阅读说明：本技术 封装主体及使用该封装主体的发光器件 (Package body and light emitting device using the same ) 是由 尤君平 阮德兰 于 2019-01-21 设计创作，主要内容包括：用于半导体器件的封装主体包括引线框、绝缘封装和反射涂层。引线框设有彼此分离的第一电极和第二电极。绝缘封装设有外壳结构且在所述外壳结构内形成封装腔。封装腔设有由绝缘封装形成的反射侧面。反射涂层部分地覆盖第一电极和第二电极,且形成封装腔的反射底面。第一电极和第二电极均可以设有成角度的切口。绝缘封装可以由含有白色颜料的粘合剂-填充剂复合材料制成。封装主体可以是全漫射集成反射面(AR-IRS)封装主体,且可以用在无密封剂的半导体封装中。(A package body for a semiconductor device includes a lead frame, an insulating package, and a reflective coating. The lead frame is provided with a first electrode and a second electrode separated from each other. The insulation package is provided with a shell structure and a package cavity is formed in the shell structure. The package cavity is provided with a reflective side formed by an insulating package. The reflective coating partially covers the first electrode and the second electrode and forms a reflective bottom surface of the package cavity. Both the first electrode and the second electrode may be provided with angled cut-outs. The insulating package may be made of an adhesive-filler composite containing a white pigment. The package body may be a fully diffusive integrated reflective surface (AR-IRS) package body and may be used in an encapsulant-free semiconductor package.)

封装主体及使用该封装主体的发光器件

技术领域

本公开总体上涉及液晶显示器领域，更具体地，涉及用于发光器件的具有全漫射集成反射面(AD-IRS)的封装主体，以及使用该AD-IRS封装主体的发光器件。

背景技术

本公开提供的背景描述旨在总体上描述本公开的背景。在本公开部分的背景技术中讨论的主题不应仅仅因为在公开部分的背景技术中提及而认为是现有技术。类似地，在本公开部分的背景技术中提到的或与本公开部分背景技术的主题相关的问题不应该认为先前已在现有技术中被认识到。本公开部分背景技术中的主题仅表示不同的方法，这些方法本身也可以是公开内容。目前提到的发明人的工作，在一定程度上它在公开部分的背景技术中描述，以及在提交时可能不作为现有技术的描述的各方面，既不明示也不暗示地被认为是针对本公开的现有技术。

发光器件(LED)，有时也称为发光二极管，为一种半导体器件，通过利用化合物半导体的特性输入/输出信号，将电能转换成红外线或光，其可用作光源。通常，LED封装包括封装主体，也称为引线框封装，以及一个LED芯片(或多个LED芯片)，该LED芯片通过例如金线的小金属线电连接至封装主体的端子。例如，在使用传统引线框封装的半导体器件中，传统的封装主体可以具有引线框基板以及热塑性主体，该引线框基板通常涂覆有诸如银的金属，其用作引线框，该热塑性主体由热塑性树脂制成且形成在引线框基板上和周围。热塑性主体可以形成反射杯，其在引线框基板的表面上具有底部反射面。然而，热塑性主体的热塑性树脂与引线框基板的粘合性很小，且热塑性主体的树脂部分和引线框基板很可能被剥离。此外，如美国授权专利8,530,250中所公开的，热塑性主体的反射杯和引线框基板上的底部反射面之间的界面由于这两种材料之间的低粘附性而显示出气体泄漏的可能性。此外，引线框的金属涂层非常昂贵且耗时。金属涂层还会引起长期可靠性问题，例如镀银时的硫化会降低光输出。传统的LED封装还具有封装层，该封装层覆盖LED芯片(或多个LED芯片)且填充引线框或板上芯片封装的腔体。封装层通常具有限制热流的低散热性。

通常，LED封装设计涉及许多不同设计因素的同时集成和平衡，包括光学、热学、机械和电学挑战。随着每个封装区的功率需求的增加，LED封装的设计变得更具挑战性以确保LED封装的可靠性。每单位面积的高功率密度可能导致材料故障，包括LED封装的集成部件的分层以及材料的反射率和光学性质的降低。

因此，本领域中存在迄今未解决的需求以解决上述缺陷和不足。

发明内容

因此，本公开旨在提供一种用于半导体器件的封装主体，以解决上述缺陷和不足。

在一个方面，本公开涉及一种用于半导体器件的封装主体。在一实施例中，封装主体包括引线框，所述引线框设有彼此分离的第一电极和第二电极；绝缘封装，所述绝缘封装设有外壳结构且在该外壳结构中形成封装腔，其中封装腔设有由绝缘封装形成的反射侧面；以及反射涂层，所述反射涂层部分地覆盖第一电极和第二电极且形成封装腔的反射底面。

在一实施例中，封装主体为全漫射集成反射面(AR-IRS)。

在一实施例中，第一电极和第二电极由绝缘封装分离。

在一实施例中，第一电极和第二电极中均设有成角度的切口，使第一电极的底面积小于第一电极的顶面积，且第二电极的底面积小于第二电极的顶面积。

在一实施例中，第一电极和第二电极中均设有垂直切口。

在一实施例中，至少一个半导体芯片配置为附接至第一电极且分别与第一电极和第二电极电连接。

在一实施例中，反射涂层上形成有第一凹槽、第二凹槽和至少一个芯片凹槽，其中一部分引线框通过至少一个芯片凹槽中的每个露出，以提供芯片附接区，使至少一个半导体芯片通过至少一个芯片凹槽连接至引线框；一部分第一电极通过第一凹槽露出，以提供导线接合区，使至少一个半导体芯片均经第一凹槽通过第一导线电连接至第一电极；以及一部分第二电极通过第二凹槽露出，以提供导线接合区，使至少一个半导体芯片均经第二凹槽通过第二导线电连接至第二电极。

在一实施例中，至少一个半导体芯片包括发光二极管(LED)芯片或激光二极管(LD)芯片。

在一实施例中，绝缘封装由含有白色颜料的粘合剂-填充剂复合材料制成。

在一实施例中，粘合剂-填充剂复合材料为聚对苯二甲酸二亚甲基对苯二甲酸酯(PCT)、聚邻苯二甲酰胺(PPA)、有机硅树脂、有机硅模塑树脂、环氧树脂模塑树脂、丙烯酸酯树脂、聚氨酯树脂、或其共聚物，以及白色颜料由至少一种选自TiO₂、SiO₂、Al₂O₃、BN、MgO、CaO、ZrO₂、ZnO、BaO、AlN、Sb₂O₃和BaSO₄的颜料制成。

在一实施例中，白色颜料是无结晶的、部分结晶的、结晶的或任何比例的上述无结晶、部分结晶、结晶的混合物，且白色颜料与形成绝缘封装的粘合剂-填充剂复合材料的重量比为1-95％。

在一实施例中，每种白色颜料的尺寸均为10nm至10微米。

在一实施例中，反射涂层由与形成绝缘封装的相同粘合剂-填充剂复合材料制成。

在一实施例中，反射涂层由与不同于形成绝缘封装的粘合剂-填充剂复合材料的粘合剂-填充剂复合材料制成。

本公开的另一方面涉及一种无密封剂的半导体封装，其包括：半导体倒装芯片；和如上所述的封装主体，其中反射涂层上形成有至少一个凹槽，以及引线框的一部分第一电极和一部分第二电极通过至少一个凹槽露出，以提供焊盘区，使半导体倒装芯片通过至少一个凹槽连接至第一电极和第二电极。

在一实施例中，半导体倒装芯片是发光二极管(LED)倒装芯片或激光二极管(LD)倒装芯片。

在一实施例中，LED倒装芯片或LD倒装芯片配置为发射蓝光、绿光、红光或白光。

在一实施例中，半导体倒装芯片涂覆有透明材料的薄涂层。

在一实施例中，半导体倒装芯片配置为发射第一颜色的光，透明材料包括光转换材料，以将半导体倒装芯片发出的光部分地转换成与第一颜色不同的第二颜色。

本公开的另一方面涉及一种用于形成如上所述的封装主体的方法。在某些实施例中，所述方法包括：提供引线框阵列；冲压或蚀刻引线框阵列以形成多个电极分离间隙和多个封装间隙；在引线框阵列上形成绝缘封装和反射涂层，以形成半导体封装阵列；沿封装间隙从封装阵列切割或单片化封装主体，其中电极分离间隙中的一个将封装主体的引线框的第一电极和第二电极分离。

在一实施例中，所述方法还包括：在引线框阵列上形成涂层，以至少覆盖封装主体的引线框的露出区。

在一实施例中，绝缘封装和反射涂层通过传递模塑、压缩模塑或注塑模塑形成。

本公开的另一方面涉及一种LED器件，其包括如上所述的封装主体，以及涉及一种附接至封装主体的LED芯片。

本公开的又一方面涉及一种用于半导体器件的封装主体，其包括：基板；形成在基板上且彼此分离的第一电极和第二电极；绝缘封装，所述绝缘封装提供外壳结构且在该外壳结构内形成封装腔，其中封装腔设有由绝缘封装形成的反射侧面；以及反射涂层，所述反射涂层形成封装腔的反射底面，且部分覆盖第一电极和第二电极。

在一实施例中，第一电极和第二电极由引线框形成。

在一实施例中，半导体倒装芯片配置为分别附接至第一电极和第二电极。

在一实施例中，反射涂层上形成有至少一个凹槽，以及引线框的第一电极的一部分和第二电极的一部分通过至少一个凹槽露出，以提供焊盘区，使半导体倒装芯片经至少一个凹槽附接至第一电极和第二电极。

在一实施例中，至少一个半导体芯片配置为附接至第一电极且分别电连接至第一电极和第二电极。

在一实施例中，反射涂层具有形成于其上的第一凹槽、第二凹槽和至少一个芯片凹槽，其中一部分引线框通过至少一个芯片凹槽中的每个露出，以提供芯片附接区，使至少一个半导体芯片经至少一个芯片凹槽附接至引线框；一部分第一电极通过第一凹槽露出，以提供导线接合区，使至少一个半导体芯片均经第一凹槽通过第一导线电连接至第一电极；以及一部分第二电极通过第二凹槽露出，以提供导线接合区，使至少一个半导体芯片均经第二凹槽通过第二导线电连接至第二电极。

根据本公开的某些实施例，封装主体在封装腔的侧面和底部提供高度光学和可靠的反射面，从而改善半导体封装的光输出和可靠性。

通过以下结合以下附图对优选实施例的描述，本公开的这些和其他方面将变得显而易见，可以在不脱离本公开的新颖概念的精神和范围的情况下影响其中的变化和修改。

附图说明

为了更好地说明在根据本公开的各种实施例中反映的或在现有技术中发现的技术方案，现在将简要描述用于描述本文实施例或用于现有技术的附图，显然，以下描述中列出的附图仅示出了根据本公开的一些实施例，且，本领域普通技术人员将能够基于这些附图中所示的布置获得其他附图而无需进行创造性的努力，其中在这些附图中。

图1是根据本公开的一实施例的使用引线框封装的半导体器件的示意性横截面图；

图2A是根据本公开的一实施例的半导体封装结构的示意性俯视图；

图2B是沿着图2A中所示的半导体封装结构的线A-A的示意性横截面图。

图3A是根据本公开的一实施例在制造和切割半导体封装之前的引线框阵列的示意性俯视图。

图3B是根据本公开的不同实施例在制造和切割半导体封装之前的引线框阵列的示意性俯视图。

图4A是根据本公开的一实施例的半导体封装阵列的示意图。

图4B是根据本公开的不同实施例的半导体封装阵列的示意图。

图4C是根据本公开的另一不同实施例的半导体封装阵列的示意图。

图4D是根据本公开的又一不同实施例的半导体封装阵列的示意图。

图5是根据本公开的一实施例的形成封装主体的方法的流程图。

图6是根据本公开的一实施例的板上芯片(COB)封装结构的示意性横截面图。

图7A是根据本公开的一实施例的无密封剂的半导体封装结构的示意性横截面图。

图7B是根据本公开另一实施例的无密封剂的半导体封装结构的示意性横截面图。

图7C是根据本公开另一实施例的无密封剂的半导体封装结构的示意性横截面图。

图7D是根据本公开的又一实施例的无密封剂的半导体封装结构的示意性横截面图。

图7E是根据本发明的又一实施例的无密封剂的半导体封装结构的示意性横截面图。

图7F是根据本公开另一实施例的无密封剂的半导体封装结构的示意性横截面图。

图8是根据本公开的一实施例的用于无密封剂的半导体封装的半导体封装阵列的示意图。

参考附图和实施例，进一步具体描述了本公开的目的的实现、功能特征、优点。

具体实施方式

现在将在下文中参考附图更全面地描述本公开，附图中示出了本公开的示例性实施例。然而，本公开可以以许多不同的形式实施，且不应该被解释为限于本文阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了使本公开彻底和完整，且将本公开的范围完全传达给本领域技术人员。相同的附图标记始终表示相同的元件。

本说明书中使用的术语在本公开的上下文中以及在使用每个术语的特定上下文中通常具有其在本领域中的普通含义。用于描述本公开的某些术语在下文或说明书中的其他地方讨论，以向从业者提供关于本公开的描述的额外指导。为方便起见，可以突出显示某些术语，例如使用斜体和/或引号。使用突出显示和/或大写字母不会影响术语的范围和含义；在相同的上下文中，术语的范围和含义是相同的，无论是否突出显示和/或以大写字母。应当理解，可以以不止一种方式说同样的事情。因此，替代语言和同义词可以用于本文所讨论的任何一个或多个术语，且对于术语是否在本文中详细阐述或讨论也没有任何特殊意义。提供了某些术语的同义词。一个或多个同义词的叙述不排除使用其他同义词。本说明书中任何地方的示例的使用，包括本文所讨论的任何术语的示例，仅是说明性的，决不限制本公开或任何示例性术语的范围和含义。同样地，本公开不限于本说明书中给出的各种实施例。

应当理解，当一个元件称为在另一元件“上”时，它可以直接在另一元件上，或者在它们之间可以存在中间元件。相反，当一个元件称为“直接在”另一元件上时，不存在中间元件。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任何和所有组合。

应当理解，尽管本文可以使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件、部件、区、层和/或部分，但是这些元件、部件、区、层和/或部分不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件、部件、区、层或部分与另一元件、部件、区、层或部分区分离。因此，在不脱离本公开的教导的情况下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可以称为第二元件、部件、区、层或部分。

应当理解，当一个元件称为在另一元件“上”、“附接”到另一元件、“连接”到另一元件、与另一元件“耦合”、“接触”另一元件等时，它可以直接连接在其他元件上，附接至其他元件，连接至其他元件，与其他元件耦合或接触其他元件或也可以存在中间元件。相反，当一个元件称为，例如，“直接在另一元件上”、“直接附接”到另一元件、“直接连接”到另一元件、“直接与另一元件耦合”或“直接接触”另一元件时，不存在中间元件。本领域技术人员还将理解，对与另一特征“相邻”设置的结构或特征的引用可具有与相邻特征重叠或位于相邻特征之下的部分。

本文使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，且不旨在限制本公开。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确说明。将进一步理解，当在本说明书中使用术语“包括(comprises)”和/或“包含(comprising)”，或“包括(includes)”和/或“包括(including)”或“具有(has)”和/或“具有(having)”时，这些术语指定所声明的特征、区、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、区、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组。

此外，本文可以使用例如“下”或“底”和“上”或“顶”之类的相对术语来描述如图中所示的一个元件与另一元件的关系。应当理解，除了图中所示的取向之外，相对术语旨在包括装置的不同取向。例如，如果其中一个图中的装置被翻转，则被描述为位于其他元件的“下”侧的元件将定向在其他元件的“上”侧。因此，示例性术语“下部”可以包括下部和上部的取向，这取决于图的特定取向。类似地，如果其中一个图中的装置被翻转，则描述为在其他元件“下方”或“下面”的元件将定向在其他元件“上方”。因此，示例性术语“在……下方”或“在……下面”可以包括上方和下方的取向。

除非另外定义，否则本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。将进一步理解，例如在常用字典中定义的那些术语应解释为具有与其在相关领域和本公开的上下文中的含义一致的含义，除非本文明确定义，否则不会以理想化或过于正式的方式解释。

如本文所使用的，术语“包含(comprise)”或“包含(comprising)”、“包括(include)”或“包括(including)”、“带有(carry)”或“带有(carrying)”、“具有(has/have)”或“具有(having)”、“包含(contain)”或“含有(containing)”、“涉及(involve)”或“涉及(involving)”等应理解为开放式的，即包括但不限于。

如本文所使用的，短语“A、B和C中的至少一个”应该解释为使用非排他性逻辑OR表示逻辑(A或B或C)。应当理解，方法内的一个或多个步骤可以以不同的顺序(或同时)执行而不改变本公开的原理。

通常，除非另有说明，否则例如“约(about)”、“大约(approximately)”、“一般地(generally)”、“基本上(substantially)”等表示在给定值或范围的20％内，优选在10％内，优选在5％内，甚至更优选3％内。本文给出的数值是近似的，意味着如果没有明确说明，可以推断出术语“约”、“大约”、“一般地”或“基本上”。

下面参考附图详细地说明本公开的实施例。应当理解，本文描述的具体实施例仅旨在解释本公开，而不是旨在限制本公开。根据本公开的目的，如本文所体现和广泛描述的，在某些方面，本公开涉及封装主体及使用该封装主体的LED器件。

图1示出了根据本公开的一实施例的使用引线框封装的半导体器件。如图1所示，封装主体具有引线框基板11以及热塑性主体13，该引线框基板11通常涂覆有引线框12，该引线框12由诸如银的金属制成，该热塑性主体13由热塑性树脂制成且形成在引线框基板11上和周围。热塑性主体13形成反射杯14，该反射杯14为在引线框12的表面上具有底部反射面13b的腔体。引线框12包括由热塑性主体13的一部分分离的两个分离的部分，且每个部分用作电极。半导体芯片10设置在引线框12上且分别经金属线电连接至两个电极。此外，在反射杯14中填充封装层15以封装半导体芯片10，且封装层15可以由粘合剂-填充剂复合材料形成，其包括粘合剂材料和填充剂颗粒16。反射侧面13a设置在热塑性主体13和封装层15之间。

然而，如图1中所示的封装主体，由于热塑性主体13的热塑性树脂与引线框12之间的小粘附性，热塑性主体13的热塑性树脂和引线框12可能被分离。此外，由于两种不同材料之间的低粘附性，热塑性主体13的反射杯14和底部反射面13b之间的界面可能潜在地分离以用于气体泄漏。而且，如上所述，封装层15通常具有低散热性能，这限制了热流，从而降低了半导体器件的散热效率。

为了解决上述缺陷和不足，本公开的某些方面涉及一种半导体器件，其利用全漫射集成反射面(AR-IRS)封装主体作为用于半导体器件的封装主体。例如，图2A是根据本公开的一实施例的半导体封装结构的示意性俯视图。图2B是沿着图2A中所示的半导体封装结构的线A-A的示意性横截面图。具体地，如图2A和2B所示的半导体封装结构是单个封装结构，其可以通过切割半导体封装阵列来形成。换句话说，可以在单个化或切割工艺之后形成如图2A和2B所示的半导体封装结构。

如图2A和2B所示，半导体器件100包括AD-IRS封装主体101、附接在封装主体101中的半导体芯片110，以及光学封装树脂层150。AD-IRS封装主体101包括引线框111、绝缘封装120以及反射涂层122。半导体芯片110可以为任何半导体芯片。例如，当半导体器件100为发光二极管(LED)器件时，半导体芯片110可以为LED芯片。或者，当半导体器件100为激光二极管(LD)器件时，半导体芯片110可以为LD芯片。引线框111包括彼此分离的两个电极(即，第一电极和第二电极)，用于经金线170为半导体芯片110提供电接触。绝缘封装120设有外壳结构，其在外壳结构中形成封装腔140，使光学封装树脂层150填充在封装腔140中以封装半导体芯片110。在某些实施例中，封装腔140用作反射杯，其可具有不同的形状。在某些实施例中，绝缘封装120包括形成封装主体101的主支撑的横向区121a，以及形成在引线框111的两个电极之间的底部区121b，以使两个电极彼此电绝缘。封装腔140具有由横向区121a形成的反射侧面140a。此外，反射涂层122设置在从绝缘封装120延伸的水平区处，该反射涂层部分地覆盖引线框111的顶表面，且形成封装腔140的反射底面140b。换句话说，反射涂层122部分地覆盖引线框111的两个电极。

在某些实施例中，引线框111可以设有成角度的切口，较大的切口位于引线框111的底侧，使引线框111(即，两个电极)可以牢固地保持在绝缘封装120上，以避免从绝缘封装120分离。例如，如图2B所示，引线框111的两个电极均设有成角度的切口，使每个电极的底面积小于每个电极的顶面积，从而增加了引线框111的每个电极与绝缘封装120的接合。在某些实施例中，引线框111可设有垂直切口或成角度的切口。

在某些实施例中，引线框111可设有垂直切口。

如上所讨论的，封装腔140用作反射杯，其可具有不同的形状。在某些实施例中，封装腔140可以成形为倒置的截头圆锥，如图2A和2B所示。在某些实施例中，封装腔140可以形成为其他形状，例如倒置的截棱锥、具有圆角的倒置的截棱锥、抛物线形状或其他合适的形状。

形成绝缘封装120和反射涂层122以提供高光学反射面和可靠的反射面，包括反射侧面140a和反射底面140b，从而改善半导体器件100的光输出和可靠性。在某些实施例中，绝缘封装120可以为树脂封装。在某些实施例中，反射涂层122和绝缘封装120可以由相同的材料制成。在这种情况下，反射涂层122可以基本上是绝缘封装120的延伸水平部分，这改善了引线框111对绝缘封装120的接合和保持且加强了绝缘封装120的电分离区121b，以机械地增强引线框111对绝缘封装120的保持，从而提高半导体器件100的可靠性。相反，如图1中所示的封装主体所示，热塑性主体13的电分离区(其对应于绝缘封装120的电分离区121b)仅在引线框11的两个电极之间的小垂直侧处与引线框11接触。

如图2A和2B所示，反射涂层122(即绝缘封装120的延伸水平区)用多个开口123、124和125覆盖引线框111，以露出用于半导体芯片附接区和导线接合区的引线框111。具体地，开口包括芯片凹槽123、第一凹槽125和第二凹槽124。芯片凹槽123的尺寸相对较小，且足够大以露出一部分引线框111且提供芯片附接区，使半导体芯片110可以经芯片凹槽123附接至引线框111。第一凹槽125和第二凹槽124均形成在引线框111的两个电极中的一个上，使得露出每个电极的一部分以提供导线接合区，使半导体芯片110可以分别经第一凹槽125和第二凹槽124通过两根导线电连接至两个电极。具体地，如图2A和2B所示，芯片凹槽123、第一凹槽125和第二凹槽124在引线框111上形成多个露出区，且没有露出的区露出两个电极之间的电极分离间隙(绝缘封装120的底部区121b所在的位置)使得可以改善引线框111和绝缘封装120的电极之间的机械结合，以避免引线框脱落和故障以及泄漏。芯片凹槽123的露出区的单电极露出可以使露出区123的对称形状能够防止具有非对称强度分布的光输出，这导致在一些应用中设计光学部件的挑战，例如用于液晶显示器中的背光的二次光学器件。在某些实施例中，芯片凹槽123的形状可以是倒置的截头圆锥，以提供围绕垂直轴的旋转对称形状。在某些实施例中，芯片凹槽123的形状可以具有多面体，该多面体可以通过垂直挤出多边形来切割反射涂层122(即，绝缘封装120的延伸水平区)而制成。在某些实施例中，可以向外拍打外面体。

如图2A和2B所示，反射涂层122仅包括一个芯片凹槽123。然而，在某些实施例中，半导体器件100可以包括多个半导体芯片110。在这种情况下，反射涂层122可以包括多个芯片凹槽123，以使半导体器件100能够具有多个半导体芯片110。

在某些实施例中，反射涂层材料可用于增强封装腔140的反射侧面140a和反射底面140b的反射率。例如，在一实施例中，反射涂层122可以是高光反射率材料的涂层，其覆盖引线框111的两个电极的整个底部和/或顶部表面。在一实施例中，引线框111在开口123处的表面可以镀有高反射率材料。在一实施例中，引线框111的表面可以镀有高反射率材料。高反射率材料的示例可以包括但不限于银、金属合金、金、锡、锡合金、铝或其组合。

在某些实施例中，绝缘封装120可由粘合剂-填充剂复合材料制成，其包括至少一种粘合剂和至少一种填充剂。与传统的银/金属涂层相比，粘合剂-填充剂复合涂层可以提供更好的可靠性和更高的反射率。此外，粘合剂-填充剂复合涂层还可以用作封装体的被动冷却剂，从而可以延长半导体封装的寿命。在某些实施例中，粘合剂可以为热固性或热塑性粘合剂，且可以为聚合物树脂或无机粘合剂。在某些实施例中，填充剂可以为白色颜料。在某些实施例中，绝缘封装120可以通过传递模塑、压缩模塑或注塑成型来形成。在某些实施例中，粘合剂-填充剂复合材料还可以包括催化剂、添加剂和/或溶剂。在某些实施例中，树脂的组成可以是但不限于聚对苯二甲酸亚环己烷二甲酯(PCT)、聚邻苯二甲酰胺(PPA)、有机硅树脂、有机硅模塑树脂、环氧树脂模塑树脂、丙烯酸酯树脂、聚氨酯树脂、或其共聚物。在某些实施例中，白色颜料填充剂由至少一种选自TiO₂、SiO₂、Al₂O₃、BN、MgO、CaO、ZrO₂、ZnO、BaO、AlN、Sb₂O₃和BaSO₄的颜料制成。在某些实施例中，白色颜料可以是无结晶的、部分结晶的、结晶的或任何比例的混合物。在某些实施例中，粘合剂-填充剂复合材料中白色颜料的组成为总复合材料的1-95重量％。换句话说，白色颜料与粘合剂-填充剂复合材料的重量比为1-95％。在某些实施例中，粘合剂-填充剂复合材料的光学反射率在350至1000nm的波长范围内可以为至少80％，且填充剂(例如白色颜料)可具有10nm至10微米的尺寸以实现高光反射率。

在某些实施例中，绝缘封装120和反射涂层122可以以一步形式形成，其中反射涂层122与电绝缘封装120的电分离区121b和主要部分121a一起形成。在这种情况下，绝缘封装120和反射涂层122可以由相同的材料制成。例如，绝缘封装120和反射涂层122可以由相同的粘合剂-填充剂复合材料制成。或者，在某些实施例中，反射涂层122可以与绝缘封装120的其他区分离形成。例如，可以在形成绝缘封装120之前通过涂覆在引线框111的顶部上来形成反射涂层122。在这种情况下，反射涂层122和绝缘封装120可以由相同的材料制成，或者可以由不同的材料制成。例如，反射涂层122可以由与形成绝缘封装120的粘合剂-填充剂复合材料不同的粘合剂填充剂复合材料制成。

如图2A和2B所示，半导体芯片110分别经第一凹槽125和第二凹槽124通过两根导线电连接至两个电极。或者，在某些实施例中，可以采用不同的芯片安装结构用于半导体芯片110和两个电极之间的电连接。例如，半导体芯片110可以安装为垂直芯片，其中不需要导线来电连接至电极之一。在这种情况下，可能仅需要两个凹槽(即，一个芯片附接区和一个导线接合区)，且只需要一根导线，用于经一个导线接合区将半导体芯片110(即垂直芯片)电连接至另一电极。

在某些实施例中，引线框111可以通过冲压或蚀刻金属板形成。在某些实施例中，为了提高半导体封装的生产率，引线框111可以制成阵列。例如，图3A是根据本公开的一实施例在制造和切割半导体封装之前的引线框阵列的示意性俯视图。如图3A所示，引线框阵列由金属板111f制成，其包括多个引线框111的阵列(例如，引线框111在图3A中由虚线矩形示出)。引线框阵列上包括多个槽111sp和111s1。槽111sp和111s1用于划分多个引线框111，且形成每个引线框111的两个电极之间的电极分离间隙。每个槽111sp是垂直细长的槽，可以将引线框111的一列与每个封装分离，且能够减少用于切割引线框封装的切割。每个槽111s1包括垂直细长槽和多个水平槽，能够使每行中的引线框111电分离，且形成两个电极之间的电极分离间隙。换句话说，槽111sp和槽111s1的水平槽形成引线框111之间的封装间隙，这可以使在切割或分割工艺中减少引线框111的切割；且，槽111s1的垂直槽形成每个引线框111的两个电极之间的电极分离间隙，使绝缘封装120的电分离区121b可以填充在电极分离间隙中以分离两个电极。图3B示出了引线框阵列的不同示例，其中每个槽111sp的形状是不同的。具体地，如图3B所示的每个槽111sp包括多个垂直截面的槽，而不是如图3A所示的单个垂直伸长的槽。

一旦提供引线框阵列，引线框阵列可用于制备半导体封装阵列。图4A-4D示出了根据本公开的某些实施例的半导体封装的不同示例。具体地，半导体封装阵列可以由如图3A和3B中的任一个所示的引线框阵列制成。具体地，对于引线框阵列111f上的每个引线框111，在其上形成绝缘封装120和反射涂层122，以形成封装主体101。如图4A所示，阵列中的封装主体101的绝缘封装120和反射涂层122一体形成，使相邻封装主体的绝缘封装120彼此连续地连接。相比之下，如图4B所示，阵列中封装主体的树脂主体120可以在一个方向(即垂直方向)上连接，且在另一正交方向(即水平方向)上通过槽190a分离。在这种情况下，可以通过沿水平线180仅沿一个方向切割来切割封装主体，以减少切割时间和污垢。图4C示出了另一实施例，其中封装主体可以通过另外的槽390A和390B进一步分离，以减小待切割的体积，从而减少产生的污垢。图4D示出了另一实施例，其与图4C所示的实施例略有不同，不同之处在于，每个槽390A是分段槽而不是细长槽。

本公开的另一方面涉及一种用于形成如上所述的封装主体的方法。具体地，如上所述，封装主体可以形成为阵列。图5是根据本公开的一实施例的形成封装主体的方法的流程图。在某些实施例中，如图5所示的方法可用于形成根据本公开的某些实施例的封装主体，例如图2A和2B中所示的封装主体101。应特别注意，除非在本公开中另有说明，否则方法或过程的步骤可以以不同的顺序排列，因此不限于如图5所示的顺序。此外，该方法可以包括图5的流程图中未示出的附加步骤。

如图5所示，在步骤510处，提供引线框阵列。具体地，引线框阵列由金属板制成。在步骤520处，可以冲压或蚀刻引线框阵列(即金属板)，以在其上形成多个电极分离间隙和多个封装间隙。具体地，引线框阵列的示例在图3A或图3B中示出，其中槽111sp和槽111s1的水平槽形成引线框111之间的封装间隙，这可以使在切割或分割过程中减少引线框111的切割；以及槽111s1的垂直槽形成每个引线框111的两个电极之间的电极分离间隙。可选地，在步骤530处，可以在引线框阵列上形成涂层，以至少覆盖引线框的露出区(即，开口)。在某些实施例中，涂层可以形成为覆盖引线框的整个表面。在步骤540处，通过传递模塑、压缩模塑或注射模塑在引线框阵列上形成绝缘封装和反射涂层，以形成半导体封装阵列。具体地，在图4A-4D中的任一个中示出了半导体封装阵列的示例。在某些实施例中，可以对半导体封装阵列执行附加步骤以制造半导体封装。附加步骤可包括但不限于管芯附接、导线接合和封装。一旦半导体封装阵列准备好用于切割，在步骤550处，可沿封装间隙从封装阵列切割或分割封装主体。在这种情况下，封装主体可以包括电极分离间隙之一的一部分，其将封装主体的引线框的第一电极和第二电极分离。

在如上所述的实施例中，引线框封装用作半导体封装的封装主体的示例。然而，类似于引线框封装，本发明还可以用在板上芯片(COB)封装中以代替银涂层且改善COB封装的可靠性以及性能。图6是根据本公开的一实施例的COB封装结构的示意性横截面图。如图6所示，COB封装200可以具有与半导体封装100的封装主体101类似的结构。具体地，COB封装200包括用作COB外壳/主体的封装主体201、附接在封装主体201中的半导体芯片210，以及封装和保护半导体芯片210的光学封装树脂层250。封装主体201形成在基板230上。类似于图2A和2B所示的半导体封装100的封装主体，封装主体201包括金属引线211、绝缘封装220和反射涂层222。半导体芯片210可以为任何半导体芯片。金属引线211接合在基板230的顶部上且与基板230电绝缘。金属引线211包括彼此分离和绝缘的两个电极(即第一电极和第二电极)，用于通过金线为半导体芯片210提供电接触。绝缘封装220可以形成在基板230的顶部上且具有封装腔240，其中填充COB封装200的封装材料250。反射涂层222形成在金属引线211上，且具有用于半导体芯片接合区和导线接合区的开口223、224和225。具体地，开口包括芯片凹槽223、第一凹槽225和第二凹槽224。在某些实施例中，绝缘封装220可以通过形成树脂区221b的多个孔机械地结合到基板230，以防止绝缘封装220从基板230分离。在某些实施例中，当COB封装200包括多个半导体芯片210时，反射涂层222可以设有多个芯片凹槽223，以使COB半导体封装200设有多个半导体芯片210。

在某些实施例中，绝缘封装220和反射涂层222可以一步形式形成，其中，反射涂层222与金属引线211的两个电极和绝缘封装220的主要部分221a之间的电分离区一起形成。在这种情况下，绝缘封装220和反射涂层222可以由相同的材料制成。例如，绝缘封装220和反射涂层222可以由相同的粘合剂-填充剂复合材料制成。或者，在某些实施例中，反射涂层222可以与绝缘封装220的其他区分离形成。例如，可以在形成绝缘封装220之前通过在金属引线211的顶部上涂覆来形成反射涂层222。在这种情况下，反射涂层222和绝缘封装220可以由相同的材料制成，或者可以由不同的材料制成。例如，反射涂层222可以由与形成绝缘封装220的粘合剂-填充剂复合材料不同的粘合剂填充剂复合材料制成。

在某些实施例中，本发明还可以应用于其他照明结构或应用，使照明结构中的金属涂层可以由粘合剂-填充剂复合涂层代替。例如，使用漫反射器来反射光的灯可以使用粘合剂-填充剂复合涂层结构。其他应用可以包括但不限于远程磷光体应用，其中装置的光输出很大程度上取决于反射器的反射率。

在某些实施例中，根据本公开的某些实施例的封装主体可以用于在无密封剂的半导体封装中，其不需要将封装树脂层填充在封装主体的封装腔中。例如，图7A-7F示出了根据本公开的某些实施例的多个无密封剂的半导体封装结构。

如图7A所示，无密封剂的半导体封装包括半导体芯片310，其结合到引线框的一对电极311a和311b。此外，形成绝缘封装以包括多个区321a和321b。具体地，横向区321形成封装主体的主支撑，且底部区321b形成在引线框的两个电极311a和311b之间，以使两个电极311a和311b彼此电绝缘。半导体芯片310位于绝缘封装的底部区321b的正上方。应注意，没有如图7A所示的封装树脂层，使半导体芯片310不受保护。

图7B示出了无密封剂的半导体封装，其与图7A中所示的非常类似，唯一的区别在于，如图7B所示的半导体芯片310由薄封装层330保护。薄封装层330是薄层，其不填充封装腔。薄层可以由光学透明材料制成，例如硅树脂或聚合物。在某些实施例中，薄层可以含有白色颜料，其由至少一种选自TiO₂、SiO₂、Al₂O₃、BN、MgO、CaO、ZrO₂、ZnO、BaO、AlN、Sb₂O₃和BaSO₄的颜料制成。在某些实施例中，薄层可以包含波长转换材料，例如磷光体材料和/或量子点材料。

如图7C所示，无密封剂的半导体封装包括半导体芯片410，其结合至引线框的一对电极411a和411b。此外，形成绝缘封装以包括多个区421a和421b。具体地，横向区421形成封装主体的主支撑，且底部区421b形成在引线框的两个电极411a和411b之间，以使两个电极411a和411b彼此电绝缘。半导体芯片410位于绝缘封装的底部区421b的正上方。此外，在引线框的电极411a和411b上形成反射涂层440。应注意，没有如图7C所示的封装树脂层，使半导体芯片410不受保护。

图7D示出了无密封剂的半导体封装，其与图7C所示的半导体封装非常相似，唯一的区别在于图7D所示的半导体芯片410由薄封装层430保护。封装层430是薄层，其不填充封装腔。薄层可以类似于如图7B所示的薄封装层330。

如图7C和7D所示，半导体芯片410经单个凹槽附接至电极411a和411b。在某些实施例中，无密封剂的半导体封装可以包括多个凹槽，使得可以提供多个半导体以及经多个凹槽将多个半导体分别附接至电极。

图7E示出了使用COB封装结构的无密封剂的半导体封装。如图7E所示，无密封剂的半导体封装包括半导体倒装芯片510，其结合至引线框的一对电极511a和511b。引线框(即，电极511a和511b)形成在基板560上。此外，半导体倒装芯片510由薄封装层530保护。薄封装层530是薄层，其可以类似于如图7B所示的薄封装层330。在某些实施例中，半导体倒装芯片510可以是LED倒装芯片或LD倒装芯片，其配置为发射蓝光、绿光、红光或白光。

图7F示出了无密封剂的半导体封装，其具有引线框封装结构，该引线框封装结构类似于图2B中所示的结构。具体地，如图7F所示的半导体芯片110是导线接合芯片，其与图2B中所示的相同。图7F所示的结构与图2B所示的结构的不同之处在于，提供薄封装层630以代替如图2B所示的密封树脂层150。换句话说，如图2B所示的封装100的封装树脂层150和填充剂160被移除且由薄封装层630代替，以形成如图7F所示的无密封剂的半导体封装。薄封装层630为薄层，其不填充封装腔，且可以类似于图7B中所示的薄封装层330。在某些实施例中，如图7F所示的结构可以用作半导体发射器。

在某些实施例中，通过去除填充在如图2B所示的封装腔内的密封树脂层150，可以改善半导体封装的散热。与封装的半导体封装相比，发现无密封剂的半导体封装的结温和光输出得到改善(更低的结温和更高的光输出)。而且，无密封剂的半导体封装还减少了处理步骤，因此能够实现低成本。

在某些实施例中，薄封装层330、430、530和630可以由光转换材料制成，以将半导体倒装芯片发射的光部分地转换为不同的颜色。使用如图7E所示的COB结构作为示例，半导体倒装芯片510可以以第一颜色发光，且薄封装层530可以将光转换为不同的第二颜色。

对于大规模生产，用于无密封剂半导体封装的引线框封装可以制成阵列，例如图3A或图3B所示的阵列。如图4A-4D所示的大规模生产方案可以用于如图7A-7F所示的任何一个无密封剂的半导体封装。图8是图7C-D中所示的无密封剂半导体封装的大规模生产的引线框封装阵列的示例。例如，图8是根据本公开的一实施例的用于无密封剂的半导体封装的半导体封装阵列的示意图。具体地，如图8所示的半导体封装阵列类似于图4D所示的半导体封装阵列，不同之处在于如图8所示的半导体封装是无密封剂的半导体封装。

在某些实施例中，在本公开的某些实施例中使用的半导体芯片可以是发射或接收光的任何半导体芯片，例如发光二极管、激光二极管、垂直腔表面发射激光器、光学传感器/检测器或其他合适的芯片。

已经仅出于说明和描述的目的呈现了本公开的示例性实施例的前述描述，且不旨在穷举或将本公开限制于所公开的精确形式。鉴于上述教导，许多修改和变化都是可能的。

选择和描述实施例是为了解释本公开的原理及其实际应用，以便激活本领域的其他技术人员以利用本公开和各种实施例以及适合于预期的特定用途的各种修改。在不脱离本公开的精神和范围的情况下，替代实施例对于本公开所属领域的技术人员将变得显而易见。因此，本公开的范围由所附权利要求限定，而不是由前面的描述和其中描述的示例性实施例限定。