专利名称：发光二极体导线支架总成、其制造方法及该发光二极体的制作方法
技术领域：
本发明涉及发光二极体导线支架总成、其制造方法及该发光二极体。
背景技术：
由于发光二极体具有高耐震性、寿命长，同时耗电量少、发热度小等的优点，自I960年代商品化以后，发光二极体应用范围逐渐遍及生活中常见的各项用品，如家电制品、 各式仪器的指示灯及交通号志等。目前常见的SMT发光二极体构造如图1所示，除发光二极体晶粒86(以下发光二 极体晶粒简称为晶粒)与一组彼此不相互接触的导线支架32外，还具有一个以不透明塑料 等高分子材料射出成型、中央有丨凹穴62的基座6，以及用已封闭该等凹穴62的透光材料 88层；而该导线支架32有着位于凹穴62底部、可供与晶粒86电性连接的接触部322，以及 暴露于基座6外侧、可供以表面安装技术组装于电路板或其他元件、并与接触部322电性连 接的接脚324。当发光二极体在发光时，其产生的光能有部份朝向凹穴62旁的环绕侧壁622发 射，而不透明基座6的环绕侧壁622表面即使制作得再光滑平整，并以纯白色的塑胶材料射 出成型，其反射率仍然不佳，致使部分光能被该侧壁材质吸收，不仅转变为无用的热能、甚 至对于高亮度LED原本的高发热产生雪上加霜的问题。因此有一种制造方法，是在发光二极体封装前，利用反射效果较佳的金属，从凹穴 置入一只吻合环绕侧壁表面、同时避免接触导线支架的金属环。此种金属环虽然可大幅提 升光束的反射率，在流程上却无适当的附着点可供吸管吸附或机器手臂夹取以进行自动化 作业，必须以人工方式将既轻薄又体积小的金属环嵌入，既消耗人力成本且效率差。为避免上述光能的浪费、提升发光二极体组件的发光使用效能，如何在兼顾环保 与不大幅提升成本的前提下，使发光二极体组件能尽量朝同一方向发射光束、并能自动化 的量产该组件，将是各相关发光二极体的业者所致力研发的目标。
发明内容
因此，本发明的一目的，在于提供一种能集中发射光束且自动化生产的发光二极 体制造方法。本发明另一目的，在于提供一种能集中发射光束的发光二极体导线支架总成。本发明再一目的，在提供一种能集中发射光束的发光二极体。本发明又一目的，在于提供一种改良的发光二极体基座。所以本发明所揭露的一种发光二极体导线支架总成制造方法，包含下列步骤a) 将一片形成有至少两个发光二极体导线支架的导线支架基板置于一组模具中，其中各该导 线支架分别包括供至少一颗发光二极体晶粒电性连接的至少一对接触部、及供组装并电性 连接该等接触部的至少两个接脚；b)分别在对应该等导线支架位置处成型至少两个数目 对应的基座，其中该等基座分别具有一个形成有暴露该等接触部的凹穴的环绕侧壁；c)将该形成有至少两个基座的导线支架基板自模具中脱出；d)以一组遮罩遮蔽该等接触部，并使该等环绕侧壁由与该等接触部间隔一个预定深度处起被暴露；e)以干式镀法在该等环 绕侧壁暴露处形成一层金属反射薄膜层；及f)取走该组遮罩。而依上述方法制成的发光二极体导线支架总成，包含一片形成有至少两个发光 二极体导线支架的导线支架基板，其中各该导线支架分别包括至少两个供发光二极体晶粒 电性连接的接触部、及至少两个供组装并电性连接该等接触部的接脚；至少两个分别对应 成型在该等导线支架位置处、分别具有一个形成有暴露该等接触部的凹穴的平滑环绕侧壁 的基座；至少两个分别在各该凹穴的环绕侧壁暴露处成形的平滑金属反射薄膜层。其中，若在上述步骤中将基座稍作改良，则可制作一种发光二极体，包含一组包 括至少两个供发光二极体晶粒接触的接触部、及至少两个供组装并电性连接该等接触部的 接脚的发光二极体导线支架；一个基座，包括一个形成有暴露该等接触部的凹穴、并包括一 组与该等接触部间隔一个预定深度的梯级的环绕侧壁；及一层成形在该环绕侧壁梯级以上 部分的平滑金属反射薄膜层；至少一颗电性连接该等接触部的发光二极体晶粒；及一层封 闭该基座环绕侧壁及该发光二极体晶粒的透光材料层。承上所述，本发明将揭示不必依靠人力安装金属反射层而自动化生产的发光二极 体导线支架总成及其制造方法，有效提高凹穴的反射率。俾使该发光二极体导线支架总成 在供进一步加工成发光二极体后，能发射更集中的光束、提升发光使用效率。
图1是常见的SMT发光二极体主要结构剖视图，为便于观看，其基座及透光材料不 予增绘剖面线；图2是导线支架总成制造方法第一实施例的流程图；图3是形成有基板与基座，但尚未镀上金属反射薄膜层的导线支架总成示意图；图4是基座遮罩的立体示意图；图5是接触部遮罩的立体示意图；图6是基座遮罩覆盖基座后的立体示意图；图7是绘示图3的尚未镀上金属反射薄膜层的导线支架总成被基座遮罩与接触部 遮罩遮蔽后的示意图，显示被曝露出的部分环绕侧壁；图8是第一实施例中，完成溅镀而拥有一层金属反射薄膜层发的光二极体导线支 架总成、及单一支架的立体示意图；图9是继图2实施例的发光二极体制作流程图；图10是图9实施例中，完成封装的发光二极体剖视示意图；图11是第二实施例的制造流程图；图12是图11实施例中，一组导线支架、一个有梯级的基座及一个散热元件的相对 关系俯视示意图；图13是图11实施例中，尚未置放晶粒与打线的有梯级的导线支架总成，其梯级支 撑遮罩的局部剖视放大示意图；图14是图11实施例中，完成的高功率发光二极体剖视示意图；附图标记说明
1…流程图，111-119，111，-116，，120，-121，…步骤，2…发光二极体导线支架总成，22···深度处，26，26"…金属反射薄膜层，28"…散热元件，3…基板，32…导线支架， 322,322"…接触部，324…接脚，6，6〃…基座，62···凹穴，622，622 〃…环绕侧壁，624〃… 梯级，64···顶壁，76···外侧壁，7〃…遮罩，71···基座遮罩，72…接触部遮罩，8，8〃…发光二 极体，86，86〃…晶粒，88，88〃…透光材料。
具体实施例方式有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的较佳实 施例的详细说明中，将可清楚的呈现。为便于说明，以下将形成有至少两个发光二极体导线 支架的导线支架基板简称为基板。请参照图2，该流程图1依序揭示本发明的发光二极体导线支架总成的制造方法。 首先，步骤111是将一片基板(图未示)置于一组模具中。步骤112则在基板置放妥当后， 将塑胶等高分子材料射出成型至少两个分别在对应该等导线支架位置处的基座，其中每个 基座分别具有一个暴露该等接触部的凹穴，而该凹穴有一环绕侧壁。待模料固定成形后，进 入步骤113，将该形成有至少两个基座的基板自模具中脱出，则可得到如图3、被高分子材 料包覆的基板3，即尚未镀上金属反射层的导线支架总成。接着，进行步骤114将一组如图4所示的基座遮罩71与图5所示的接触部遮罩72， 一并参照图6、图7，分别置放于基座6顶部以遮蔽基座6顶壁64、外侧壁76与接脚324，以 及置放于环绕侧壁622间隔该等接触部322 —个预定深度处22以遮蔽凹穴62内的接触部 322。步骤115则以不经任何化学液体浸泡的干式镀法-本例中的干式镀法例释为溅 镀选定适当的金属如铝作为靶材，使被击打出的粒子在光滑平整的环绕侧壁暴露处形成 一层平滑的铝薄膜。再在步骤116取走遮罩，从而得到如图8所示已镀上铝膜作为金属反 射薄膜层26的发光二极体导线支架总成2。当然，如熟悉本技术领域者可以轻易理解，此处 靶材并非限制，亦可采用多层金属或合金材料组成，藉以增强金属反射薄膜层与环绕侧壁 间的结合或提升反射率。随后，封装发光二极体8的流程请参照图9及图10，继步骤116之后，可继续在步 骤117在各凹穴62处分别置入与接触部322相对应的晶粒86，接着进行步骤118，在晶粒 86与对应的接触部322间打线，形成其间的电性连接；再在步骤119以透光材料88封闭该 等凹穴62而将铝膜与晶粒与外界隔绝，摒除空气与湿气等的干扰。最后使每颗发光二极体 8个别独立。当然，如熟悉本技术领域者所能轻易理解，基座、导线支架与遮罩的构造以及制作 流程可因应需要而有不同的变化，并未局限于上述实施态样。如图11所示，第二实施例在 步骤111’、步骤112’及步骤113’均类似于前一实施例，是将导线支架埋入模具中、在模穴 内成型至少两个分别对应各导线支架的基座及脱模，且在本例中，步骤111’中除在模具中 置入基板外，如图12所示，被同时埋入模穴中的尚有对应于接触部322"、并预定用以装置 发光二极体晶粒于其上的散热元件28"。由于上述实施例中，在基座形成有凹穴的环绕侧壁置放遮罩时，容易产生些微倾 斜与偏差外，与第一实施例最明显的差异，在于射出成型的各基座6"的环绕侧壁622"下方接近接触部322"处，分别形成有一个预定深度的梯级624"。并在步骤114’中，如图13，供以例如机械手臂(图未示)放置遮罩7"(以虚线表示)，使得遮罩7"是被平整支撑在 梯级624〃上。随后在步骤115’、116’，以例如蒸镀方式在暴露在梯级624〃顶面以上的环 绕侧壁622〃上形成一层平滑金属反射薄膜层26"后，一并参照图14，取走遮罩7〃(以虚 线表示)，即可获得一种具有梯级624"的高功率发光二极体导线架总成。紧接着在步骤120’，将晶粒86〃安置在散热元件28〃上方，并打线将晶粒86〃与 接触部322"导电连接，由此，高功率发光二极体8"在作用时，晶粒86"所发热能将可透 过导热接触方式传递热至散热元件28"，避免高功率发光二极体8"因温度过高而失效损 毁。紧接着步骤121’，以透光材料88"封闭该等凹穴。以上所述仅为本发明实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围。即，依本发 明申请专利范围及发明说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵 盖的范围内。
权利要求
一种发光二极体导线支架总成制造方法，其特征在于，该方法包含下列步骤a)将一片形成有至少两个发光二极体导线支架的导线支架基板置于一组模具中，其中各该导线支架分别包括供至少一颗发光二极体晶粒电性连接的至少一对接触部、及供组装并电性连接该等接触部的至少两个接脚；b)分别于对应该等导线支架位置处成型至少两个数目对应的基座，其中该等基座分别具有一个形成有暴露该等接触部的凹穴的环绕侧壁；c)将该形成有至少两个基座的导线支架基板自模具中脱出；d)以一组遮罩遮蔽该等接触部，并使该等环绕侧壁由与该等接触部间隔一个预定深度处起被暴露；e)以干式镀法在该等环绕侧壁暴露处形成一层金属反射薄膜层；及f)取走该组遮罩。
2.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，更包含在该步骤b)前，将至少两个分别 对应该等导线支架的散热元件置于该模具中的步骤g)，使得该等散热元件是供与该等发光 二极体晶粒导热连接。
3.如权利要求2所述的制造方法，其特征在于，更包含在步骤f)之后，分别将至少两个 发光二极体晶粒以导热接触方式对应设置于该等散热元件的步骤h)；及置入该等发光二 极体晶粒后，以透光材料封闭该等凹穴的步骤i)。
4.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，更包含在步骤f)之后，在各该凹穴处 分别对应该至少一对接触部置入至少一颗发光二极体晶粒的步骤j)；置入该至少一颗发 光二极体晶粒后，将该等发光二极体晶粒与该等对应接触部打线电性连接的步骤k)；及随 后，以透光材料封闭该等凹穴的步骤m)。
5.如权利要求1、2、3或4所述的制造方法，其特征在于，其中该步骤d)的该组遮罩并 同时遮蔽各该基座的至少部分顶壁与外侧壁。
6.如权利要求1、2、3或4所述的制造方法，其特征在于，其中该步骤b)所制成的该等 环绕侧壁更包括一组与该等接触部间隔一个预定深度的梯级，且该步骤d)是将该组遮罩 遮蔽该等接触部处置放于该梯级位置。
7.一种发光二极体导线支架总成，其特征在于，该支架总成包含一片形成有至少两个发光二极体导线支架的导线支架基板，其中各该导线支架分别包 括至少两个供发光二极体晶粒电性连接的接触部、及至少两个供组装并电性连接该等接触 部的接脚；至少两个分别对应成型在该等导线支架位置处、分别具有一个形成有暴露该等接触部 的凹穴的平滑环绕侧壁的基座；至少两个分别在各该凹穴的环绕侧壁暴露处成形的平滑金属反射薄膜层。
8.如权利要求7所述的一种发光二极体导线支架总成，其特征在于，该等环绕侧壁更包括一组与该等接触部间隔一个预定深度的梯级。
9.如权利要求7或8所述的一种发光二极体导线支架总成，其特征在于，更包含至少两 个分别被对应成型固定在该等基座的散热元件。
10.一种发光二极体，其特征在于，该二极体包含一组包括至少两个供发光二极体晶粒接触的接触部、及至少两个供组装并电性连接该等接触部的接脚的发光二极体导线支架； 一个基座，包括一个形成有暴露该等接触部的凹穴、并包括一组与该等接触部间隔一个预定深度的梯级的环绕侧壁；及一层成形在该环绕侧壁梯级以上部分的平滑金属反射薄膜层； 至少一颗电性连接该等接触部的发光二极体晶粒；及 一层封闭该基座环绕侧壁及该发光二极体晶粒的透光材料层。
全文摘要
本发明公开一种发光二极体导线支架总成、其制造方法及该发光二极体。通过对应于各发光二极体基座的遮罩，将发光二极体的基座遮蔽部分，并以干式镀法在基座的环绕侧壁上镀上一层与导线支架不相接触的金属反射薄膜层，使得设置于基座中的晶粒在发光时，照射至环绕侧壁光束的反射率被大幅提高，以提升发光二极体的整体发光效果。
文档编号H01L33/00GK101826500SQ20091012741
公开日2010年9月8日 申请日期2009年3月2日 优先权日2009年3月2日
发明者徐百祥, 郭文发 申请人:全谥精密有限公司