CN108666401A - 发光二极管装置及其支架 - Google Patents
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Abstract
一种发光二极管装置及其支架。发光二极管支架包含一导线架单体、至少一支撑结构以及一第一树脂部。支撑结构连接于导线架单体。第一树脂部包覆于对应的所述导线架单体以及与其连接的支撑结构，其中发光二极管支架经切割成单体后，支撑结构的外表面是内缩于第一树脂部的外表面，其中第一树脂部的一部分设置在导线架单体的表面上以形成一功能区。本案发光二极管支架的支撑结构内缩的设计，能解决金属材外露刮伤其他支架单体的问题，进而能提高发光二极管装置的整体生产合格率。
Description
技术领域
本发明是关于一种光电元件及其支架，特别是关于一种发光二极管装置及其支架。
背景技术
发光二极管(Light Emitting Diode,LED)是半导体材料制成的发光元件，可将电能转换成光，其具有体积小、能量转换效率高、寿命长、省电等优点，因此广泛应用于各式电子装置的光源。
发光二极管是透过封装结构以提供发光二极管晶片电、光、热上的必要支持，并同时有效阻绝外界大气的影响(例如氧化、生锈)。发光二极管晶片封装的方式多样化，通常需要一支架借以将晶片固晶于其上，接着封胶。
目前发光二极管封装用的支架包含导电的导线架与绝缘的树脂部，为了快速的量产降地成本，已知先将多个导线架单体先都形成于一大片金属板材上，再形成树脂部于其上，最后再切割成支架单体供发光二极管晶片封装使用。
然而，切割后的支架单体可能因切割后金属导线架些许外露，而刮伤其他支架单体，进而降低生产合格率。
发明内容
本发明提出一种创新的发光二极管装置及其支架，解决先前技术的问题。
于本发明的一实施例中，一种发光二极管支架包含一导线架单体、至少一支撑结构以及一第一树脂部。支撑结构连接于导线架单体。第一树脂部包覆于对应的所述导线架单体以及与其连接的支撑结构，其中发光二极管支架经切割成单体后，支撑结构的外表面是内缩于第一树脂部的外表面而形成一内缩区，其中第一树脂部的一部分设置在导线架单体的表面上以形成一功能区。
于本发明的一实施例中，导线架单体与支撑结构的部分外表面不具有金属镀层。
于本发明的一实施例中，支撑结构的外表面不具有金属镀层。
于本发明的一实施例中，支撑结构的外表面不平行于第一树脂部的外表面。
于本发明的一实施例中，支撑结构的外表面为凸曲面、凹曲面或锯齿面。
于本发明的一实施例中，支撑结构的截面小于导线架单体的截面。
于本发明的一实施例中，功能区内所裸露的导线架单体的上表面具有金属镀层。
于本发明的一实施例中，第一树脂部内所埋设的该支撑结构的上表面具有金属镀层。
于本发明的一实施例中，导线架单体的上表面与下表面具有金属镀层。
于本发明的一实施例中，支撑结构的上表面与下表面具有金属镀层。
于本发明的一实施例中，支撑结构具有至少一条降低强度的结构。
于本发明的一实施例中，降低强度的结构为一预切线、钻孔或蚀刻区。
于本发明的一实施例中，预切线与支撑结构的凹槽内表面具有一小于90度的夹角。
于本发明的一实施例中，预切线为形成于支撑结构表面的凹槽。
于本发明的一实施例中，形成于支撑结构表面的凹槽为V或U型。
于本发明的一实施例中，发光二极管支架还包含一第二树脂部，使导线架单体夹设于第一树脂部与第二树脂部之间。
于本发明的一实施例中，发光二极管支架还包含一第二树脂部，使支撑结构夹设于第一树脂部与第二树脂部之间。
于本发明的一实施例中，第二树脂部更进一步填入内缩区。
于本发明的一实施例中，一种发光二极管装置，包含前述任一实施例所述的该发光二极管支架以及至少一发光二极管晶片。发光二极管晶片固定于发光二极管支架的每一功能区内。
于本发明的一实施例中，功能区上方覆盖保护胶。
于本发明的一实施例中，保护胶参杂有波长转换体、荧光粉、量子点或散射粒子。
综上所述，本发明的的发光二极管装置及其支架的支撑结构内缩的设计，能解决金属材外露刮伤其他支架单体的问题，进而能提高发光二极管装置的整体生产合格率。
以下将以实施方式对上述的说明作详细的描述，并对本发明的技术方案提供更进一步的解释。
附图说明
为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：
图1是绘示依照本发明一实施例的一种发光二极管装置的立体图；
图2是绘示沿图1的2-2剖面线的一种发光二极管装置的剖面图；
图3是绘示依照本发明另一实施例的一种发光二极管装置的剖面图；
图4是绘示依照本发明一实施例的一种发光二极管支架的切割方式示意图；
图5是绘示沿图4的5-5剖面线的发光二极管支架剖面示意图；
图6是绘示依照本发明另一实施例的一种发光二极管支架剖面示意图；
图7是绘示依照本发明又一实施例的一种发光二极管支架剖面示意图；
图8是绘示依照本发明又一实施例的一种发光二极管装置的剖面图；
图9是绘示依照本发明再一实施例的一种发光二极管装置的剖面图；
图10是绘示依照本发明再一实施例的一种发光二极管装置的剖面图；
图11是绘示依照本发明再一实施例的一种发光二极管装置的立体图；
图12是绘示沿图11的12-12剖面线的一种发光二极管装置的剖面图；
图13是绘示依照本发明再一实施例的一种发光二极管装置的立体图；以及
图14是绘示沿图13的14-14剖面线的一种发光二极管装置的剖面图。
具体实施方式
为了使本发明的叙述更加详尽与完备，可参照所附的附图及以下所述各种实施例，附图中相同的号码代表相同或相似的元件。另一方面，众所周知的元件与步骤并未描述于实施例中，以避免对本发明造成不必要的限制。
于实施方式与权利要求书中，涉及“电性连接”的描述，其可泛指一元件透过其他元件而间接电气耦合至另一元件，或是一元件无须透过其他元件而直接电连结至另一元件。
于实施方式与权利要求书中，除非内文中对于冠词有所特别限定，否则“一”与“该”可泛指单一个或多个。
本文中所使用的“约”、“大约”或“大致”是用以修饰任何可些微变化的数量，但这种些微变化并不会改变其本质。于实施方式中若无特别说明，则代表以“约”、“大约”或“大致”所修饰的数值的误差范围一般是容许在百分之二十以内，较佳地是于百分之十以内，而更佳地则是于百分之五以内。
本发明的技术态样是一种发光二极管装置及其支架。以下将搭配附图来说明本发明的发光二极管装置及其支架的具体实施方式。
请参照图1、图2，图1是绘示依照本发明一实施例的一种发光二极管装置的立体图；图2是绘示依照本发明一实施例的一种发光二极管装置的剖面图。
发光二极管装置的支架包含一导线架单体120、至少一支撑结构122以及一第一树脂部104。支撑结构122是连接于导线架单体120的侧边。第一树脂部104包覆于对应的导线架单体120以及与其连接的支撑结构122。第一树脂部104的一部分设置在导线架单体120的表面上以形成一凹陷的功能区102。发光二极管支架经切割成单体后，支撑结构120的外表面(即断面122或断面122b)是内缩于第一树脂部104的外表面104a(例如形成内缩区104b)。
发光二极管晶片110固晶于上述的支架并封上后保护胶102a后即成为发光二极管装置。具体而言，发光二极管晶片110是固晶于功能区102内的导线架单体120上表面，并以保护胶102a填入凹陷的功能区102，以覆盖发光二极管晶片110，借以完全密封晶片阻绝外界的水气。在此实施例中，发光二极管晶片110的其中一电极是直接连接于导线架单体120上，而另一电极是以打线方式连接于另一导线架单体120(请参照图2)。
在本发明一实施例中，保护胶102a内可参杂有波长转换体130、荧光粉、量子点或散射粒子，借以将发光二极管晶片110的至少部分出光转换为不同波长出光或产生需求的发射光型。
上述支撑结构120的断面122a与断面122b内缩于第一树脂部104的外表面104a，能够避免切割后支撑结构120外露，而产生刮伤其他支架单体的问题，进而能提高发光二极管装置支架整体的生产合格率。于已知的制程中，当支撑结构的断面为不规则形(例如断面122b)，若支撑结构的断面突出于第一树脂部104的外表面104a时，刮伤其他支架单体的机率就可能相对提高，但规则的断面(例如断面122a)亦可能刮伤其他支架单体。
请参照图3，其绘示依照本发明另一实施例的一种发光二极管装置的剖面图。在本实施例中，发光二极管晶片110a是以两电极直接跨接于两相邻的导线架单体120上，而无需在打线连接，即一般所称的“覆晶”。固晶于功能区102后，同样如上述实施例以保护胶102a填入凹陷的功能区102，以覆盖发光二极管晶片110a，借以完全密封晶片阻绝外界的水气。
关于支撑结构122的断面，因为是切割后所形成，断面可以是平行第一树脂部104的外表面104a(例如断面122a)，亦或是不平行第一树脂部104的外表面104a(例如锯齿形的断面122b、凸曲面的断面122c或凹曲面的断面122d)。在本发明的实施例中，因各种外形的断面均已位于内缩区104b，能将对外界造成刮伤等问题进一步减低。
请参照图4、图5，图4绘示依照本发明一实施例的一种发光二极管支架的切割方式示意图，而图5绘示图4沿5-5’的发光二极管支架剖面示意图。上述支撑结构122的断面内缩的方式有多种达成方式，以下将配合附图说明。
发光二极管支架于量产时是以一次制程形成多个导线架单体120与多个支撑结构122于一片金属片上(例如铜片)。支撑结构122是连接于相邻的导线架单体120之间，其功能是于发光二极管支架切割成单体前，支撑、定位导线架单体120，以利形成第一树脂部104覆盖其上。支撑结构122的宽度通常小于导线架单体120的宽度或厚度，便于后续的裁切。因此，支撑结构122的截面亦小于导线架单体120的截面。
为了于发光二极管支架裁切过程中一次形成内缩区，会于多个支撑结构122上先形成降低强度的结构(例如沿着虚拟线142a与虚拟线142b形成降低强度的结构123)。当制程中沿切割线140裁切时，裁切的应力会将虚拟线142a与虚拟线142b之间的支撑结构122一并切除，以形成如图2、图3中的内缩区104b。沿切割线140裁切的过程，可能较难控制要施多少力，才能一并切除虚拟线142a与虚拟线142b之间的支撑结构122，但仅要形成内缩区104b却相较容易。在本发明一实施例中，切割线140大致位于虚拟线142a与虚拟线142b之间的中间点，但本发明并不已此为限。
请同时参照图4、图5、图6、图7，图6是绘示依照本发明另一实施例的一种发光二极管支架剖面示意图，而图7是绘示依照本发明又一实施例的一种发光二极管支架剖面示意图。上述降低强度的结构123可以透过不同的制程沿虚拟线142a与虚拟线142b预先形成。在一实施例中，降低强度的结构123可以是钻孔123a(参照图5)。在另一实施例中，降低强度的结构123可以是一预切线(即形成于支撑结构表面的凹槽)，例如可以是U型凹槽的切线123c，又例如可以是V型凹槽的切线123b，其中预切线143与支撑结构的凹槽内表面具有一小于90度的夹角θ(参照图6)。在又一实施例中，降低强度的结构为一蚀刻区(例如图7中的蚀刻区123d)，可以是使用各种不同制程所形成的蚀刻区。
请同时参照图8、图9、图10，其绘示不同于前述图2、图3的实施例的一种发光二极管装置的剖面图。在图8的实施例中，发光二极管装置的功能区102内所裸露的导线架单体120的上表面具有金属镀层126(例如银镀层)，但其他部分(例如支撑结构122或导线架单体120的下表面)的外表面不具金属镀层。金属镀层126的目的在于增加打线或焊接时的粘着性，并增加导线架整体的导电性。在其他实施例中(参照图9)，支撑结构122与导线架单体120的上表面均具有金属镀层126，第一树脂部104内所埋设的支撑结构122的上表面亦具有金属镀层126。在其他实施例中(参照图10)，导线架单体120的上表面与下表面均具有金属镀层126，亦或支撑结构122的上表面与下表面均具有金属镀层126。此外，支撑结构122的断面122a(或称外表面)，因是裁切后所形成外表面，故不具金属镀层。
请同时参照图11、图12，其绘示不同于前述图1、图2的实施例的一种发光二极管装置。发光二极管装置100’不同于发光二极管装置100的主要差异在于：导线架单体120较支撑结构122具较大的厚度，且增加第二树脂部105。支撑结构122的功能在于连接于相邻的导线架单体120之间，因此若厚度较薄，有利于裁切且降低成本。此外，于发光二极管装置裁切成单体后，另增加第二树脂部105于原第一树脂部104下，将支撑结构122底部的裸露部分覆盖，且裸露导线架单体120的底部，供后续电性连接之用。因此，导线架单体120是夹设于第一树脂部104与第二树脂部105之间(参照图12，就水平横向而言)。支撑结构122亦夹设于第一树脂部104(上)与第二树脂部105(下)之间。此外，第二树脂部105在制程中亦可进一步填入内缩区104b而将支撑结构122的断面部分或完全包覆(请同时参照图13、图14所绘示的状况)或至少使断面刮伤其他元件的机会更加降低。本实施例亦可具有上述实施例的各种金属镀层位置。
综上所述，本发明的的发光二极管装置及其支架的支撑结构内缩的设计，能解决金属材外露刮伤其他支架单体的问题，进而能提高发光二极管装置的整体生产合格率。
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，于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 (21)
1.一种发光二极管支架，其特征在于，包含：
一导线架单体；
至少一支撑结构，连接于该导线架单体；以及
一第一树脂部，该第一树脂部包覆于对应的所述导线架单体以及与其连接的支撑结构，其中该发光二极管支架经切割成单体后，该支撑结构的外表面是内缩于该第一树脂部的外表面而形成一内缩区，其中该第一树脂部的一部分设置在该导线架单体的表面上以形成一功能区。
2.根据权利要求1所述的发光二极管支架，其特征在于，该导线架单体与该支撑结构的部分外表面不具有金属镀层。
3.根据权利要求1所述的发光二极管支架，其特征在于，该支撑结构的外表面不具有金属镀层。
4.根据权利要求1所述的发光二极管支架，其特征在于，该支撑结构的外表面不平行于该第一树脂部的外表面。
5.根据权利要求4所述的发光二极管支架，其特征在于，该支撑结构的外表面为凸曲面、凹曲面或锯齿面。
6.根据权利要求1所述的发光二极管支架，其特征在于，该支撑结构的截面小于该导线架单体的截面。
7.根据权利要求1所述的发光二极管支架，其特征在于，该功能区内所裸露的该导线架单体的上表面具有金属镀层。
8.根据权利要求7所述的发光二极管支架，其特征在于，该第一树脂部内所埋设的该支撑结构的上表面具有金属镀层。
9.根据权利要求1所述的发光二极管支架，其特征在于，该导线架单体的上表面与下表面具有金属镀层。
10.根据权利要求1所述的发光二极管支架，其特征在于，该支撑结构的上表面与下表面具有金属镀层。
11.根据权利要求1所述的发光二极管支架，其特征在于，该支撑结构具有至少一条降低强度的结构。
12.根据权利要求11所述的发光二极管支架，其特征在于，该降低强度的结构为一预切线、一钻孔或一蚀刻区。
13.根据权利要求12所述的发光二极管支架，其特征在于，该预切线与该支撑结构的凹槽内表面具有一小于90度的夹角。
14.根据权利要求12所述的发光二极管支架，其特征在于，该预切线为形成于该支撑结构表面的凹槽。
15.根据权利要求14所述的发光二极管支架，其特征在于，形成于该支撑结构表面的凹槽为V或U型。
16.根据权利要求1所述的发光二极管支架，其特征在于，还包含一第二树脂部，使该导线架单体夹设于该第一树脂部与该第二树脂部之间。
17.根据权利要求1所述的发光二极管支架，其特征在于，还包含一第二树脂部，使该支撑结构夹设于该第一树脂部与该第二树脂部之间。
18.根据权利要求17所述的发光二极管支架，其特征在于，该第二树脂部更进一步填入该内缩区。
19.一种发光二极管装置，其特征在于，包含：
如权利要求1～18任一项所述的该发光二极管支架；以及
至少一发光二极管晶片，固定于该发光二极管支架的每一该功能区内。
20.根据权利要求19所述的发光二极管装置，其特征在于，该功能区上方覆盖保护胶。
21.根据权利要求20所述的发光二极管装置，其特征在于，该保护胶参杂有波长转换体、荧光粉、量子点或散射粒子。
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