB側邊發(fā)光激光器，其諧振腔有前后兩個發(fā)光面，前發(fā)光面鍍有增透膜，用于光信號的產生，后發(fā)光面鍍有反射膜，產生光較弱，用于對激光工作狀態(tài)的檢測，上表面還有ー電性連接點，用干與基板的電性連接。第一半導體光器件7和第二半導體光器件10通過導線采用共晶焊接方式和導線鍵合方式與基板5連接，導電膠為銀漿。與傳統(tǒng)的環(huán)氧導電膠粘合相比，共晶焊接有著熱導率高，電阻小，傳熱快，可靠性強，粘結后剪切力大等優(yōu)點。基板5包含上下兩層，下層的材質為導熱系數高、熱膨脹率低的材料，具體是氮化 鋁，上層為導線布局層，與基板上的半導體光器件電性連接，導線布局層的材質為導電材料，具體是金。引線軟板2上放置ー個基板或者多個排列的基板，引線軟板上的內引腳3與基板上的導線布局層電性連接。低成本半導體光器件表面貼裝封裝結構的封裝エ藝為I)在基板5的導線布局層上通過共晶焊接方式和導線鍵合方式結合第一半導體光器件7和第二半導體光器件10 ；2)用導線進行引線鍵合將第一半導體光器件7和第二半導體光器件10與基板5電性連接，導線為金線；3)引線軟板2的下表面通過粘合劑固定于底板I上，并固化粘合劑，粘合劑為銀漿；4)將基板5的下層通過粘合劑固定在引線軟板2的上表面，并固化粘合剤，粘合劑為銀漿；5)用導線進行引線鍵合將引線軟板的內引腳3與基板的導線布局層電性連接，導線為金線；6)將玻璃擋板11安裝在第二半導體光器件10的發(fā)光面前方,形成窗ロ，供光的輸入或者輸出；7)用封裝材料9包覆半導體光器件、半導體光器件所在面的導線、基板的導線布局層和引線軟板的內引腳，封裝材料均勻填滿光路所有空間；封裝材料為硅膠，并固化封裝材料；8)將聚焦透鏡12粘合在玻璃擋板11的窗口上，聚焦透鏡耦合在半導體光器件光路上。綜上所述，本實用新型利用表面貼裝技術和導線鍵合技術，以引線軟板為載體，直接將導線兩端連接半導體光器件與引線軟板，有利于高頻信號的傳輸，所有操作都僅僅在各個結構的ー個表面進行疊堆操作，可實現多個半導體器件的排列組合操作，簡單易行，并減少了封裝芯片對空間的的要求，減小了體積，而且對封裝機器要求低，貼裝成本低，非常利于擴展和集成以及大規(guī)模生產。需要理解到的是以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。·
權利要求1.低成本半導體光器件表面貼裝封裝結構，其特征在于包括底板、引線軟板和基板，基板上至少布置一個半導體光器件，半導體光器件通過導線與基板電性連接；基板的下表面與引線軟板的上表面粘合固定，引線軟板設有內引腳和外引腳，內引腳通過導線與基板電性連接；引線軟板的下表面與底板粘合固定；在半導體光器件的發(fā)光面或者接受面的前方安裝玻璃擋板形成窗ロ，玻璃擋板的窗ロ上粘合聚焦透鏡，聚焦透鏡耦合在半導體光器件的光路上；基板及置于其上的半導體光器件、導線和引線軟板的內引腳均包覆封裝材料。
2.根據權利要求I所述的低成本半導體光器件表面貼裝封裝結構，其特征在于所述半導體光器件為發(fā)光元器件或者感光元器件。
3.根據權利要求I所述的低成本半導體光器件表面貼裝封裝結構，其特征在于所述基板包含上下兩層，下層的材質為導熱系數高、熱膨脹率低的材料，上層為導線布局層，與基板上的半導體光器件電性連接，導線布局層的材質為導電材料。
4.根據權利要求3所述的低成本半導體光器件表面貼裝封裝結構，其特征在于所述導熱系數高、熱膨脹率低的材料是氮化鋁，導電材料是金。
5.根據權利要求I所述的低成本半導體光器件表面貼裝封裝結構，其特征在于所述半導體光器件通過共晶焊接方式和導線鍵合方式與基板連接。
6.根據權利要求I所述的低成本半導體光器件表面貼裝封裝結構，其特征在于所述導電膠為銀漿。
7.根據權利要求I所述的低成本半導體光器件表面貼裝封裝結構，其特征在于所述引線軟板上放置ー個基板或者多個排列的基板，引線軟板上的內引腳與基板上的導線布局層電性連接。
8.根據權利要求I所述的低成本半導體光器件表面貼裝封裝結構，其特征在于所述底板的材質為鎢銅，所述封裝材料為硅膠，所述導線為金線。
專利摘要本實用新型涉及低成本半導體光器件表面貼裝封裝結構，基板上至少布置一個半導體光器件，半導體光器件通過導線與基板電性連接；基板的下表面與引線軟板的上表面粘合固定，引線軟板設有內引腳和外引腳，內引腳通過導線與基板電性連接；引線軟板的下表面與底板粘合固定；在半導體光器件的發(fā)光面或者接受面的前方安裝玻璃擋板形成窗口，玻璃擋板的窗口上粘合聚焦透鏡，聚焦透鏡耦合在半導體光器件的光路上；基板及置于其上的半導體光器件、導線和引線軟板的內引腳均包覆封裝材料。利用表面貼裝技術和導線鍵合技術，以引線軟板為載體，直接將導線兩端連接半導體光器件與引線軟板，集成度高，貼裝成本低，利于擴展和集成以及大規(guī)模生產。
文檔編號G02B6/42GK202633271SQ201220223528
公開日2012年12月26日 申請日期2012年5月18日 優(yōu)先權日2012年5月18日
發(fā)明者李偉龍, 孫雨舟, 王攀, 黃鵬, 施高鴻, 劉圣 申請人:蘇州旭創(chuàng)科技有限公司