TW201343393A

TW201343393A - Ｌｅｄ封裝層合材料

Info

Publication number: TW201343393A
Application number: TW101114047A
Authority: TW
Inventors: Chiu-Feng Chen
Original assignee: Scope Engineering & Trading Co Ltd
Priority date: 2012-04-20
Filing date: 2012-04-20
Publication date: 2013-11-01

Abstract

本發明係關於一種LED封裝層合材料，尤其係指一種能夠降低LED製造成本，且具有優異接著性、耐候性之LED封裝用層合材料。該封裝層合材料係至少層合地具有一層環氧樹脂層以及至少一層ETFE層，該ETFE層接觸於該環氧樹脂層之一面係經由表面改質處理，該環氧樹脂層中係含有0.1wt%~20wt%之螢光粉，該螢光粉為氮化物或氧氮化物。藉由利用環氧樹脂層可以有效地與載置有LED晶片之基材結合，並利用ETFE而可長時間保有優異之發光性，另外，由於本發明之ETFE層經過表面改質，因此可以與環氧樹脂層有效地結合，且由於係採層合封裝之方式，因此可有效地降低LED之製造成本。

Description

LED封裝層合材料

本發明係關於一種LED封裝層合材料，尤其係指一種能夠降低LED製造成本，且具有優異接著性、耐候性之LED封裝用層合材料。

傳統LED於晶片設置、打線後，均需要以樹脂材料來進行封裝保護LED晶片及晶線。並且依發光需要，亦有可能在樹脂材料中添加螢光粉等來進行所需光色之調整。

傳統LED封裝時，係使用添加有螢光粉之膠餅，藉由點膠機點膠之方式來進行各個LED之封裝作業。然而此種傳統封裝方法在點膠時，由於膠量控制不易，容易使得所製造的LED品質不一，再者，點膠作業進行時，80%左右之膠料會無法有效地充分利用而被加以廢棄，導致製造成本無法有效地降低。另外，由於高價之螢光粉是事先摻雜於樹脂中，當樹脂膠餅無法有效充分利用時，高價之螢光粉亦會隨著廢棄之膠料而一同被加以廢棄，此亦為導致LED製造成本無法有效降低的主因之一。

隨著LED製造的技術發展，便有表面黏著式封裝(SMT)技術的誕生，此技術著實讓LED的製造生產邁進了一大步。為了使得SMT封裝之LED可以有效的量產，美國專利公開第2008/0157103 A1號之先前技術一提供了一種利用矽膠薄膜進行封裝之技術，其係將例如矽膠薄膜設置於載置有LED晶片之基材上，再利用層合方式將矽膠薄膜貼合於基材並將LED晶片加以封裝。此舉不僅有效的避免傳統以點膠方式進行LED封裝之封裝膠料的浪費，並可以一括式地將所有LED晶片進行封裝而大幅地提升了產能。

然而，上述先前技術一雖提供了一種可量產並避免膠料浪費之LED封裝技術而有效降低了LED製造的成本問題，但是其以矽膠進行層合之方式容易因為矽膠層之接著不良而導致脫落。另外，以例如矽膠層進行封裝之LED封裝體在長時間或戶外使用時，封裝體外表面容易沾染塵埃，導致LED發光性降低，此亦為該先前技術一所存在之問題。

另外，美國專利公開第2009/0085464 A1號(先前技術二)揭露了一種LED用樹脂組成物，其樹脂係利用一種以上之環氧樹脂、矽膠或含氟樹脂所構成之群，又提到含氟樹脂可以為ETFE(ethylene-tetra-fluoro-ethylene，聚乙烯-四氟乙烯共聚物)。然而由於ETFE係具有不沾染之特性，與其他樹脂之結合性並不良好，此先前技術二中並未針對如何讓ETFE與環氧樹脂進行結合部分進行描述，因此熟悉本案技術之人士並無法確實地使用該等材料。

本發明人有鑑於上述LED封裝材料在使用上的種種缺點，乃苦心著手進行改良，以期可以提供一種能夠降低LED製造成本，且具有優異接著性、耐候性之LED封裝用層合材料。

本發明之目的在於提供一種能夠解決傳統LED封裝時膠料浪費而無法降低成本之問題，並同時解決LED封裝材料易沾染灰塵導致發光性降低之問題，以及樹脂材料之間無法有效進行結合之問題。

為了達成上述發明目的，本發明係採取以下之技術手段予以達成，其中本發明之LED封裝層合材料係至少層合地具有一層環氧樹脂層以及至少一層ETFE層，該ETFE層接觸於該環氧樹脂層之一面係經由表面改質處理，該環氧樹脂層中係含有0.1wt%~20wt%之螢光粉，該螢光粉為氮化物或氧氮化物。

較佳地，本發明LED封裝層合材料之總厚度為24μm~800μm，其中該環氧樹脂層之厚度為12μm~50μm，該ETFE層之厚度為12μm~400μm。

又較佳地，該ETFE層與該環氧樹脂層之間可增設一層EVA(Ethylene Vinyl Acetate，乙烯/醋酸乙烯酯)材料層。

本發明藉由上述結構，利用環氧樹脂層之高黏度特性可以有效地與載置有LED晶片之基材結合而避免脫落，並利用ETFE不沾染的特性而可長時間保有優異之發光性，另外，由於本發明之ETFE層經過表面改質，因此可以與環氧樹脂層有效地結合，再者，由於本發明同樣係採層合封裝之方式，因此可以避免膠料之浪費而有效地降低LED之製造成本。

為了更有效地了解本發明之技術特徵，以下便以實施例來說明本發明之LED封裝層合材料。

本發明LED封裝層合材料係至少層合地具有一層環氧樹脂層以及至少一層ETFE層，該ETFE層接觸於該環氧樹脂層之一面係經由表面改質處理，該環氧樹脂層中係含有0.1wt%~20wt%之氮化物或氧氮化物螢光粉。

上述ETFE層之表面改質處理以真空電漿處理，係使用13.56MHz RF電漿於0.1~10 torr之氬氣真空爐中將ETFE層改質處理3 min，以將該ETFE層之樹脂接著力由0.1 lb/in.提升到15.8 lb/in.。

(實施例1)

晝色光LED

將5wt%之YAG螢光粉及1wt%紅色螢光粉掺入環氧樹脂中進行高速攪拌，使螢光粉均勻分散於環氧樹脂中後製膜，所得環氧樹脂層膜厚為20μm。將ETFE材料製膜成膜厚為80μm之ETFE膜。將所得之ETFE膜之一面以電漿進行表面改質處理，其處理條件係使用13.56MHz RF電漿於0.1~10 torr之氬氣真空爐中將ETFE層改質處理3 min，將ETFE膜以表面改質處理過後之一面與該環氧樹脂層疊合進行層合接著，所得膜厚為100μm之LED封裝層合材料。

(實施例2)

白光LED

將5wt%之螢光粉掺入環氧樹脂中進行高速攪拌，使螢光粉均勻分散於環氧樹脂中後製膜，所得環氧樹脂層膜厚為20μm。將ETFE材料製膜成膜厚為100μm之ETFE膜。將所得之ETFE膜之一面以電漿進行表面改質處理，其處理條件係使用13.56MHz RF電漿於0.1~10torr之氬氣真空爐中將ETFE層改質處理3 min，將ETFE膜以表面改質處理過後之一面與該環氧樹脂層疊合進行層合接著，所得膜厚為120μm之LED封裝層合材料。

本發明藉由將ETFE層與環氧樹脂層接合之一面進行表面改質處理，有效地使得ETFE層與環氧樹脂層進行結合。將本發明使用於LED封裝後，利用環氧樹脂層優異之黏著性可與載置有LED晶片之基材確實地結合而不會脫落，並利用ETFE具有不沾染之特性，縱使將封裝後之LED置於室外或具有較多灰塵之環境中，灰塵亦不會沾附於封裝體上，故可以確實地使LED具有優異的發光特性。

另外，由於ETFE材料較為高昂，為了厚度調整之需求，亦可使用EVA來夾置於ETFE層與環氧樹脂層之間，由於EVA材料較為便宜且具有優異之透光性，因此可以作為調整材料使用。

本發明雖已例舉上述兩實施例進行本阿明之說明，但本發明之層合型態不限於上述兩層，亦可以依厚度調整需要為環氧樹脂層、ETFE層、EVA層、ETFE層，或環氧樹脂層、EVA層、ETFE層、EVA層、ETFE層等。只要利用環氧樹脂層與載置有LED晶片之基材結合，並使得ETFE層置於封裝結構之最外層，其間之層數並未有以特別之限制。

利用本發明LED封裝層合材料所封裝之LED具備優異之耐光照性、耐候性、耐酸鹼性，且不易沾染塵埃而可長時間確保LED之發光性。再者，由於係利用層合方式進行LED封裝，因此不會有膠料及螢光粉浪費之問題，可以有效地降低LED之製造成本並具有優異之產率。

Claims

一種LED封裝層合材料，係至少層合地具有一層環氧樹脂層以及至少一層ETFE層，該ETFE層接觸於該環氧樹脂層之一面係經由表面改質處理，該環氧樹脂層中係含有0.1wt%~20wt%之螢光粉。
如申請專利範圍第1項之LED封裝層合材料，其中該表面改質處理係電漿處理。
如申請專利範圍第2項之LED封裝層合材料，其中該電漿處理條件係使用RF電漿於0.1~10 torr之氬氣真空爐中進行ETFE層改質處理，以提升該ETFE層之樹脂接著力。
如申請專利範圍第1項之LED封裝層合材料，其中該螢光粉為氧化物或氧氮化物。
如申請專利範圍第1至4項中任一項之LED封裝層合材料，其中該ETFE層與該環氧樹脂層之間增設有一層EVA(Ethylene Vinyl Acetate，乙烯/醋酸乙烯酯)材料層。
如申請專利範圍第5項之LED封裝層合材料，其中LED封裝層合材料之總厚度為24μm~800μm，該環氧樹脂層之厚度為12μm~50μm，該ETFE層之厚度為12μm~400μm。