TWI497769B - A light - emitting device package and its surface treatment method - Google Patents

A light - emitting device package and its surface treatment method Download PDF

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TWI497769B TW100135735A TW100135735A TWI497769B TW I497769 B TWI497769 B TW I497769B TW 100135735 A TW100135735 A TW 100135735A TW 100135735 A TW100135735 A TW 100135735A TW I497769 B TWI497769 B TW I497769B
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發光裝置之封裝支架及其表面處理方法
本發明係關於一種發光裝置之封裝支架及其表面處理方法，尤指一種以噴砂方式使封裝支架之表面粗糙化的結構與方法者。
現有的發光裝置封裝支架主要係包含有一金屬支架及一成型於支架上的光杯本體，該光杯本體內凹形成有一功能區，於功能區內形成有一反射面，該金屬支架相對於光杯本體的功能區形成有一固晶區，一發光晶片係粘著固設於支架的固晶區上，發光晶片與金屬支架間可設置導線以相互電連接，並於光杯本體的功能區中填注透光的封裝膠體，而構成一發光裝置的封裝模組。
又現有發光裝置封裝支架的金屬支架表面通常會施予電鍍處理而形成一光滑表面，而光杯本體主要係以熱塑性材質，如高耐熱芳香族尼龍樹脂等，又如PPA(Polyphthalamide聚對苯二酰對苯二胺)、PA6T、PA-46或PA-9T(高耐熱性聚酰胺樹脂)等塑膠材料，射出成型於金屬支架上，再進行固晶、接線及封膠等步驟而形成發光裝置的封裝模組。
然而，現有金屬支架的電鍍面及光杯本體的反射面均為一光滑表面，如此當將發光晶片固設於支架時 會有銀膠或絕緣膠擴散問題，並於光杯本體的功能區內填注封裝透明膠體時，容易因各構件間材料之熱膨脹係數不同而產生剝離的現象，導致產品的不良率提高，同時，縱然於成型時未發生剝離現象，但發光裝置在使用時，易因環境的變化，如溫度及濕度的變化，而使各材料間熱膨脹係數差異所引起的熱應力破壞與濕氣滲入所引發光模組腐蝕破壞，而影響到發光晶片信賴度的長期表現，如容易發生光衰或死燈等問題。
因此，本發明人有鑑於現有發光裝置之封裝支架結構及使用上的缺失與不足，特經過不斷的試驗與研究，終於發展出一種可改進現有缺失之本發明。
本發明之主要目的在於提供一種發光裝置之封裝支架及其表面處理方法，其係可讓封裝支架的金屬支架與光杯本體形成粗糙面，來提昇封裝支架與其他封裝構件間的結合強度，而能藉此達到提昇發光裝置製造良率、使用信賴度及使用壽命等目的者。
為達上述目的，本發明主要係提供一種發光裝置之封裝支架，其包含有一金屬支架及一設置在該金屬支架上的塑膠之光杯本體，該光杯本體內凹形成有一功能區，於該功能區內形成有一反射面，並且該金屬支架相對於該光杯本體的該功能區形成有一晶片區，其中該金屬支架的該晶片區及該光杯本體的該反射面 以噴砂處理均形成一粗糙面。
本發明亦提供一種發光裝置封裝支架的表面處理方法，其包含有下列步驟：提供一金屬支架，該金屬支架係設置有至少一個具反射面的塑膠之光杯本體，且該金屬支架上係形成有至少一個分別對應於光杯本體的晶片區；以及以平均粒徑小於150μm的砂材進行噴砂處理，使該金屬支架的各該晶片區及該光杯本體的各該反射面均形成一粗糙面。
藉由上述之技術手段，本發明可於金屬支架的晶片區及光杯本體的反射面均形成粗糙面，以藉此來提昇封裝支架與發光晶片及封透明膠等封裝構件的結合強度，並避免有脫離或間隙的產生，而能提昇發光裝置製造的良率，同時可減少因環境因素而產生間隙，避免濕氣進入封裝體，可提昇發光裝置使用的可靠度及信賴度，維持發光裝置長時間的良好發光亮度，而能藉此延長發光裝置之使用壽命者。
本發明主要係提供一種發光裝置封裝支架及其表面處理方法，請配合參看圖1，由圖中可看到，本發明的封裝支架結構主要係包含有一金屬支架10及一光杯本體12。該金屬支架10可選用銅合金、鐵合金或鋁合金所製成，較佳者為銅合金，金屬支架10表面係經電 鍍處理而形成電鍍面，其中電鍍處理可為銅銀(Cu-Ag)、鎳銀(Ni-Ag)、鎳錫(Ni-Sn)、銅(Cu)、鎳磷(Ni-P)、錫鉛(Sn-Pb)、鎳金(Ni-Au)、鎳鈀金(NiPdAu)等電鍍處理，而形成具上述電鍍材料的電鍍面。該光杯本體12可用熱塑性材料，如高耐熱芳香族尼龍樹脂等，其中以選用聚對苯二酰對苯二胺(Polyphthalamide,PPA)、耐高溫尼龍PA6T、耐高溫尼龍PA-46或高耐熱性聚酰胺樹脂(PA-9T)等塑膠材料為較佳；此外，該光杯本體12亦可使用熱固性材料，如含二氧化矽(SiO2 )、三氧化二鋁(Al2 O3 )、氧化鈦(TiO)的樹脂材料來製成。
該光杯本體12係設置於金屬支架10上並內凹形成有一功能區122，於功能區122內形成有一反射面124，並且該金屬支架10相對於光杯本體12的功能區122形成有一晶片區101，該晶片區101包含有一用以與發光晶片14相固著結合的固晶區102及以導線而與發光晶片14電連接的打線區104，其中該金屬支架10的晶片區101及光杯本體12的反射面124以噴砂處理均形成一粗糙面，其中晶片區101的表面粗糙度的中心線平均粗糙度(Ra)係介於0.05-1.0μm之間，最大高度粗糙度(Ry)係介於0.1-2.0μm之間；而反射面124的表面粗糙度的中心線平均粗糙度(Ra)係介於0.8-2.0μm之間，最大高度粗糙度(Ry)係介於3.0-18.0μm之間。其中中心線平均粗糙度係指該加工 面測量長度範圍內之中心線平均粗糙度值，而最大高度粗糙度係指量測長度內沿垂直方向量取最高點與最低點之距離，而晶片區101的光澤度(Gloss Unit,GU)則維持於1.0以上。
另外在製造時，可於一金屬支架10上同時設置多個具反射面的塑膠光杯本體12於該金屬支架10上，並於該金屬支架10上形成多個分別對應該光杯本體12的晶片區101，以藉此同時製造多組的封裝支架結構。
在噴砂處理時，請再配合參看圖2和圖3，可選用濕式噴砂方式，讓砂材與空氣及水混合後，經壓力的推擠而由一噴嘴射出，以對工作面進行表面粗糙化的處理，其中本發明係選用平均粒徑小於150μm的圓形砂材，該砂材主要係選用含矽(Si)的砂材，其中以二氧化矽(SiO2 ，玻璃)為較佳，並以0.1-0.5MPa的壓力推擠砂材由噴嘴射出，因砂粒的材質含矽，其為隋性元素，故在進行噴砂處理後，砂粒不易與金屬支架10經電鍍後的晶片區101表面產生如硫化銀、電鍍面變色、氧化等污染問題。
藉此，因金屬支架10的晶片區101及光杯本體12的反射面124均形成一粗糙面，故當在將LED等發光晶片14設置於晶片區101的固晶區102，並於光杯本體12的功能區122內填注封膠16時，如圖1所示者，可提高各構件間結合的表面積大小，使各構件能更穩固的結合，以避免有脫落或間隙等現象產生，可 提高發光裝置之封裝支架及整個封裝模組製造的良率，同時亦可避免發光裝置各構件間因環境變化而產生間隙，以防止環境中的濕氣進入封裝模組中，可提昇發光裝置亮度長時間的維持，並延長其使用壽命。
請配合參看圖4至7，其中圖4和圖5係未進行噴砂處理的鍍銀金屬支架10及光杯本體12之反射面124之顯微照片，而圖6和圖7則係經本發明處理後粗糙化之鍍銀金屬支架10及光杯本體12之反射面124，由圖中可看到，金屬支架10的晶片區101及光杯本體12之反射面124經粗糙化後，可有效地增加與其他構件結合的表面積；另外，本發明人以將10×23mil大小的發光晶片粘著於未粗糙化及經本發明方法而粗糙化的金屬支架10之固晶區102上，並施予一側向推力來推抵該發光晶片，藉由可破壞該發光晶片與固晶區102固著狀態的最小推力，來檢測發光晶片與固晶區102之結合強度。經實驗後發現，經本發明方法而粗糙化的固晶區102表面與發光晶片的結合強度較未粗糙化表面的結合強度強約60%，如圖8、9所示者，而由上述實驗可知本發明確可達到其預期的功效與目的，而能提昇發光裝置之封裝支架及封裝模組整體品質及使用性賴度者。
由上述內容可知，不同的修改及改變可在不脫離本發明實質的精神及新穎概念的範圍下加以達成，並且本發明揭露的特定實施例並非用以限制本發明，此一揭露 內容係包含落入所附的申請專利範圍的範疇下的所有修改。
10‧‧‧金屬支架
101‧‧‧晶片區
102‧‧‧固晶區
104‧‧‧打線區
12‧‧‧光杯本體
122‧‧‧功能區
124‧‧‧反射面
14‧‧‧發光晶片
16‧‧‧封膠
圖1係由本發明封裝支架構成之封裝模組之局部剖面示意圖。
圖2係本發明進行噴砂處理之示意圖。
圖3係本發明進行噴砂處理後之平面示意圖。
圖4係未進行噴砂處理之金屬支架表面顯微照片圖。
圖5係未進行噴砂處理之光杯本體反射面顯微照片圖。
圖6係經噴砂處理後之金屬支架表面顯微照片圖。
圖7係經噴砂處理後之光杯本體反射面顯微照片圖。
圖8係經本發明方法處理與未進行噴砂處理之結合強度實驗示意圖。
圖9係經本發明方法處理與未進行噴砂處理之結合強度比較波形圖。
12‧‧‧光杯本體
101‧‧‧晶片區
124‧‧‧反射面

Claims (33)

  1. 一種發光裝置之封裝支架，其包含有一金屬支架及一設置在該金屬支架上的塑膠之光杯本體，該光杯本體內凹形成有一功能區，於該功能區內形成有至少一反射面，並且該金屬支架相對於該光杯本體的該功能區形成有一晶片區，其中該金屬支架的該晶片區及該光杯本體的該反射面以噴砂處理均形成一粗糙面，該反射面的表面粗糙度的最大高度粗糙度(Ry)係介於3.0-18.0μm之間。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置之封裝支架，其中該晶片區的表面粗糙度的中心線平均粗糙度(Ra)係介於0.05-1.0μm之間。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之發光裝置之封裝支架，其中該晶片區的表面粗糙度的最大高度粗糙度(Ry)係介於0.1-2.0μm之間。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之發光裝置之封裝支架，其中該反射面的表面粗糙度的中心線平均粗糙度(Ra)係介於0.8-2.0μm之間。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之發光裝置之封裝支架，其中該支架之該晶片區的光澤度(Gloss Unit,GU)係1.0以上。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之發光裝置之封裝支架，其中該光杯本體係選用下列其中一種材料：熱 塑性材料及熱固性材料。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之發光裝置之封裝支架，其中該熱塑性材料係為高耐熱芳香族尼龍樹脂。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之發光裝置之封裝支架，其中該高耐熱芳香族尼龍樹脂係選用下列材料其中之一：聚對苯二酰對苯二胺(Polyphthalamide,PPA)、耐高溫尼龍PA6T、耐高溫尼龍PA-46及高耐熱性聚酰胺樹脂(PA-9T)。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之發光裝置之封裝支架，其中該金屬支架係選用自下列其中一種材料所製成：銅合金、鐵合金及鋁合金。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之發光裝置之封裝支架，其中該金屬支架係形成有下列其中一種之電鍍面：銅銀(Cu-Ag)、鎳銀(Ni-Ag)、鎳錫(Ni-Sn)、銅(Cu)、鎳磷(Ni-P)、錫鉛(Sn-Pb)、鎳金(Ni-Au)及鎳鈀金(NiPdAu)之電鍍面。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之發光裝置之封裝支架，其中該晶片區係包含有一用以與一發光晶片相固著結合的固晶區及以導線而與該發光晶片電連接的打線區。
  12. 如申請專利範圍第6項所述之發光裝置之封裝支架，其中該熱固性材料係選用下列其中之一：含二氧化矽(SiO2 )的樹脂材料、三氧化二鋁(Al2 O3 )的樹脂材料及氧化鈦(TiO)的樹脂材料。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之發光裝置之封裝支架，其中該金屬支架係選用自下列其中一種材料所製成：銅合金、鐵合金及鋁合金。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之發光裝置之封裝支架，其中該金屬支架係形成有下列其中一種之電鍍面：銅銀(Cu-Ag)、鎳銀(Ni-Ag)、鎳錫(Ni-Sn)、銅(Cu)、鎳磷(Ni-P)、錫鉛(Sn-Pb)、鎳金(Ni-Au)及鎳鈀金(NiPdAu)之電鍍面。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之發光裝置之封裝支架，其中該晶片區係包含有一用以與一發光晶片相固著結合的固晶區及以導線而與該發光晶片電連接的打線區。
  16. 如申請專利範圍第1或2項所述之發光裝置之封裝支架，其中反射面的表面粗糙度的中心線平均粗糙度(Ra)係介於0.8-2.0μm之間。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之發光裝置之封裝支架，其中該金屬支架之該晶片區的光澤度(Gloss Unit,GU)係1.0以上。
  18. 如申請專利範圍第1或2項所述之發光裝置之封裝支架，其中該金屬支架之該晶片區的光澤度(Gloss Unit,GU)係1.0以上。
  19. 如申請專利範圍第1或2項所述之發光裝置之封裝支架，其中該光杯本體係選用下列其中一種材料：熱塑性材料及熱固性材料。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之發光裝置之封裝支架，其中該熱塑性材料係為高耐熱芳香族尼龍樹脂。
  21. 如申請專利範圍第20項所述之發光裝置之封裝支架，其中該高耐熱芳香族尼龍樹脂係選用下列材料其中之一：聚對苯二酰對苯二胺(Polyphthalamide,PPA)、耐高溫尼龍PA6T、耐高溫尼龍PA-46及高耐熱性聚酰胺樹脂(PA-9T)。
  22. 如申請專利範圍第19項所述之發光裝置之封裝支架，其中該熱固性材料係選用下列其中之一：含二氧化矽(SiO2 )的樹脂材料、三氧化二鋁(Al2 O3 )的樹脂材料及氧化鈦(TiO)的樹脂材料。
  23. 如申請專利範圍第1或2項所述之發光裝置之封裝支架，其中該金屬支架係選用下列其中一種材料所製成：銅合金、鐵合金及鋁合金。
  24. 如申請專利範圍第1或2項所述之發光裝置之封裝支架，其中該金屬支架係形成有下列其中一種之電鍍面：銅銀(Cu-Ag)、鎳銀(Ni-Ag)、鎳錫(Ni-Sn)、銅(Cu)、鎳磷(Ni-P)、錫鉛(Sn-Pb)、鎳金(Ni-Au)及鎳鈀金(NiPdAu)之電鍍面。
  25. 如申請專利範圍第1或2項所述之發光裝置之封裝支架，其中該晶片區係包含有一用以與一發光晶片相固著結合的固晶區及以導線而與該發光晶片電連接的打線區。
  26. 一種發光裝置封裝支架的表面處理方法，其包含有下列步驟：提供一金屬支架，該金屬支架係設置有至少一個具反射面的塑膠之光杯本體，且該金屬支架上係形成有至少一個分別對應於光杯本體的晶片區；以及以平均粒徑小於150μm的砂材進行噴砂處理，使該金屬支架的各該晶片區及各該光杯本體的該反射面均形成一粗糙面。
  27. 如申請專利範圍第26項所述之發光裝置封裝支架的表面處理方法，其中該噴砂處理係採用濕式噴砂方式。
  28. 如申請專利範圍第26或27項所述之發光裝置封裝支架的表面處理方法，其中該噴砂處理時之砂材係呈圓形砂材。
  29. 如申請專利範圍第28項所述之發光裝置封裝支架的表面處理方法，其中該砂材係選用含矽(Si)的砂材。
  30. 如申請專利範圍第29項所述之發光裝置封裝支架的表面處理方法，其中該砂材係二氧化矽(SiO2 )。
  31. 如申請專利範圍第30項所述之發光裝置封裝支架的表面處理方法，其中該砂材係以0.1-0.5MPa的壓力推擠而由一噴嘴射出。
  32. 如申請專利範圍第28項所述之發光裝置封裝支架的表面處理方法，其中該砂材係以0.1-0.5MPa的 壓力推擠而由一噴嘴射出。
  33. 如申請專利範圍第26或27項所述之發光裝置封裝支架的表面處理方法，其中該砂材係以0.1-0.5MPa的壓力推擠而由一噴嘴射出。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20100133565A1 (en) * 2008-12-03 2010-06-03 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Lead frame, light emitting diode having the lead frame, and backlight unit having the light emitting diode
TW201110429A (en) * 2009-09-02 2011-03-16 Kuang Fa Plating Co Ltd Semiconductor bearing structure

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200821371A (en) * 2006-08-22 2008-05-16 Mitsubishi Chem Corp Semiconductor device member, liquid for forming semiconductor device member, method for manufacturing semiconductor device member, and liquid for forming semiconductor device member using the method, phosphor composition, semiconductor light emitting
US20100133565A1 (en) * 2008-12-03 2010-06-03 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Lead frame, light emitting diode having the lead frame, and backlight unit having the light emitting diode
TW201110429A (en) * 2009-09-02 2011-03-16 Kuang Fa Plating Co Ltd Semiconductor bearing structure

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