CN1607681A - 发光二极管封胶制备过程中爬胶现象的控制方法 - Google Patents

Abstract

一种发光二极管封胶制备过程中的爬胶现象的控制方法，包括有一将环氧树脂加热成流体状的程序；选取一注塑设备或工具，将该环氧树脂注入到二极管发光体成型用的塑胶模粒中；使一支架或热泵经过一预热作业或热环境，使其温度等于或略大于该环氧树脂的温度：实施该支架或热泵倒插入该塑胶模粒中的程序；以及经一定时间的制程与堆存，而配送入一烤箱实施烘烤作业的程序：用以迫使该支架或热泵与其相接触的物体之间，尽可能形成热平衡状态而控制该环氧树脂越过该封装制程作过程中的预定水准。

Description

发光二极管封胶制备过程中爬胶现象的控制方法

技术领域

本发明涉及一种发光二极管封胶制备过程中的改进方法，特别是指一种可控制或改善该发光二极管封胶制备过程中所产生的爬胶现象的方法。

背景技术

发光二极管是已被广泛应用在各项电子产品系统方面，从发光效率较弱的指示灯，到高强度的通讯产品及户外广告牌、交通信号等照明度灯具中。由于二极管它是用一种操作在顺向偏压的PN界面，当顺向偏压时，在P型区注入大量的电洞，在N型区中则注入大量的电子，这些电洞与电子会在空乏区中，各向另一区进行少数载子的注入，于是在与该处大量载子结合的瞬间，辐射放出相当于能隙能量的光子，而产生发光效果。

已知的发光二极管是经由冲压复数等距相联的一适于导电的金属片支架单元；支架表面电镀银层；将半导体晶片固着于支架，作为发光二极管的光源；把导线二端分别连接在支架和晶片上，以分别形成阴、阳极接脚；以及将环氧树脂浇注在支架上部，使之形成透光体，和密封晶片、导线等程序制成。例如第84218872号“发光二极管封胶成型模具”新型专利，也已提供了一种应用在这种制程的成型技术。

一般而言，对于所述的封胶过程，在传统的方法上，其大体包括了：1.将A、B胶(环氧树脂)加热成流体状；2.再利用自动或手动的注塑设备或工具灌入二极管发光体成型用的塑胶模粒中；3.把任何欲采用的金属支架或热泵(具有良好导电性能，例如铁、铝、铜、银等)，倒插入灌满有约50℃高温的流体状A、B胶(环氧树脂)的塑胶模粒中；4.经一定时间，(自动制备过程线约5分钟，手动制备过程线约10分钟)后，再送入烤箱实施长、短烘烤，以完成所述的发光二极管的封胶制备过程。

倒插入具有50℃高温的A、B胶(环氧树脂)的塑胶模中之后，由于两者有明显的温差作用，而分别形成了热量发射体和热量吸收体，使所述的两物体或物系之间，因温度差迫使热量总是自发地由高温处传向低温处；这种经温差推动的能量传递，使该高温的A、B胶(环氧树脂)总是自然的向低温的支架方向移动、爬升，越过原设定封装的预定水平线，而产生一爬胶现象，如图1中标号A所描绘的情形。

所述的“爬胶现象”也包括了因为所使用的A、B胶(环氧树脂)、塑胶模粒、支架或称热泵与杯座中焊接晶片的金银线等各种材料的属性，电子组态样性，其各有不同的导热、导电问题，彼此在温度、热能的激发中产生键结与凝固点的温度高低，以及热与物质的互动等问题。因此，通常该支架或热泵的热导、导电性能越好，其爬胶现象越明显。

就像那些熟知该领域的技术人员所知的，发光二极管的大部分能量都转化为热，如果不把所述热量消除，则会使晶片过热而损坏。至于这些热量一部分积存在该透光体中，另一部分通过支架的第一、第二接脚而散发，但因透光体是以环氧树脂加工成型，其导热率差，因此晶片产生的热大部分积存在透光体中，无法有效散发热量，只能靠上述支架传导散热。例如台湾专利第90201309号“发光二极管支架”新型专利案中，其支架已经设计在既有的第一、二接脚外又增加一对接脚，使晶片产生的热量能经由四支接脚散发。或是台湾第88218394号“发光二极管之支架改良结构”、台湾第90201308号“发光二极管支架”专利案等，已揭示了增加接脚来提高发光二极管高热量排散问题的重要性概念；但是，如我们所了解的，在已知的所有传统二极管发光体支架上端均采用上述的制备过程封装有一透明体，且在阴极碗杯的杯底所有面积范围中覆上厚约20μm-100μm左右的黏着胶(又分银胶、白胶、绝缘胶)来接着二极管的晶片，但也因这两者造成妨碍发光余热传导散热的原因，无论大、小功率的二极管晶片，在导通点亮中皆因功率不同而产生的各级不同的正比热源，且是否可迅速将该热源传导散热，是影响该发光二极管可产生的发光效果或照明效率及发光体的使用寿命。

具体而言，该“爬胶现象”是破坏发光二极管相关的散热形体设计，也影响了美观及应用产品的组装与功能：如果改进所述的这些问题，其必须让该发光二极管的完成品在上述制备过程之后，再进行较精致的加工作业程序，例如切割或研磨等，使其A、B胶(环氧树脂)封装在预定的水平线上，但这会明显增加制造业的制造成本，也会增加发光二极管成品的损坏率；而这些情形并不是我们所期望的。

发明内容

本发明的主要目的在于针对现有技术的上述不足，提供一种发光二极管封胶制备过程中的爬胶现象的控制方法。

本发明的上述目的是通过下述技术方案实现的：所述方法是在一制程线上，包括：将A、B胶(环氧树脂)加热成流体状的程序(a)；在程序(b)中，选取一自动或手动的注塑设备或工具，将该环氧树脂灌入二极管发光体成型用的塑胶模中；在程序(c)，是使该支架或热泵经过一预热作业，使其温度等于或略大于该环氧树脂的温度；然后，实施该支架或热泵倒插入该灌满有环氧树脂的塑胶模中的程序(d)：以及经一定时间的制备过程与堆存，再送入烤箱实施长、短烘烤作业的程序(e)等步骤的完成发光二极管制备的成品。

和现有技术相比，本发明具有以下有益效果：根据本发明的控制方法，其至少必须包括有该程序(c)的组合，来迫使该支架或热泵与其相互接触的物质或物系(例如环氧树脂)之间，尽可能的达成热平衡作用，来降低彼此之间的热流动率；因此，该环氧树脂沿支架或热泵的身体方向的“爬胶现象”，是相对被减少到最低。而像前述破坏散热形体、影响美观、组装，或增加制造成本和损坏率等情形，都将获得明显改进。

附图说明

图1是常用发光二极管封胶制程后，其环氧树脂产生爬胶现象的立体示意图；

图2是本发明封胶制程的流程示意图；

图3是图2的方块图；

图4是本发明另一实施例的流程示意图。

其中：10为A、B胶(环氧树脂)；20为注塑设备或工具；30为塑胶模粒；40为架或热泵；41为封装水平线；50为烤箱；70为热气罩或局部热隧道。

具体实施方式

为了进一步对本发明的具体技术构成进行说明，下面结合附图说明如下：

如图2、3所示，本发明的发光二极管封胶制备过程在加工流水线上，其包括有一相同于已知步骤的程序(a)，将A、B胶(环氧树脂)10加热成约摄氏50度的流体状物；然后在程序(b)中，选取一自动或手动的注塑设备或工具20，将该流体状的环氧树脂10注入一二极管发光体成型用的塑胶模30中，直到注满或预定的水平线高度状态：实质上，这个封胶制备过程是包括有一程序(c)，使该任何欲被采用的金属制支架或热泵40，经过预热作业；使所述支架或热泵40从较冷的低温上升到约等于或大于该环氧树脂10的温度；然后实施程序(d)，使该被预热作业之后的支架或热泵40倒插入该注满有环氧树脂10的塑胶模30中。

上述支架40温度等于或大于环氧树脂的温度，在一个较佳的实施例中，是使该被预热作业的支架40的温度约略大于环氧树脂10的温度3℃-8℃左右；因此，彼此接触的支架或热泵40与环氧树脂10之间，是接近趋热平衡状态，使前述提及的热与物质互动的能量转移方向，产生从较热的物体转到较冷物体的情形，被尽可能减到最低，从而可保持该A、B胶(环氧树脂)10的热能、内能不会对温度略高的支架或热泵40作功；因此，环氧树脂10的封胶情形可被确实的限制在该支架或热泵40所预定的封装水平线41上。以及程序(e)，使上述组合的环氧树脂10、支架或热泵40和塑胶模30等经一定时间的制程与堆存，再送入烤箱50实施长、短烘烤，而完成发光二极管的制成品。

需加以说明的是，上列各制备过程的配置至少必须包括该程序(c)；这是因为在所述的作业中，是使该程序(C)建立在一导热物质的分子、原子和自由电子等微观粒子的热运动而产生的传递作用的理论基础上，使彼此接触的两个物体或物系之间，尽量获得热平衡的状态，来降低它们之间的热流动率。因此，一个在本发明实施的封胶制备过程的发光二极管，因该支架或热泵40与A、B胶(环氧树脂)10之间的温度非常接近，使常用的技术必然产生的“爬胶现象”明显被减到最低；使所述发光二极管制成品不须再经过较复杂制造程序、降低成本，并且像已知破坏散热形体、影响美观或组装功能等问题，均获得明显的改进。

如图4所示，在一个衍生的实施例中，在该支架或热泵40将插入热胶模30与插入后，尚未送入长、短烤的烤箱50内之前，这阶段的制备过程是可被排置在一热气罩或局部热隧道里面进行。因此，其作业流程大体包括了：程序(a)，将A、B胶(环氧树脂)10加热到约50℃的流体状物；然后在程序(b)中，选取一自动或手动的注胶设备或工具20，将该流体状的环氧树脂10注入一二极管发光体成型用的塑胶模30中，直到注满状态；图4特别显示了一程序(c1)是使该支架或热泵40倒插入该注满环氧树脂10的塑胶模30中，以及经一定时间的制程与堆存的程序(c2)，被设置在一热气罩或局部热隧道70内的制造区域上；然后配送入烤箱50实施长、短烘烤，而完成发光二极管的制成品。该热气罩或局部热隧道70是用以提供该自动或手动生产线的制备过程与堆存的空间环境的气态温度略大与该流体状A、B胶(环氧树脂)10的温度3-8摄氏度，来达到趋近于上述第一个实施例中，该程序(c)，对支架或热泵40的预热作业的相同条件。

因此，假设不改变该发光二极管封胶制作空间的气态温度，可采取如第一个实施例中的程序(c)，使用预热、加热器具设备(例如热烘机、电热器具等)，实施个别、单独或局部的加热升温措施，用以让该支架或热泵40在封胶制程中，到配送入烤箱50长、短烤之前，保持加热、热能相对于该A、B胶(环氧树脂)10，属于一吸收和散热状态。

综上所述，该发光二极管的封胶制备过程的爬胶现象通过上述技术方案的实施，达到了本发明人的发明目的。

Claims (10)

1、一种发光二极管封胶制备过程中的爬胶现象的控制方法，其特征是，包括有：

将环氧树脂加热成流体状物的程序(a)；

程序(b)，选取一自动或手动的注塑设备或工具，将所述的环氧树脂注入一二极管发光体成型用的塑胶模中；

程序(c)，使一支架或热泵经过一预热作业；

程序(d)，将所述支架或热泵倒插入注满有环氧树脂的塑胶模中，经一定时间的制程或堆存；再送入烤箱实施长、短烘烤作业的程序(e)。

2、如权利要求1所述的发光二极管封胶制备过程中的爬胶现象的控制方法，其特征是，所述程序(c)的预热作业是使其支架或热泵的温度等于或略大于所述环氧树脂的温度。

3、如权利要求2所述的发光二极管封胶制备过程中的爬胶现象的控制方法，其特征是，所述程序(c)的预热作业是使所述支架或热泵的温度约大于所述环氧树脂的温度3℃-8℃。

4、如权利要求1或2或3所述的发光二极管封胶制备过程中的爬胶现象的控制方法，其特征是，所述程序(c)的预热作业是选取一加热器具，例如热烘机、电热器或其类似物来实施。

5、如权利要求1所述的发光二极管封胶制备过程中的爬胶现象的控制方法，其特征是，该程序(a)是使环氧树脂被加热至50℃左右。

6、一种发光二极管封胶制备过程中的爬胶现象的控制方法，其特征是，包括有：

程序(a)，将环氧树脂加热成流体状物；

程序(b)，选取一自动或手动的注塑设备或工具，将所述环氧树脂注入一二极管发光体成型用的塑胶模中；

被排置在热环境中的程序(c1)，是使支架或热泵倒插入注满有环氧树脂的塑胶模中，以形成一半成品；

被排置在热环境中的程序(c2)，是使所述半成品经一定时间的制备过程或堆存；以及配送入烤箱实施长、短烘烤作业的程序(d)。

7、如权利要求6所述的发光二极管封胶制备过程中的爬胶现象的控制方法，其特征是，所述程序(c1)和程序(c2)的热环境是选取热气罩、局部热隧道或其类似物。

8、如权利要求6或7所述的发光二极管封胶制备过程中的爬胶现象的控制方法，其特征是，所述程序(c1)和程序(c2)的热环境是使所述支架或热泵的温度等于或略大于所述环氧树脂的温度。

9、如权利要求6或7所述的发光二极管封胶制备过程中的爬胶现象的控制方法，其特征是，所述程序(c1)和程序(c2)的热环境是使所述支架或热泵的温度大于所述环氧树脂的温度3℃-8℃。

10、如权利要求6所述的发光二极管封胶制备过程中的爬胶现象的控制方法，其特征是，该程序(a)是使所述环氧树脂被加热到50℃左右。

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