CN109755230A - 发光二极管载具及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种发光二极管载具，其包含一陶瓷基板、一铜电路层、一铜电极层、一绝缘反光结构及一金覆层。铜电路层布设在陶瓷基板的一表面。铜电极层覆盖铜电路层的仅一部分。绝缘反光结构覆盖陶瓷基板以及铜电路层的其余部分，绝缘反光结构的表面与铜电极层的表面齐平。金覆层完全覆盖铜电极层的表面，金覆层凸出绝缘反光结构的表面且金覆层的边界与铜电极层的边界重合。

Description

发光二极管载具及其制造方法

技术领域

本发明有关于发光二极管，特别是一种发光二极管载具及其制造方法。

背景技术

由于发光二极管晶粒的体积微小，无法直接藉由导线导接至电源。因此发光二极管晶粒一般设置在发光二极管支架上，发光二极管支架布设有电路，其电路中具有电极供设置发光二极管晶粒且藉此电性接至电源。在传统的制程中，电路及电极为铜制成，为了使光二极管与电极之间有效电性连接，一般在电极上电镀银覆层，银覆层导电性佳且价格不贵。由于电极皆为成对配置，各对电极的二电极之间的间距相当狭窄，当发光二极管支架置入锡炉进行焊接作业时，锡炉中的高温作业环境，易造成相邻的电极的银镀层中的银离子迁移而短路，因此致使LED而损坏。

有鉴于此，本发明人遂针对上述现有技术，特潜心研究并配合学理的运用，尽力解决上述的问题点，即成为本发明人改良的目标。

发明内容

本发明有关于发光二极管，特别是一种发光二极管载具及其制造方法。

本发明提供一种发光二极管载具，其包含一陶瓷基板、一铜电路层、一铜电极层、一绝缘反光结构及一金覆层。铜电路层布设在陶瓷基板的一表面。铜电极层覆盖铜电路层的仅一部分。绝缘反光结构覆盖陶瓷基板以及铜电路层的其余部分，绝缘反光结构的表面与铜电极层的表面齐平。金覆层完全覆盖铜电极层的表面，金覆层凸出绝缘反光结构的表面且金覆层的边界与铜电极层的边界重合。

本发明的发光二极管载具，其铜电路层的厚度小于铜电极层的厚度。铜电极层形成一对电极，陶瓷基板上形成围绕电极的一挡墙且绝缘反光结构位在挡墙所围设成的区域之内。铜电路层形成挡墙。铜电路层形成相互分离的多个电路区块且挡墙的至少一部分与挡墙的其余部分分别形成在不同的各电路区块之内。铜电路层形成相互分离的多个电路区块，成对的各电极分别配置在不同的各电路区块之内，成对的电极紧邻且相互分离配置。绝缘反光结构包含二氧化硅及二氧化钛的其中之一。

本发明的发光二极管载具，可以更包含围绕挡墙的一灯杯。

本发明另提供一种发光二极管载具的制造方法，其包含步骤：提供一陶瓷基板；在陶瓷基板的一表面上电镀布设一铜电路层；在铜电路层的表面上电镀布设一铜电极层，且铜电极层仅覆盖铜电路层的一部分；在陶瓷基板上覆盖一绝缘胶；使绝缘胶固化而形成一绝缘反光结构；将绝缘反光结构的表面去除至与铜电极层的表面齐平；在铜电极层的表面上化学镀上一金覆层，金覆层完全覆盖铜电极层的表面，金覆层凸出绝缘反光结构的表面且金覆层的边界与铜电极层的边界重合。

本发明的发光二极管载具的制造方法，其铜电路层的厚度小于铜电极层的厚度。铜电极层形成一对电极，陶瓷基板上形成围绕该对电极的一挡墙，绝缘胶填注在挡墙所围设成的区域之内。该挡墙可为光阻结构或铜电路层形成且可在形成绝缘反光结构后去除挡墙。铜电路层形成相互分离的多个电路区块且挡墙的至少一部分与挡墙的其余部分分别形成在不同的各电路区块之内。铜电路层形成相互分离的多个电路区块，成对的电极分别配置在不同的各电路区块之内，对电极紧邻且相互分离配置。绝缘胶包含二氧化硅及二氧化钛的其中之一。

本发明的发光二极管载具的制造方法，可以更包含一步骤：形成围绕挡墙的一灯杯。

本发明的发光二极管载具的制造方法藉由化学镀的方式在铜电极层的表面上镀上一金覆层，其金覆层的化学性质较传统的电镀银覆层稳定，而且化学镀的作业成本远小于电镀。

附图说明

图1是本发明第一实施例的发光二极管载具的制造方法的流程图。

图2至图7是本发明第一实施例的发光二极管载具的制造方法的各步骤示意图。

图8至图9是本发明第一实施例的发光二极管载具的各种使用方式的示意图。

图10至图12是以本发明的发光二极管载具的制造方法制造另一形式的发光二极管载具的各步骤示意图。

其中，附图标记：

10 发光二极管

20 导线

100 陶瓷基板

101 穿孔

200 铜电路层

201a/201b/201c 电路区块

210/210a/210b 挡墙

300 铜电极层

310a/310b 电极

400 绝缘反光结构

500 金覆层

600 灯杯

a～h 步骤

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

参阅图1，本发明的第一实施例提供一种发光二极管载具的制造方法，其包含后述的步骤。

参阅图1及图2，首先，于步骤a中提供一陶瓷基板100。

参阅图1至图3，接续步骤a，于步骤b中在陶瓷基板100的至少其中一表面上电镀布设一铜电路层200，当铜电路层200分别布设在陶瓷基板100的二面时可以在陶瓷基板100设置穿孔101供铜电路层200附着在穿孔101的内壁，藉此电性连接布设在陶瓷基板100二面上的铜电路层200。在本步骤中，铜电路层200的最外侧部分形成一挡墙210而围绕铜电路层200的其余部分，但本发明不以此为限，挡墙210也可以是由另外在陶瓷基板100上设置的光阻结构所构成。铜电路层200中形成相互分离的多个电路区块201a/201b，各电路区块201a/201b内各处相互电性连接，各电路区块201a/201b之间则相互分离绝缘。

参阅图1及图4，接续步骤b，于步骤c中在铜电路层200的表面上电镀布设一铜电极层300，铜电极层300仅覆盖铜电路层200的一部分且铜电路层200的厚度小于铜电极层300的厚度。铜电极层300形成一对电极310a/310b，且前述的挡墙210围绕此对电极310a/310b。此对电极310a/310b中的各电极310a/310b分别配置在不同的各电路区块201a/201b之内，此对电极310a/310b紧邻且相互分离配置而相互绝缘。

参阅图1及图5，接续步骤c，于步骤d中在陶瓷基板100上覆盖一绝缘胶，绝缘胶包含二氧化硅及二氧化钛的其中之一。绝缘胶覆盖铜电路层200的其余部分；且绝缘胶填注在挡墙210所围设成的区域之内。

接续步骤d，于步骤e中使绝缘胶固化而形成一绝缘反光结构400，本发明不限定其固化的手段，其可能为静置干燥固化、加热固化或是照射紫外光固化等方式。绝缘反光结构400中包含二氧化硅及二氧化钛的其中之一而能够具有较佳的反射特性，因此除了用于各电路区块201a/201b之间的绝缘用途，更可用于反射光线。

参阅图1及图6，接续步骤e，于步骤f中将绝缘反光结构400的表面去除至与铜电极层300的表面齐平，本发明不限定去除反光结构表面的手段，其可能为刨除或是研磨等方式

参阅图1及图7，接续步骤f，于步骤g中将铜电极层300浸入含有金离子的镀液中而在铜电极层300的表面上以化学镀的方式镀上一金覆层500。铜电极层300完全裸露未被覆盖，且镀液中的金离子只附着在金属表面，因此金覆层500完全覆盖铜电极层300的表面且金覆层500的边界与铜电极层300的边界重合，即使得本方法所制成的光二极管载具具有金覆层500的范围与铜电极层300的范围重合的特征。而且，绝缘反光结构400的表面至与铜电极层300的表面齐平，因此金覆层500凸出绝缘反光结构400的表面。在此步骤中也可以移除铜电路层200或是光阻结构所构成的挡墙210。

参阅图7，本发明的发光二极管载具的制造方法所制成的发光二极管载具其成对的电极310a/310b用于设置一发光二极管10，发光二极管10跨接在此对电极310a/310b之间，由于此对电极310a/310b的二电极310a/310b分别位于不同的电路区块201a/201b，当二电极310a/310b所在的各电路区块201a/201b分别被加载不同电位的电压即能够使发光二极管10发光。

参阅图8，于本实施例中，本发明的发光二极管载具的制造方法，可以视使用的需求更包含一步骤接续g的步骤h：形成围绕挡墙210的一灯杯600以供填注荧光胶。

参阅图7，于本实施例中，本发明的发光二极管载具的制造方法所制成的发光二极管载具的构详述如后。本发明的发光二极管载具包含一陶瓷基板100、一铜电路层200、一铜电极层300、一绝缘反光结构400及一金覆层500。铜电路层200布设在陶瓷基板100的一表面，铜电路层200形成一挡墙210且铜电路层200形成相互分离的多个电路区块201a/201b。铜电极层300覆盖铜电路层200的仅一部分且其铜电路层200的厚度小于铜电极层300的厚度，铜电极层300形成一对电极310a/310b，挡墙210围绕此对电极310a/310b，成对的各电极310a/310b分别配置在不同的各电路区块201a/201b之内，成对的电极310a/310b紧邻且相互分离配置。绝缘反光结构400位在挡墙210所围设成的区域之内，且绝缘反光结构400覆盖陶瓷基板100以及铜电路层200的其余部分，绝缘反光结构400的表面与铜电极层300的表面齐平。金覆层500完全覆盖铜电极层300的表面，金覆层500凸出绝缘反光结构400的表面且金覆层500的边界与铜电极层300的边界重合，绝缘反光结构400包含二氧化硅及二氧化钛的其中之一，因此除了用于各电路区块201a/201b之间的绝缘用途，更可用于反射光线。

参阅图8，本发明的发光二极管载具，可以更包含围绕挡墙210的一灯杯600。其灯杯600内可供填注具有颜色的荧光胶以改变发光二极管10产生的光色。

于图7或图8所示的实施方式中，发光二极管10可以跨设在其相对应的二电极310a/310b之间，发光二极管10分别接触相对应的各电极310a/310b上的金层而分别电性接相对应的各电极310a/310b。参阅图9，发光二极管10也可以设置在其相对应的其中一电极310a上，并且藉由一导线20与相对应的另一电极310b电性连接。

参阅图10至12，本发明的第二实施例提供一种发光二极管载具，其系藉由如第一实施例所述的发光二极管载具的制造方法所制成。本实施例与第一实施例的差别在于铜电极层300形成多对电极310a/310b。

铜电路层200形成相互分离的多个电路区块201a/201b/201c且至少一部分挡墙210a与其余部分挡墙210b分别形成在不同的各电路区块201a/201b之内，各对电极310a/310b之中的二者分别配置在不同的电路区块201a/201b/210c之内。因此前述相互分离的二部分挡墙210分别形成在不同的各电路区块201a/201b之内而可用于分别电性连接各对电极310a/310b中的其中之一者而构成并联电路。并且通过前述二部分的挡墙210a/210b分别加载不同电位的电压源，以使各对电极310a/310b产生电位差。

本发明的发光二极管载具的制造方法藉由化学镀的方式在铜电极层300的表面上镀上一金覆层500，其金覆层500的化学性质较传统的电镀银覆层稳定而能够承受高温的焊接作业环境，而且化学镀的作业成本远小于电镀。得发明的发光二极管载具的制造方法所制成的光二极管载具具有金覆层500的范围与铜电极层300的范围重合的特征。

相较于现有技术，若金覆层500的范围在铜电极层300的范围之内则必需要先设置遮罩铜电极层300中不需镀金的部分再行镀金；若金覆层500的范围超出铜电极层300而含盖了绝缘反光结构的一部分，除了需要设置遮罩以外更需要在绝缘反光结构的表面布设种子层以使金离子能够附着在绝缘反光结构400的表面。因此现有技术的镀金手续繁复且成本高。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，非用以限定本发明的专利范围，其他运用本发明的专利精神的等效变化，均应俱属本发明的专利范围。

Claims (19)

1.一种发光二极管载具，其特征在于，包含：

一陶瓷基板；

一铜电路层，布设在该陶瓷基板的一表面；

一铜电极层，覆盖该铜电路层的仅一部分；

一绝缘反光结构，覆盖该陶瓷基板以及该铜电路层的其余部分，该绝缘反光结构的表面与该铜电极层的表面齐平；及

一金覆层，完全覆盖该铜电极层的表面，该金覆层凸出该绝缘反光结构的表面且该金覆层的边界与该铜电极层的边界重合。

2.如权利要求1所述的发光二极管载具，其特征在于，该铜电路层的厚度小于该铜电极层的厚度。

3.如权利要求1所述的发光二极管载具，其特征在于，该铜电极层形成一对电极，该陶瓷基板上形成围绕该对电极的一挡墙且该绝缘反光结构位在该挡墙所围设成的区域之内。

4.如权利要求3所述的发光二极管载具，其特征在于，该铜电路层形成该挡墙。

5.如权利要求4所述的发光二极管载具，其特征在于，该铜电路层形成相互分离的多个电路区块且该挡墙的至少一部分与该挡墙的其余部分分别形成在不同的各该电路区块之内。

6.如权利要求4所述的发光二极管载具，其特征在于，该铜电路层形成相互分离的多个电路区块，该对电极分别配置在不同的各该电路区块之内，该对电极紧邻且相互分离配置。

7.如权利要求1所述的发光二极管载具，其特征在于，该绝缘反光结构包含二氧化硅及二氧化钛的其中之一。

8.如权利要求1所述的发光二极管载具，其特征在于，更包含围绕该挡墙的一灯杯。

9.一种发光二极管载具的制造方法，其特征在于，包含步骤：

a)提供一陶瓷基板；

b)在该陶瓷基板的一表面上电镀布设一铜电路层；

c)在该铜电路层的表面上电镀布设一铜电极层，且该铜电极层仅覆盖该铜电路层的一部分；

d)在该陶瓷基板上覆盖一绝缘胶；

e)使该绝缘胶固化而形成一绝缘反光结构；

f)将该绝缘反光结构的表面去除至与该铜电极层的表面齐平；及

g)在该铜电极层的表面上化学镀上一金覆层，该金覆层完全覆盖该铜电极层的表面，该金覆层凸出该绝缘反光结构的表面且该金覆层的边界与该铜电极层的边界重合。

10.如权利要求9所述的发光二极管载具的制造方法，其特征在于，该铜电路层的厚度小于该铜电极层的厚度。

11.如权利要求9所述的发光二极管载具的制造方法，其特征在于，该铜电极层形成一对电极，该陶瓷基板上形成围绕该对电极的一挡墙，该绝缘胶填注在该挡墙所围设成的区域之内。

12.如权利要求11所述的发光二极管载具的制造方法，其特征在于，该挡墙为光阻结构且在步骤f中去除该挡墙。

13.如权利要求11所述的发光二极管载具的制造方法，其特征在于，该铜电极层形成该挡墙。

14.如权利要求13所述的发光二极管载具的制造方法，其特征在于，在步骤f中去除该挡墙。

15.如权利要求9所述的发光二极管载具的制造方法，其特征在于，该铜电极层形成一对电极，该铜电路层形成围绕该对电极的一挡墙且该绝缘胶填注在该挡墙所围设成的区域之内。

16.如权利要求15所述的发光二极管载具的制造方法，其特征在于，该铜电路层形成相互分离的多个电路区块且该挡墙的至少一部分与该挡墙的其余部分分别形成在不同的各该电路区块之内。

17.如权利要求15所述的发光二极管载具的制造方法，其特征在于，该铜电路层形成相互分离的多个电路区块，该对电极分别配置在不同的各该电路区块之内，该对电极紧邻且相互分离配置。

18.如权利要求9所述的发光二极管载具的制造方法，其特征在于，该绝缘胶包含二氧化硅及二氧化钛的其中之一。

19.如权利要求9所述的发光二极管载具的制造方法，其特征在于，更包含一步骤：形成围绕该挡墙的一灯杯。