形成体及发光模块的制作方法

文档序号:16090559发布日期:2018-11-27 22:57阅读:163来源:国知局

本实用新型是关于一种用于发光二极管封装结构的一形成体,以及关于一种发光二极管封装结构。



背景技术:

在传统的发光二极管封装结构中,发光晶片是设置于导线架上。而为了增加出光效率,通常会在导线架上形成一银层以增加反射率。然而,银层容易与穿透封装胶的硫进行反应而形成黑色的硫化银,称为“黑化现象”。

如此一来,传统的发光二极管封装结构经长时间使用后,“黑化现象”将使得其反射率下降,从而造成发光二极管封装结构亮度降低。

由此可见,上述现有的方式,显然仍存在不便与缺陷,而有待改进。为了解决上述问题,相关领域莫不费尽心思来谋求解决之道,但长久以来仍未发展出适当的解决方案。



技术实现要素:

本实用新型的一态样是提供一种发光模块,包括一基板、一反射框体、以及一发光晶片。基板包含一第一导线架、一第二导线架及一隔离件。隔离件配置于第一导线架与第二导线架之间以电性隔离第一导线架和第二导线架。其中,第一导线架具有一第一沟槽,第二导线架具有一第二沟槽。反射框体设置于第一导线架和第二导线架之上。反射框体包括一第一底部、一第二底部、以及一围壁。第一底部嵌置于第一沟槽和第二沟槽中,且具有一开口暴露出隔离件、第一导线架的一部分以及第二导线架的一部分。第二底部由第一底部向外横向延伸出,并围绕第一底部,其中第二底部的一顶表面高于第一底部的一顶表面。围壁毗邻第二底部的一外侧,并向上延伸至超过第二底部的顶表面,且围壁围绕第二底部。发光晶片设置于开口上方并电性连接第一导线架和第二导线架。

在本实用新型某些实施方式中,第一沟槽具有10微米至30微米的一第一深度,且第二沟槽具有10微米至30微米的一第二深度。

在本实用新型某些实施方式中,第一底部的顶表面高于第一导线架的一顶表面10微米至30微米,且第一底部的顶表面高于第二导线架的一顶表面10微米至30微米。

在本实用新型某些实施方式中,隔离件的一顶表面高于第一导线架的顶表面及第二导线架的顶表面10微米至30微米。

在本实用新型某些实施方式中,第一导线架的顶表面、第一底部的一侧壁及隔离件的一侧壁形成一第一凹槽,且第二导线架的顶表面、第一底部的另一侧壁及隔离件的另一侧壁形成一第二凹槽。

在本实用新型某些实施方式中,发光模块还包括一导电粘结层,设置于第一凹槽和第二凹槽中,且位于发光晶片与第一导线架和第二导线架之间。

在本实用新型某些实施方式中,第二底部与第一底部之间的一交界面的俯视轮廓为一矩形。

本实用新型的另一态样是提供一种形成体,包括一基板和一反射框体。基板包含一第一导线架、一第二导线架及一隔离件。隔离件配置于第一导线架与第二导线架之间以电性隔离第一导线架和第二导线架。其中,第一导线架具有一第一沟槽,第二导线架具有一第二沟槽。反射框体设置于第一导线架和第二导线架之上。反射框体包括一第一底部、一第二底部、以及一围壁。第一底部嵌置于第一沟槽和第二沟槽中,且具有一开口暴露出隔离件、第一导线架的一部分以及第二导线架的一部分。第二底部由第一底部向外横向延伸出,并围绕第一底部,其中第二底部的一顶表面高于第一底部的一顶表面。围壁毗邻第二底部的一外侧,并向上延伸至超过第二底部的顶表面,且围壁围绕第二底部。

在本实用新型某些实施方式中,第一沟槽具有10微米至30微米的一第一深度,且第二沟槽具有10微米至30微米的一第二深度。

在本实用新型某些实施方式中,第一底部的顶表面高于第一导线架的一顶表面10微米至30微米,且第一底部的顶表面高于第二导线架的一顶表面10微米至30微米。

以下将以实施方式对上述的说明作详细的描述,并对本实用新型的技术方案提供更进一步的解释。

附图说明

图1A为本实用新型一实施方式的用于发光二极管封装结构的一形成体的俯视示意图;

图1B为本实用新型一实施方式的用于发光二极管封装结构的一形成体沿着切线A-A’的剖面示意图;

图1C为本实用新型一实施方式的用于发光二极管封装结构的一形成体沿着切线B-B’的剖面示意图;

图2A为本实用新型一实施方式的发光二极管封装结构的俯视示意图;

图2B为本实用新型一实施方式的发光二极管封装结构沿着切线A-A’的剖面示意图;

图2C为本实用新型一实施方式的发光二极管封装结构沿着切线B-B’的剖面示意图;

图3为新型另一实施方式的发光二极管封装结构沿着切线A-A’的剖面示意图;

图4为比较例的发光二极管封装结构沿着切线A-A’的剖面示意图;

图5为比较例的发光二极管封装结构的银层裸露面积与亮度关系图。

具体实施方式

为了使本揭示内容的叙述更加详尽与完备,下文针对了本实用新型的实施态样与具体实施例提出了说明性的描述;但这并非实施或运用本实用新型具体实施例的唯一形式。以下所揭露的各实施例,在有益的情形下可相互组合或取代,也可在一实施例中附加其他的实施例,而无须进一步的记载或说明。在以下描述中,将详细叙述许多特定细节以使读者能够充分理解以下的实施例。然而,可在无此等特定细节的情况下实践本实用新型的实施例。

兹将本实用新型的实施方式详细说明如下,但本实用新型并非局限在实施例范围。

图1A绘示本实用新型一实施方式的用于发光二极管封装结构的形成体10的俯视示意图。图1B和图1C分别绘示形成体10沿着切线A-A’和B-B’的剖面示意图。如图1A、图1B、以及图1C所示,形成体10包括基板S1和反射框体140。

基板S1包含第一导线架110、第二导线架120及隔离件130。在一些实施例中,第一导线架110和第二导线架120包括铜、铝或其他适合的导电材料。第一导线架110具有第一沟槽111,而第二导线架120具有第二沟槽121。在一些实施例中,第一沟槽111和第二沟槽121具有10微米至30微米的深度,例如15微米、20微米或25微米。须说明的是,第一沟槽111和第二沟槽121可以冲压或蚀刻方式分别形成于第一导线架110和第二导线架120的顶表面上。此外,第一沟槽111和第二沟槽121提供特定的技术效果,下文将详细叙述。在一些实施例中,隔离件130包括反射材料,例如聚邻苯二甲酰胺(polyphthalamide,PPA)、聚酰胺(polyamide,PA)、聚对苯二甲酸丙二酯(poly(pentamethylene terephthalate),PPT)、聚对苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate,PET)、聚对苯二甲酸环乙酯(polycyclohexylenedimethyleneterephthalate,PCT)、树脂模塑成型(Epoxy Molding Compound,EMC)材料、硅胶模塑成型(silicone molding compound,SMC)材料或其他适合的高反射率树脂或陶瓷材料。隔离件130配置于第一导线架110与第二导线架120之间以电性隔离第一导线架110和第二导线架120。

反射框体140是设置于第一导线架110、第二导线架120和隔离件130之上。在一些实施例中,反射框体140包括反射材料,例如聚邻苯二甲酰胺、聚酰胺、聚对苯二甲酸丙二酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸环乙酯、树脂模塑成型材料、硅胶模塑成型材料或其他适合的高反射率树脂或陶瓷材料。反射框体140包括第一底部141b、第二底部141c、以及围壁141d。第一底部141b是嵌置于第一沟槽111和第二沟槽121中,且具有一开口141a暴露出隔离件130、第一导线架110的一部分以及第二导线架120的一部分。具体地,开口141a的俯视轮廓为一矩形,例如图1A所绘示的正方形。而第一底部141b为由四个长条部分的两端相连接所形成的口字型平台,且第一底部141b覆盖第一导线架110的未暴露部分和第二导线架120的未暴露部分。第二底部141c由第一底部141b向外横向延伸出,并围绕第一底部141b。需注意的是,第二底部141c的顶表面高于第一底部141b的顶表面。在一实施例中,如图1A所示,第二底部141c为外侧轮廓为圆形的高于口字型平台的另一平台,且第二底部141c覆盖第一导线架110的未暴露部分和第二导线架120的未暴露部分。围壁141d毗邻第二底部141c的外侧,并向上延伸至超过第二底部141c的顶表面,且围壁141d围绕第二底部141c。此外,围壁141d的内侧壁与第二底部141c的顶表面之间的夹角可为一钝角。

如前所述,第一沟槽111和第二沟槽121提供特定技术效果。具体而言,在不具有第一沟槽111和第二沟槽121的情况下,若所欲形成的反射框体140的第一底部141b的厚度过小(从第一导线架110的顶表面或第二导线架120的顶表面至第一底部141b的顶表面的高度H1),例如小于30微米,则当利用射出成型技术形成反射框体140时,材料不易注入模具中。因此,通过形成第一沟槽111和第二沟槽121,可增加反射框体140的第一底部141b的厚度(从第一沟槽111的底表面或第二沟槽121的底表面至第一底部141b的顶表面的高度),从而在利用射出成型技术形成反射框体140时,材料较容易注入模具中。

在一些实施例中,从第一导线架110的顶表面或第二导线架120的顶表面至第一底部141b的顶表面的高度H1为10微米至30微米,例如15微米、20微米或25微米。在一些实施例中,从第一导线架110的顶表面或第二导线架120的顶表面至隔离件130的顶表面的高度为10微米至30微米,例如15微米、20微米或25微米。据此,第一导线架110的顶表面、第一底部141b的一侧壁及隔离件130的一侧壁形成第一凹槽T1,且第二导线架120的顶表面、第一底部141b的另一侧壁及隔离件130的另一侧壁形成第二凹槽T2。第一凹槽T1和第二凹槽T2具有一技术效果将于之后详细叙述。

图2A绘示本实用新型一实施方式的发光二极管封装结构100的俯视示意图。图2B和图2C分别绘示发光二极管封装结构100沿着切线A-A’和B-B’的剖面示意图。如图2A、图2B、以及图2C所示,发光二极管封装结构100包括前述的形成体10,且进一步包括导电粘结层170、发光晶片150、以及封装胶160。导电粘结层170是设置于第一凹槽T1和第二凹槽T2中。在一些实施例中,导电粘结层170可包括银胶、锡膏、烧结银或其他金属合金材料。当使用银胶或锡膏作为固晶作业所使用的焊接材料时,第一凹槽T1和第二凹槽T2可局限镕化的焊接材料,以避免外溢而导致固晶不良。此外,在后续的高温制程中(温度高于焊接材料的熔点),焊接材料不因再融化而移动产生空隙。

发光晶片150设置于开口141a上方,并透过导电粘结层170而电性连接第一导线架110和第二导线架120。在一些实施例中,第一底部141b的顶表面和隔离件130的顶表面具有实质相同的水平高度。换言之,发光晶片150覆盖第一底部141b的内侧边缘部分,从而密封第一凹槽T1和第二凹槽T2。如前所述,在传统的发光二极管封装结构中,导线架上的银层会与穿透封装胶的硫进行反应而使反射率下降,造成发光二极管封装结构的亮度降低。然而,在本揭示内容中,通过密封第一凹槽T1和第二凹槽T2,第一导线架110和第二导线架120上的银层(未绘示)并未裸露出来,从而发光二极管封装结构100在抗硫化能力上大幅提升,且可避免银层被污染而造成亮度降低的问题。

此外,在一些实施例中,发光晶片150的俯视轮廓为矩形,其长宽比可为1:1至1:4。第二底部141c与第一底部141b之间的交界面的俯视轮廓可相应地为矩形。但须理解的是,此交界面与发光晶片150的周缘之间的距离W1至少大于20微米,以避免在进行固晶作业时因固晶机台的公差,而撞击到第二底部141c的侧壁。

封装胶160覆盖发光晶片150和反射框体140的第一底部141b、第二底部141c、以及围壁141d的侧壁。在一些实施例中,封装胶160包括树脂、硅胶或其他适合的封胶材料。

图3绘示本实用新型另一实施方式的发光二极管封装结构100'沿着切线A-A’的剖面示意图。须说明的是,在图3的发光二极管封装结构100'中,与图2A、图2B、以及图2C相同的元件符号代表相同或类似的元件。图3的发光二极管封装结构100'与图2A、图2B、以及第2C的发光二极管封装结构100相似,差异在图3的发光二极管封装结构100'的第二底部141c的顶表面斜向延伸至围壁141d的内侧壁。据此,第二底部141c的顶表面形成一夹角C,可反射光线至发光二极管封装结构100'外,提高发光效率。

以下通过比较例和实施例来详细说明本揭示内容,但所提供的实施例并非用以限制本揭示内容的范围。

比较例:传统的发光二极管封装结构

图4绘示比较例的发光二极管封装结构100”沿着切线A-A’的剖面示意图。须说明的是,在图4的发光二极管封装结构100”中,与图2A、图2B、以及图2C相同的元件符号代表相同或类似的元件。图4的发光二极管封装结构100”与图2A、图2B、以及图2C的发光二极管封装结构100相似,差异在图4的发光二极管封装结构100”不具有第一底部141b。隔离件130的顶表面与第一导线架110的顶表面及第二导线架120的顶表面具有相同的水平高度。此外,如图4所示,第一导线架110和第二导线架120上的银层(未绘示)的一部分会接触到封装胶160中。

接下来,进行比较例的发光二极管封装结构100”的硫化测试。首先,进行发光二极管封装结构100”的亮度测量,得到一硫化前的亮度。接着,将发光二极管封装结构100”与硫粉放置于一密闭空间中。随后,加热至120℃,产生硫气于此密闭空间中,并维持3小时。最后,取出发光二极管封装结构100”,并再次进行亮度测量,得到一硫化后的亮度。为了说明银层裸露面积与亮度之间的关系,取不同的银层裸露面积的发光二极管封装结构100”,重复上述的硫化测试,并将结果绘示于图5。在图5中,纵座标IV(%)=硫化后的亮度/硫化前的亮度x100%。而横坐标为银层裸露面积/底部功能区银面积(%)。银层裸露面积是指没有被遮蔽,而暴露于封装胶160中的银层面积。底部功能区银面积则是指整体银层面积。如图5所示,以使用折射率1.4的封装胶160的发光二极管封装结构100”为例(虚线_ _ _ _ _ _ ),银层裸露面积/底部功能区银面积(%)越大,则其IV(%)越低。换言之,暴露于封装胶160中的银层面积越大,硫化后的发光二极管封装结构100”的亮度下降越明显。此外,尽管使用较高抗硫化能力的射率封1.54的封装胶160(实线_____),其暴露于封装胶160中的银层面积越大,硫化后的亮度下降仍然越明显。然而,在采用本实用新型实施方式的图2A、图2B以及图2C所示的发光二极管封装结构100中,进行上述的硫化测试,则不存在上述亮度下降的问题。也就是说,本揭示内容的发光二极管封装结构100在抗硫化能力上大幅提升,且可避免银层被污染而造成亮度降低的问题。

虽然本实用新型已以实施方式揭露如上,但其他实施方式亦有可能。因此,所请权利要求的精神与范围并不限定于此处实施方式所含的叙述。

任何熟悉此技艺者可明了,在不脱离本实用新型的精神和范围内,当可作各种的更动与润饰,因此本实用新型的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

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