CN103531696A - 封装胶成型治具及其操作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明揭露一种封装胶成型治具及其操作方法。封装胶成型治具应用于一发光二极管支架上，其中发光二极管支架具有凹部用以容置封装胶。封装胶成型治具包含本体部与压合部。本体部具有位于相反侧的第一表面与第二表面。压合部凸出于第一表面上，用以压合于凹部上。压合部具有一曲面用以容置位于凹部中的部分封装胶，且一穿孔形成于曲面与第二表面之间。当压合部压合于凹部时，压合部迫使部分封装胶流入穿孔中，且封装胶的一表面通过曲面呈曲面状。

Description

封装胶成型治具及其操作方法
技术领域
本发明是有关一种封装胶成型治具，且特别是有关一种发光二极管的封装胶成型治具。
背景技术
发光二极管（Light-Emitting Diode，LED）是一种半导体元件。早期大多把发光二极管作为指示灯或显示板的发光元件，但随着制作发光二极管的技术日新月异，近年来已被大量应用于照明设备中。此外，当灯具利用发光二极管与导光板来发光时，与传统灯泡光源相较，具有效率高、寿命长、不易损坏等优点。
一般而言，发光二极管模块包含发光芯片与透镜，且透镜覆盖于发光芯片。其中，透镜的材质可以为具有荧光粉的封装胶。由于透镜的功能在于提升发光芯片的光学效率或改变发光芯片的发光特性(例如光线的方向)，因此在制作透镜时需将封装胶固化成透镜所需的形状。制作透镜的方式有二，一种方式是利用制模(molding)技术将封装胶固化于模具的凹槽与承载发光芯片的基板之间。另一种方式则是利用点胶技术将封装胶填入承载发光芯片的支架凹槽中，之后再固化成型。制模技术与点胶技术的制程并不相容，且采用点胶技术来制作发光二极管模块的不仅设备成本较低，后续还可利用震动盘筛选(sorting)同类型的发光二极管模块。
然而，采用点胶技术来制作发光二极管模块其封装胶由于重力因素通常只能于支架的凹槽中形成平面的表面，因此会使发光芯片的光线全反射机率增加，使光学效率有所局限。此外，封装胶填入支架凹槽的量也不易控制，使发光二极管模块的品质稳定度不易维持。
发明内容
本发明的一技术方案为一种封装胶成型治具，其应用于一发光二极管支架上，其中发光二极管支架具有凹部用以容置封装胶。
根据本发明一实施方式，一种封装胶成型治具包含本体部与压合部。本体部具有位于相反侧的第一表面与第二表面。压合部凸出于第一表面上，用以压合于凹部上。压合部具有一曲面用以容置位于凹部中的部分封装胶，且一穿孔形成于曲面与第二表面之间。当压合部压合于凹部时，压合部迫使部分封装胶流入穿孔中，且封装胶的一表面通过曲面呈曲面状。
在本发明一实施方式中，其中上述曲面用以容置封装胶的体积小于凹部用以容置封装胶的体积。
在本发明一实施方式中，其中上述曲面的投影面积小于凹部的投影面积。
在本发明一实施方式中，其中上述曲面的深度小于凹部的深度。
在本发明一实施方式中，其中上述压合部具有一下缘用以接触凹部，凹部具有一上缘用以接触压合部，且压合部的下缘与凹部的上缘的形状相同。
在本发明一实施方式中，其中上述压合部的下缘与凹部的上缘的形状分别为圆形，且压合部的下缘的外径小于凹部的上缘的内径。
在本发明一实施方式中，其中上述穿孔的孔径介于0.03mm至0.1mm。
在本发明一实施方式中，其中上述封装胶成型治具还包含溢流部位于第二表面上，用以容置由穿孔流出至第二表面的封装胶。
在本发明一实施方式中，其中上述本体部与压合部为一体成型的元件。
在本发明一实施方式中，其中上述本体部与压合部的材质包含钢。
本发明的一技术方案为一种封装胶成型治具的操作方法。
根据本发明一实施方式，一种封装胶成型治具的操作方法，包含下列步骤：
（a）提供一发光二极管支架。
（b）填充一封装胶于发光二极管支架的一凹部。
（c）将一封装胶成型治具的一压合部压合于凹部上，使压合部的一曲面容置凹部中的部分封装胶，且部分封装胶流入封装胶成型治具的一穿孔中，封装胶的一表面通过曲面呈曲面状。
在本发明一实施方式中，其中上述封装胶成型治具的操作方法还包含烘烤封装胶成型治具、封装胶与发光二极管支架，使封装胶固化。
在本发明一实施方式中，其中上述封装胶成型治具的操作方法还包含分离封装胶成型治具与发光二极管支架，使封装胶显露于凹部。
在本发明一实施方式中，其中上述封装胶成型治具的操作方法还包含切断由穿孔形成的部分封装胶。
在本发明上述实施方式中，由于封装胶成型治具包含压合部可压合于发光二极管支架的凹部上，且压合部具有曲面，且曲面与第二表面之间形成有穿孔，因此当压合部压合于凹部时，封装胶成型治具的曲面与穿孔皆可容置位于发光二极管支架的凹部中的部分封装胶。如此一来，压合部除了可迫使部分封装胶流入穿孔中，还可通过压合部的曲面使封装胶的表面呈曲面状。
也就是说，此封装胶成型治具可使已知采用点胶技术制作的透镜(封装胶)表面具有平面以外的形状(例如曲面)，可提升发光二极管支架的发光芯片的光学效率与改善发光特性。此外，通过封装胶成型治具可精准且方便地控制每一发光二极管支架的封装胶的胶量与形状，使制造透镜的品质更加稳定，且不会影响其他原有的制程，例如点胶制程(dispensing process)、烘烤制程(bakingprocess)与震动盘筛选(sorting process)制程。
附图说明
图1绘示根据本发明一实施方式的封装胶成型治具与一发光二极管支架组合前的立体图；
图2绘示根据本发明一实施方式的封装胶成型治具的立体图；
图3绘示图2的封装胶成型治具沿剖面线3-3’的剖面图；
图4绘示图2的封装胶成型治具组合于发光二极管支架时的剖面图；
图5绘示图4的封装胶成型治具离开发光二极管支架后的剖面图；
图6绘示图5的封装胶的凸出部移除后的剖面图；
图7绘示根据本发明一实施方式的封装胶成型治具的剖面图；
图8绘示图7的封装胶成型治具组合于发光二极管支架时的剖面图；
图9绘示根据本发明一实施方式的封装胶成型治具操作方法的流程图。
【主要元件符号说明】
100：封装胶成型治具110：本体部
112：第一表面114：第二表面
116：溢流部120：压合部
121：下缘122：曲面
124：穿孔200：发光二极管支架
210：凹部211：上缘
220：封装胶222：表面
224：凸出部232：发光芯片
234：正极导体236：负极导体
238：绝缘体3-3’：剖面线
A1：投影面积A2：投影面积
D1：外径D2：内径
D3：深度D4：深度
D5：孔径S1：步骤
S2：步骤S3：步骤
具体实施方式
以下将以附图揭露本发明的复数个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些已知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示。
图1绘示根据本发明一实施方式的封装胶成型治具100与一发光二极管支架200组合前的立体图。封装胶成型治具100系应用于发光二极管支架200上，其中发光二极管支架200具有凹部210可容置封装胶220。此外，发光二极管支架200还可包含发光芯片232、正极导体234、负极导体236与绝缘体238。封装胶220覆盖于发光芯片232上，且封装胶220可具有荧光粉。当封装胶220固化于发光芯片232上时，封装胶220可视为发光芯片232的透镜。绝缘体238位于正极导体234与负极导体236之间，用以隔离正极导体234与负极导体236。发光芯片232电性连接于正极导体234与负极导体236。在本实施方式中，发光芯片232可以为蓝光发光芯片，封装胶220可具有黄色荧光粉，但并不以此为限。
图1的封装胶220为尚未固化的胶体，因此封装胶220的表面会受重力的影响而于发光二极管支架200的凹部210中呈平面状。在以下叙述中，将详细说明封装胶成型治具100的结构与功能，以及操作封装胶成型治具100使封装胶220的表面呈曲面状的操作步骤。
图2绘示根据本发明一实施方式的封装胶成型治具100的立体图。同时参阅图1与图2，封装胶成型治具100包含本体部110与压合部120。其中，本体部110具有位于相反侧的第一表面112与第二表面114。压合部120凸出于第一表面112上，用以压合于发光二极管支架200的凹部210上。更具体地说，压合部120具有一下缘121用以接触凹部210，凹部210具有一上缘211用以接触压合部120。此外，压合部120的下缘121与凹部210的上缘211的形状大致相同。在本实施方式中，压合部120的下缘121与凹部210的上缘211的形状可分别为圆形，且压合部120的下缘121的外径D1小于凹部210的上缘211的内径D2。
图3绘示图2的封装胶成型治具100沿剖面线3-3’的剖面图。同时参阅图2与图3，压合部120具有一曲面122用以容置位于凹部210中的部分封装胶220(见图1)，且一穿孔124形成于曲面122与第二表面114之间。在本实施方式中，本体部110与压合部120可以为一体成型的元件，且本体部110与压合部120的材质可以包含钢。然而在其他实施方式中，本体部110与压合部120也可用例如焊接的方式来连接或包含其他的材质，并不以限制本发明。
图4绘示图2的封装胶成型治具100组合于发光二极管支架200时的剖面图。曲面122的投影面积A1小于凹部210的投影面积A2，且曲面122的深度D3小于凹部210的深度D4。如此一来，曲面122用以容置封装胶220的体积会小于凹部210用以容置封装胶220的体积，使整个曲面122皆可接触到封装胶220，不会发生部分曲面122悬空于封装胶220上方的状况。
具体而言，当封装胶成型治具100的压合部120压合于发光二极管支架200的凹部210上时，由于压合部120具有曲面122，且曲面122与第二表面114之间形成有穿孔124，使封装胶成型治具100的曲面122与穿孔124皆可容置位于发光二极管支架200的凹部210中的部分封装胶220。也就是说，压合部120除了可迫使部分封装胶220流入穿孔124中，还可通过压合部120的曲面122使封装胶220的表面(即接触压合部120的曲面122的表面)呈曲面状，可避免封装胶220中形成气泡。在本实施方式中，穿孔124的孔径D5可以介于0.03mm至0.1mm，但并不以此为限。
组合后的封装胶成型治具100、封装胶220与发光二极管支架200可通过其他高温(例如240至260℃)设备来烘烤，使位于发光芯片232上的封装胶220固化。待封装胶220固化后，可将封装胶成型治具100与发光二极管支架200分离。如此一来，封装胶220便可显露于发光二极管支架200的凹部210。
图5绘示图4的封装胶成型治具100离开发光二极管支架200后的剖面图。同时参阅图4与图5，封装胶220的凸出部224系由封装胶成型治具100的穿孔124所形成，封装胶220的表面222系由封装胶成型治具100的曲面122所形成。
图6绘示图5的封装胶220的凸出部224移除后的剖面图。同时参阅图5与图6，为了提升发光二极管支架200的发光芯片232的光学效率与改善发光特性，可切断由穿孔124形成的部分封装胶220(即凸出部224)，使封装胶220的整个表面222呈曲面状。然而，因凸出部224是由隙窄的穿孔124形成，因此当封装胶成型治具100与发光二极管支架200分离时，凸出部224也有可能直接由封装胶220的表面222脱离，而省略移除凸出部224的制程。
因此，封装胶成型治具100可使已知采用点胶技术制作的透镜表面(即封装胶220的表面222)具有平面状以外的形状(例如曲面状)，可提升发光二极管支架200的发光芯片232的光学效率与改善发光特性。此外，通过封装胶成型治具100可精准且方便地控制每一发光二极管支架200的封装胶220的胶量与形状，使制造透镜的品质更加稳定，且不会影响其他原有的制程，例如点胶制程(dispensing process)、烘烤制程(baking process)与震动盘筛选(sorting process)制程。
图7绘示根据本发明一实施方式的封装胶成型治具100的剖面图。图8绘示图7的封装胶成型治具100组合于发光二极管支架200时的剖面图。同时参阅图7与图8，封装胶成型治具100包含本体部110与压合部120。与上述实施方式不同的地方在于封装胶成型治具100还包含溢流部116位于本体部110的第二表面114上。当封装胶成型治具100的压合部120压合于发光二极管支架200的凹部210上时，溢流部116可容置由穿孔124流出至第二表面114的封装胶220。
图9绘示根据本发明一实施方式的封装胶成型治具操作方法的流程图。首先在步骤S1中，提供一发光二极管支架。接着在步骤S2中，填充一封装胶于发光二极管支架的一凹部。之后在步骤S3中，将一封装胶成型治具的一压合部压合于凹部上，使压合部的一曲面容置凹部中的部分封装胶，且部分封装胶流入封装胶成型治具的一穿孔中，封装胶的一表面通过曲面呈曲面状。
此外，装胶成型治具的操作方法还可包含烘烤封装胶成型治具、封装胶与发光二极管支架，使封装胶固化。待封装胶固化后，分离封装胶成型治具与发光二极管支架，使封装胶显露于该凹部。接着，切断由穿孔形成的部分封装胶。
本发明上述实施方式与先前技术相较，具有以下优点：
(1)当压合部压合于凹部时，封装胶成型治具的曲面与穿孔皆可容置位于发光二极管支架的凹部中的部分封装胶。如此一来，压合部除了可迫使部分封装胶流入穿孔中，还可通过压合部的曲面使封装胶的表面呈曲面状。
(2)封装胶成型治具可使习知采用点胶技术制作的透镜(封装胶)表面具有平面以外的形状(例如曲面)，可提升发光二极管支架的发光二极管的光学效率与改善发光特性。
(3)通过封装胶成型治具可精准且方便地控制每一发光二极管支架的封装胶的胶量与形状，使制造透镜的品质更加稳定，且不会影响其他原有的制程。
虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (14)

1.一种封装胶成型治具，其特征在于，应用于一发光二极管支架上，其中该发光二极管支架具有一凹部用以容置一封装胶，该封装胶成型治具包含：
一本体部，具有位于相反侧的一第一表面与一第二表面；以及
一压合部，凸出于该第一表面上，用以压合于该凹部上，该压合部具有一曲面用以容置位于该凹部中的部分该封装胶，且一穿孔形成于该曲面与该第二表面之间，当该压合部压合于该凹部时，该压合部迫使部分该封装胶流入该穿孔中，且该封装胶的一表面通过该曲面呈曲面状。
2.根据权利要求1所述的封装胶成型治具，其特征在于，该曲面用以容置该封装胶的体积小于该凹部用以容置该封装胶的体积。
3.根据权利要求1所述的封装胶成型治具，其特征在于，该曲面的投影面积小于该凹部的投影面积。
4.根据权利要求1所述的封装胶成型治具，其特征在于，该曲面的深度小于该凹部的深度。
5.根据权利要求1所述的封装胶成型治具，其特征在于，该压合部具有一下缘用以接触该凹部，该凹部具有一上缘用以接触该压合部，且该压合部的该下缘与该凹部的该上缘的形状相同。
6.根据权利要求5所述的封装胶成型治具，其特征在于，该压合部的该下缘与该凹部的该上缘的形状分别为圆形，且该压合部的该下缘的外径小于该
凹部的该上缘的内径。
7.根据权利要求1所述的封装胶成型治具，其特征在于，该穿孔的孔径介于0.03mm至0.1mm。
8.根据权利要求1所述的封装胶成型治具，其特征在于，还包含：
一溢流部，位于该第二表面上，用以容置由该穿孔流出至该第二表面的该封装胶。
9.根据权利要求1所述的封装胶成型治具，其特征在于，该本体部与该压合部为一体成型的元件。
10.根据权利要求1所述的封装胶成型治具，其特征在于，该本体部与该压合部的材质包含钢。
11.一种封装胶成型治具的操作方法，其特征在于，包含下列步骤：
（a）提供一发光二极管支架；
（b）填充一封装胶于该发光二极管支架的一凹部；以及
（c）将一封装胶成型治具的一压合部压合于该凹部上，使该压合部的一曲面容置该凹部中的部分该封装胶，且部分该封装胶流入该封装胶成型治具的一穿孔中，该封装胶的一表面通过该曲面呈曲面状。
12.根据权利要求11所述的封装胶成型治具的操作方法，其特征在于，还包含：
烘烤该封装胶成型治具、该封装胶与该发光二极管支架，使该封装胶固化。
13.根据权利要求11所述的封装胶成型治具的操作方法，其特征在于，还包含：
分离该封装胶成型治具与该发光二极管支架，使该封装胶显露于该凹部。
14.根据权利要求11所述的封装胶成型治具的操作方法，其特征在于，还包含：
切断由该穿孔形成的部分该封装胶。
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