CN201408755Y - 具反射及导体金属层的塑料导线架结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种工艺简易、且具反射及导体金属层的塑料导线架结构，其先行射出形成有一含金属触媒的塑料或含有机物的塑料的基座，所述基座外周缘形成有一呈交错连贯的载体嵌槽，并利用两次射出技术形成无金属触媒塑料或无有机物塑料的载体，又基座顶面往下倾斜形成有一供设置发光二极管的容置空间，再者基座表面沉积化学铜或镍镀层的介面层后，也利用激光技术剥离部分介面层以形成一绝缘线路，使绝缘线路与载体连接，并进而再使用电镀或化学沉积铜、镍、银或金等金属层，以形成具反射及导体金属层的塑料导线架结构。

Description

具反射及导体金属层的塑料导线架结构

技术领域

本实用新型涉及一种发光二极管的导线架，尤其涉及一种具反射及导体金属层的塑料导线架结构，以简化工艺、且能降低成本，进一步并可增进其反射效率与增加导线面积，以构成一高导热效果的导线架结构。

背景技术

现有的发光二极管导线架，普遍现有以导电材质的料片为主(如：铜、铜合金或铝等)，经过冲压形成导线架的胚料，随后以电镀处理，在导线架胚料表面电镀一层具有高导电性的金属层(如锡、银、金等)，随后利用嵌入式射出成型技术(Insert Molding)，形成杯状的发光二极管导线架，但所述杯状导线架的反射区域无法有效提供金属层的反射效果。

此外，也有以激光直接活化(Laser Direct Structuring，LDS)工艺应用于发光二极管的导线架上，此工艺缺点为需使用激光直接活化工艺专用材料，此材料射出后，其电极与反射区域使用激光进行表面活化，因激光会使表面粗糙化，且激光的面积过大，在斜面上因其激光有角度与工艺时间等限制，以及激光活化后的粗糙度会导致其原先设计的反射角度与反射亮度有所差异，另，3D立体激光加工设备昂贵，加工时间太长，成本费用过高。

再者，现有者另外还有以低温共烧多层陶瓷(Low-Temperature Co-firedCeramics，LTCC)，因为陶瓷与硅的材质类似，可与晶片连接，其导热及耐热系数均很好，但低温共烧多层陶瓷需在900度左右的温度进行烧结，其具有收缩性不同的现象，易增加电性变动因素，且陶瓷工艺成本昂贵，大量生产成本下降不易。

另外虽有业者考虑以双料射出技术来制作导线架，但在现有的双料射出技术中，分别有PCK法与SKW法两种方式，其中PCK法的工艺方式为在第一次射出成型时，使用可电镀且经由触媒化修正过的塑料，在第二次射出成型时，使用不可电镀的塑料制作，元件的表面随后蚀刻活化与金属化。至于SKW法的工艺方式为在第一次射出成型时使用可电镀的塑料，随后蚀刻第一次射出成型的塑料表面，并且以钯(Pd)将表面活化，将元件置于模具内，且执行第二次射出成型，之后将元件的表面金属化。此两种方法在于极细微的线路加工上因为双料射出工艺而有所限制，并无法有效形成极细微的线路。

换言之，现有的发光二极管导线架或因工艺复杂，而无法降低其制作成本，又或因激光活化后使表面粗糙，而导致无法达到原先设计的反射角度与反射亮度，进而影响到其反射效率，且无法适用于微米化的绝缘线路图样中，因此如何提供一种兼具易于制作、低成本及高反射率等特性的导线架，是目前业界的当务之急。

因此，本发明人针对前述现有导线架的问题深入探讨，并通过多年从事相关产业的研发与制造经验，积极寻求解决之道，经不断努力的研究与试作，终于成功的开发出具反射及导体金属层的塑料导线架结构，以解决现有导线架工艺复杂、反射效率与导热、导电等问题所造成的不便与困扰。

发明内容

本实用新型的目的即在于提供一种反射及导体金属层的塑料导线架结构，以提升反射效率，且能自由设计细微的绝缘线路图样。

本实用新型的次一目的在于提供一种具反射及导体金属层的塑料导线架结构，以简化工艺，且能大量制作，以降低其制作成本。

可达成上述实用新型目的的具反射及导体金属层的塑料导线架结构，包括有：一含金属触媒的塑料或含有机物的塑料的基座，所述基座外周缘形成有一呈交错无金属触媒塑料或无有机物塑料的载体，又基座更于顶面往下倾斜形成一反射面，再者基座表面沉积有一化学铜或镍金属层的介面层，也再利用激光技术剥离部份介面层以形成一绝缘线路，再使用电镀或化学及化学沉积铜、镍、银或金等金属层，形成具反射金属层的塑料导线架结构。

本实用新型的制备方法依序包含下列步骤：

一双料射出步骤，其以精密加工制造双料射出模具，由掺杂包含金属触媒的塑料或含有机物的塑料形成一基座，并同时与无金属触媒塑料或无有机物塑料形成有一紧附于基座的载体，且基座于顶面往下倾斜形成一反射面，以构成一导线架胚料；

一化学镀法步骤，其在前述双料射出步骤产生一导线架胚料后，随后进行局部表面活化的电镀或化学浴前处理，并于基座表面以化学镀法沉积一化学铜或化学镍的介面层；

一激光绝缘步骤，其在完成介面层的镀设沉积后，利用激光技术进行局部的介面层的剥离以形成一绝缘线路；

一电镀或化学步骤，在形成绝缘线路的介面层上，再利用电镀或化学及化学沉积铜、镍、银或金等金属层在基座上，以完成具反射及导体金属层的塑料导线架结构制作。

与现有技术相比，通过本实用新型前述技术手段的展现，使得本实用新型能有效简化其工艺，并降低制作成本，且不影响原先设计的反射角度与反射亮度，有效提升其反射效率，且增加导热面积可有效提升导热效果，并能自由设计细微的绝缘线路图样，使本实用新型在产生效能、反射效果及设计多样化等方面较现有技术更具功效增进。

附图说明

图1为本实用新型的塑料导线架结构的外观示意图，用以说明所述金属导线架的构成及其相对关系；

图2为所述塑料导线架的TSMPL工艺的制备流程方块示意图；

图3为所述塑料导线架的SSPL工艺的制备流程方块示意图；

图4为本实用新型的基座的外观示意图；

图5为本实用新型的载具的外观示意图；

图6为本实用新型的塑料导线架在双料射出步骤后的外观示意图；

图7为所述塑料导线架在化学镀法步骤后的外观示意图；

图8为所述激光进行局部的介面层的剥离以形成一绝缘线路的外观示意图；以及

图9为所述塑料导线架在电镀或化学步骤后的外观示意图。

具体实施方式

请参阅图1，本实用新型所提供的具反射及导体金属层的塑料导线架结构，主要包括有：有一含金属触媒的塑料或含有机物的塑料的基座10，所述基座10外周缘形成有一呈交错连贯的载体嵌槽11，所述载体嵌槽11由基座10一侧部分延伸至底部后再部分延伸至基座10的另一侧，并利用两次射出技术在基座10的载体嵌槽11内形成无金属触媒塑料或无有机物塑料的载体20，又基座10更在顶面往下倾斜形成一反射面15与供设置发光二极管的容置空间16，此反射面15(即俗称的反射杯)的角度可自由设计，所述顶面与所述反射面15界定的夹角是介于15度～85度之间，依不同发光需求设计反射面15角度，为提升发光二极管发光效率，再者基座10表面沉积有一化学铜或化学镍金属的介面层30，也再利用激光技术剥离部份介面层30形成绝缘线路40，使绝缘线路40与载体20连接后，并经由绝缘线路40与基座10两侧部分的载体20将基座10区隔形成正极161与负极162，同时将容置空间16区隔形成正极161与负极162，以电镀或化学及化学沉积在反射面15的沉积高反射率金属(如：铜(Cu)、镍(Ni)、银(Ag)、金(Au)、铬(Cr)等金属)提高反射率及导体，绝缘线路，进而形成一种可自由设计导电线路以及反射及导体金属层50的塑料导线架结构，以此技术所制作的发光二极管导线架，具有不限数量多寡，可自由设计导线架的基座10反射面15形状，可供多颗发光二极管并排使用，且利用电镀或化学的高利用率沉积介面层30，具有降低成本且可提供优异电子性能，以及高反射、高导热面积特性的优点。

至于本实用新型塑料导线架结构的制备方法的较佳实施例，其如图2所示，其依序包含一双料射出步骤S1、一化学镀法步骤S2及一激光绝缘步骤S3与一电镀或化学步骤S4等的步骤，而完成前述塑料导线架结构的制作，本实用新型将此一制备方法定义为TSMPL(Two-Shot Molded Plating and Laser)工艺：

所述双料射出S1的步骤，其因应导线架内部设计需求，使用精密加工制造双料射出模具，将欲产生导电线路的基座10部份使用掺杂(doping)有助于电镀或化学的金属触媒或有机物，使基座10成为预先已触媒化修正过含触媒金属金属触媒或有机物的塑料，所述金属触媒或有机物包括钯、铜、银等，供后续于基座10表面形成介面层30(如图4)，之后再与上述塑料紧密附着的无金属触媒或有机物载体20结合(如图5所示)，所述载体20主要为一较不易于表面电镀或化学的塑料，或为无金属触媒塑料或无有机物塑料所构成的，结合后的基座10与载体20再于基座10的表面进行蚀刻活化与金属化，且此两种塑料亦可选择能够耐高温的塑料(大于260度)，以符合回焊(IR Reflow)的需求，且基座10可通过模具设计形成反射面15(即俗称的反射杯)，且此反射面15的角度可自由设计，其顶面与其反射面界定的夹角是介于15度～85度之间，依不同发光需求设计反射面15角度，为提升发光二极管发光效率，其中所述塑料主要为PA(Polyamide)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、PET、LCP、PC、ABS、PC/ABS；

而化学镀法S2的步骤，其在前述双料射出S1的步骤后，即产生一导线架胚料的塑料元件(图6)，随后进行无电解电镀或化学浴(Plating Bath)前处理，利用药液将其欲电镀或化学的局部表面活化(Activation)，此步骤会让使用可电镀或化学塑料的基座10表面产生可成长化学镍或化学铜的介面层30(如图7)，此有助于介面层30与基座(10)塑料之间的接合强度(Bonding Strength)；

又激光绝缘S3的步骤，其在完成介面层30的镀设沉积后，本实用新型为形成极细微的绝缘线路图样，采用激光进行局部的介面层30的剥离以形成一绝缘线路40(如图8)，且该绝缘线路40能与载体20连接，以达到自由设计、线路细微化且工艺简易与多样化的生产流程，其利用激光电子束(Laser Beam)将反射面15内依据设计需求所欲形成的绝缘线路图样中局部介面层30剥离，此激光波长可于248nm、308nm、355nm、532nm、1064nm或10600nm中选用，激光源则可从二氧化碳(CO2)激光、铷雅铬(Nd:YAG)激光、掺钕钒酸钇(Nd:YVO4)晶体激光、准分子(Excimer)激光等选用，随后并可依据需求于形成绝缘线路40的介面层上，

电镀或化学S4的步骤，再利用电镀或化学及化学沉积铜、镍、银、金、电镀或化学铬、化学置换金、或电镀或化学及化学铜-镍-银、或电镀或化学及化学铜-镍-金所构成的群组的任一者所形成的电镀或化学浴工艺沉积金属层50，如图9所示，而所形成的部分将作为发光晶片粘着与打线之用，并能提高反射率及导体，如此即可完成发光二极管导线架。

再者本实用新型具金属反射及导体层的塑料导线架的制备方法另有一实施例，如图3所示，其将原双料射出步骤S1的步骤更换成二次射出的步骤，接着并依序完成前述的化学镀法步骤S2及激光绝缘步骤S3与电镀或化学步骤S4等步骤，而完成前述塑料导线架结构的制作，本实用新型将此一制备方法的实施例定义为SSPL(Second Shot Plating and Laser)工艺；其中：

所述二次射出的步骤，即为采用单一塑料射出，此塑料经过射出成型基座10(如图4)，所形成的基座10利用蚀刻，于其表面均匀涂布触媒，随后将此具有整体触媒涂布的基座10进行第二次使用相同塑料的射出成型工艺，利用模具设计于基座10形成反射面15，并利用模具设计使欲被沉积金属层的线路表面曝露，随后进行与上述相同的化学镀法S2与激光绝缘S3与电镀或化学S4的步骤，即可产生供发光二极管使用的固晶的导线架。

此工艺方式中，第一次射出所形成的塑料元件，是用于发光二极管晶片粘着、打线接着、反射面15结构、介面层30的沉积以及激光绝缘形成绝缘线路，并且此反射面15连结介面层30形成大面积散热结构等相关应用；第二次射出元件是用于与第一次激光绝缘S3所形成的绝缘线路连结，形成完整绝缘结构元件，本实用新型的设计具有改善生产成本以及自由设计的特点。

本实用新型的图式与说明书中所指定的尺寸，当可在不离开本实用新型的申请专利范围内，根据本实用新型的具体实施例的设计与需求而进行变化，另此技术不限于发光二极管导线架，且可适用于其它电子元件。

综上所述，本案不但在空间型态上确属创新，并能较现有物品增进上述多项功效，应已充分符合新颖性及进步性的法定实用新型专利要件，依法提出申请，恳请贵局核准本件实用新型专利申请案，以励发明。

Claims (11)

1.一种具反射及导体金属层的塑料导线架结构，包括：

基座，所述基座在顶面往下倾斜形成一反射面，再在所述反射面的外周缘形成有一呈交错的载体嵌槽，所述载体嵌槽内再以射出技术形成一载体；

介面层，为形成于所述基座表面；

绝缘线路，为局部剥离部份介面层所形成，且所述绝缘线路与载体连接；

金属层，为在介面层与绝缘线路上沉积所述金属层。

2.如权利要求1所述的具反射及导体金属层的塑料导线架结构，其特征在于，所述基座与所述载体为不同塑料材质的双料射出所成型。

3.如权利要求1所述的具反射及导体金属层的塑料导线架结构，其特征在于，所述基座与所述载体为相同塑料材质的二次射出所成型，又所述基座内掺杂有含金属触媒的塑料或含有机物的塑料。

4.如权利要求1所述的具反射及导体金属层的塑料导线架结构，其特征在于，所述基座为由掺杂包含金属触媒的塑料或含有机物的塑料形成，所述基座与无金属触媒塑料或无有机物塑料形成有一紧附于所述基座的载体，且所述基座在顶面往下倾斜形成一反射面，以构成一导线架胚料。

5.如权利要求1所述的具反射及导体金属层的塑料导线架结构，其特征在于，所述基座采用单一塑料射出，该基座利用蚀刻并在表面涂布触媒，涂布的触媒基座再嵌入式载体所述基座在顶面往下倾斜形成一反射面，以构成一导线架胚料。

6.如权利要求1或4所述的具反射及导体金属层的塑料导线架结构，其特征在于，所述顶面与其反射面界定的夹角是介于15度～85度之间。

7.如权利要求4所述的具反射及导体金属层的塑料导线架结构，其特征在于，所述基座表面以化学镀法沉积一介面层。

8、如权利要求7所述的具反射及导体金属层的塑料导线架结构，其特征在于，所述介面层的镀设沉积后，利用激光进行局部的介面层的剥离以形成一绝缘线路。

9、如权利要求8所述的具反射及导体金属层的塑料导线架结构，其特征在于，所述绝缘线路的介面层上，再利用电镀或化学沉积金属层。

10、如权利要求1或7所述的具反射及导体金属层的塑料导线架结构，其特征在于，所述基座是成长化学镍或化学铜于基座表面以形成一介面层。

11、如权利要求8所述的具反射及导体金属层的塑料导线架结构，其特征在于，所述激光绝缘步骤的激光波长选自于248nm、308nm、355nm、532nm、1064nm或10600nm中。

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