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發光二極體元件結構、支架材料、以及支架的製備方法
TWI685133B
Taiwan
Worldwide applications
2016
TW
Application TW105120929A events
2016-07-01
2016-07-01
2018-01-16
2020-02-11
Application granted
2020-02-11
Description
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本發明涉及一種發光二極體(LED)元件的支架材料，尤指一種以有機聚矽氧烷熱固性樹脂為基礎的LED支架材料。本發明另外涉及一種製造前述LED支架的方法、以及一種包含前述支架的LED元件，具有高硬度、抗硫化、耐高溫、防光衰等等特性。
LED支架(lead frame)是一種用以承載並固定LED晶片的基座，於其中固定好晶片並焊上正負電極後，用封裝膠封裝成形。圖1顯示一般單一LED元件的示意圖，其中支架11具有一外圍牆體結構111，而LED晶片10利用銀膠14透過固晶程序固定於支架11的內側表面112。接著焊上金線或合金線12完成電極打線，形成LED元件的工作區域(working area)。接著再用封裝膠13進行點膠程序，以保護工作區域。
在支架的材料方面，近年來從PCT(Polycyclohexylenedimethylene terephthalate)、PPA(Polyphthalamide)變化至EMC(Epoxy molding
compound)。PCT、PPA支架雖有良好的附著性但不耐高溫，而近期EMC支架是由環氧樹脂組成，雖有較好的耐溫性，但因市面上封裝膠皆使用1.48~1.54高折有機類聚矽氧烷熱固性樹脂，於封裝時，容易與有機類聚矽氧烷熱固性樹脂產生分層，導致水氣和硫進入晶片，進而影響光衰。也因環氧樹脂的特性，其支架不耐高溫、不耐UV、易脆裂，造成很多新型LED製程都無法延續，故只能運用2W以下的產品。
因此，有必要發展出耐高溫、抗UV，適合2W以上高功率、與封裝膠形成良好的密著性、有更好抗硫化效果，並適用於高階照明、車用照明及電視背光等領域的支架材料。
本發明的目的在於提供一種以有機聚矽氧烷熱固性樹脂為基礎的LED支架材料，其具有高質密度、耐高溫、耐UV照射、不易龜裂、與封裝材料相容性佳、具良好脹縮比、與線路基板良好接合，且具有高光反射性、良好抗硫化性、高溫高濕及冷熱衝擊測試中有優異的表現。
本發明的另一目的在於提供一種製造前述LED支架的方法，利用多頭注塑系統(Multiple Injection System)，在傳遞模塑製程中，可提供最短的膠道距離，不易固化，有利於抽真空排氣，大幅降低支架氣泡的產生，提供最好的效率。
本發明的另一目的在於提供一種包含前述支架的LED元件，透過封裝膠與支架材料的配合，進一步提升整體LED元件的效能。
為達本發明目的，提供一種發光二極體(LED)元件的支架材料，特徵在於包括至少一有機聚矽氧烷樹脂、至少一交聯劑、以及至少一高反射粉體材料，其中上述至少一有機聚矽氧烷樹脂佔整體組成物的55-75wt%，上述至少一交聯劑佔整體組成物的15-30wt%，上述至少一高反射粉體材料佔整體組成物的1-20wt%。
優選的，上述支架材料另外包括0.05wt%的催化劑、1.5-3wt%的稀釋劑、以及0.35-2wt%的穩定劑。
上述至少一有機聚矽氧烷樹脂可為單一樹脂組成，亦可為兩種或兩種以上樹脂的組合。
優選的，上述至少一有機聚矽氧烷樹脂為包括一包含乙烯基的聚有機基矽氧烷樹脂。
優選的，上述至少一交聯劑包括一包含矽氫基的聚矽氧烷樹脂。上述至少一交聯劑可另外包括一包含乙烯基的聚矽氧烷樹脂。
優選的，上述至少一高反射粉體材料包括一粒徑在0.1um~15um的支撐粉體材料，以及一粒徑在0.1um~15um的反光粉體材料的混合物。上述支撐粉體材料係選自硫酸鋇(BaSO4)、二氧化矽(SiO2)、碳酸鈣(CaCO3)、氮化硼(BN)與滑石粉的一種或混合物；而上述反光粉體材料係選自鈦白
(TiO2)、鋅白(ZnO2)、鉛白(Pb3(OH)4CO3)的一種或一種以上的混合物。
為達本發明目的，提供一種發光二極體(LED)元件結構，包括：一支架，由申請專利範圍第1項所述的支架材料所製得，並成形為具有一底部結構以及一外圍牆體結構，其中上述外圍牆體結構包圍上述底部結構；一晶片，固定於上述支架的底部結構的內側表面；以及一封裝膠，填入上述支架的外圍牆體結構與底部結構間的空間，用以保護上述晶片。
優選的，上述封裝膠包含至少一有機聚矽氧烷樹脂，且此至少一有機聚矽氧烷樹脂與上述支架所包含的至少一有機聚矽氧烷樹脂為相同材料。
為達本發明目的，提供一種製備發光二極體(LED)元件支架的方法，特徵在於包括下列步驟：分別製備第一反應劑與第二反應劑，其中第一反應劑包含一具有乙烯官能基的有機聚矽氧烷化合物，第二反應劑包含一具有矽氫官能基的有機聚矽氧烷化合物，第一反應劑與第二反應劑中的其中的任一者或兩者不同時具有乙烯官能基和矽氫官能基且另外包含一交聯催化劑；根據特定的矽氫基與乙烯基當量比混合第一反應劑與第二反應劑，並設定適當的反應條件使第一反應劑與第二反應劑進行交聯反應；將交聯反應後的雙液型有機聚矽氧烷樹脂放入多頭注塑系統(Multiple Injection System,MIS)中，注入轉進筒的膠道中，然後將多頭注塑系統模具合模；以及利用轉進桿由下朝上轉進，將雙液型有機聚矽氧烷樹脂組成物送入模具膠道中，沿著膠道進
入多頭注塑系統的模具中，以一定的合模壓力及溫度使雙液型有機聚矽氧烷樹脂固化成型。
優選的，將上述交聯反應後的雙液型有機聚矽氧烷樹脂放入多頭注塑系統(Multiple Injection System,MIS)中之前先進行離心真空脫泡。
優選的，上述第一反應劑的黏度控制在4500~5500pa.s之間，第二反應劑的黏度控制在1500~2500pa.s之間，雙液型有機類聚矽氧烷樹脂混合物的黏度控制在2500~3500pa.s之間。
由於本發明所揭露的支架材料、製造方法、以及LED元件可以改善習知採用EMC材料與製成的缺點，可適用於高電流、高功率、大尺寸發光的產品上。
10‧‧‧LED晶片
11‧‧‧支架
111‧‧‧外圍牆體結構
112‧‧‧支架內側表面
12‧‧‧金線或合金線
13‧‧‧封裝膠
14‧‧‧銀膠
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為現有LED元件的縱剖面示意圖。
圖2為根據本發明一實施例的LED支架製造方法的流程圖。
下面結合實施例對本申請作進一步的詳細說明。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅僅用於解釋相關發明，而非對該發明的限定。
需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。
在一實施例中，根據本發明的LED支架材料由一有機聚矽氧烷熱固性樹脂為基礎的組成物所形成，此組成物的組成分主要包括至少一有機聚矽氧烷樹脂、至少一交聯劑、以及至少一高反射粉體材料。上述至少一有機聚矽氧烷樹脂佔整體組成物的約55-75wt%，上述至少一交聯劑佔整體組成物的約15-30wt%，上述至少一高反射粉體材料佔整體組成物的約1-20wt%。另外，可因不同實施例的實際需求添加約0.05wt%的催化劑、約1.5-3wt%的稀釋劑、約0.35-2wt%的穩定劑、以及其他添加劑。
上述有機類聚矽氧烷樹脂可為單一樹脂組成，亦可視特性、成本與製程需求等而為兩種或兩種以上樹脂的組合。根據本發明，上述有機類聚矽氧烷樹脂在一特定範圍的溫度下，例如60℃以上，與交聯劑進行交聯反應而固化，固化時間隨溫度升高而減短。上述交聯反應較佳在催化劑存在下進行。交聯劑與催化劑的種類可隨樹脂種類變化。以下舉實例加以說明。
合成例1：聚有機基矽氧烷樹脂A
將裝配有攪拌器、回流冷卻器、入口和溫度計的四頸燒瓶填入50.2g的1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷、114g
的水、14g的鹽酸、52.6g的乙醇和500g的甲苯。混合並攪拌各組分，在1小時內逐滴添加500.7g的苯基三甲氧基矽烷。添加完成之後，在加熱下使產物進行回流1小時。冷卻後，分離下層，並用水洗滌甲苯溶液層3~12次。接著將洗滌過的甲苯溶液層中加入0.40g的氫氧化鉀，並使該溶液進行回流，並通過分水管除去水。在水分離完成後，濃縮產物直到固體濃度達到41wt%，並進行回流5小時。冷卻後，添加0.5g的乙酸來中和該產物，和用水洗滌所得過濾過的甲苯溶液3~12次。減壓濃縮產物之後，獲得243g包含乙烯基的聚有機基矽氧烷樹脂產物(聚有機基矽氧烷樹脂A)，通過凝膠滲透色譜法測定所得產物相對於聚苯乙烯再校正的重均分子量，數值為2300，和根據JIS K2501(1992)測定的總酸值等於0.001mg/g。
合成例2：聚有機基矽氧烷樹脂B
將裝配有攪拌器、回流冷卻器、入口和溫度計的四頸燒瓶填入225.5g的苯基三甲氧基矽烷和14g的鹽酸。混合並攪拌各組分，在15分鐘內逐滴添加13.3g的水和52.6g的乙醇。添加完成之後，在加熱下使產物進行回流1小時。在冷卻到室溫之後，添加50.2g的1,1,3,3-四甲基二矽氧烷，並同時攪拌該混合物，並加熱到50℃，進行反應3小時。在冷卻到室溫之後，添加甲苯和水混合該混合物，靜置並分離水層。用水洗滌甲苯溶液層3~12次之後，減壓濃縮產物，獲得55g包含乙烯基的聚有機基矽氧烷樹脂產物(聚有機基矽氧烷樹脂B)，通過凝膠滲透色譜法測定所
得產物相對於聚苯乙烯再校正的重均分子量，數值為2300，和根據JIS K2501(1992)測定的總酸值等於0.01mg/g。
合成例3：交聯劑A
將裝配有攪拌器、回流冷卻器、入口和溫度計的四頸燒瓶填入171.4g的苯基三甲氧基矽烷和4.7g的鹽酸。混合並攪拌各組分，在15分鐘內逐滴添加403g的水和59.4g的乙醇。添加完成之後，在加熱下使產物進行回流1小時。在冷卻到室溫之後，添加193.4g的1,1,3,3-四甲基二矽氧烷，同時攪拌該混合物，並加熱到50℃，進行反應3小時。在冷卻到室溫之後，添加甲苯和水混合該混合物，靜置並分離水層。用水洗滌甲苯溶液層3~12次之後，減壓蒸餾產物，收集130℃~170℃之餾出物，獲得92g包含矽氫基的三苯基氫聚矽氧烷(交聯劑A)，所得產物的黏度為8mPa.s。
合成例4：交聯劑B
將裝配有攪拌器、回流冷卻器、入口和溫度計的四頸燒瓶填入480g的二苯基二甲氧基矽烷和14.2g的鹽酸。混合並攪拌各組分，添加290g的1,1,3,3-四甲基二矽氧烷並同時攪拌各組分，在30分鐘內逐滴添加120g的水和18g的乙醇，同時攪拌該混合物，並加熱到50℃，進行反應3小時。在冷卻到室溫之後，添加甲苯和水混合該混合物，靜置並分離水層。用水洗滌甲苯溶液層3~12次之後，減壓蒸餾產物，收集130℃~170℃之餾出物，獲得554g包含矽氫基的二苯基氫聚矽氧烷(交聯劑B)。所得產物的黏度為20mPa.s。
合成例5：交聯劑C
將裝配有攪拌器、回流冷卻器、入口和溫度計的四頸燒瓶填入123.2g的1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷和8.6g的鹽酸。混合並攪拌各組分，在15分鐘內逐滴添加420g的水和55.6g的乙醇。添加完成之後，在加熱下使產物進行回流1小時。在3小時內逐滴添加78.8g的苯基三甲氧基矽烷，同時攪拌該混合物，並加熱到50℃，進行反應4小時。在冷卻到室溫之後，添加甲苯和水混合該混合物，靜置並分離水層。用水洗滌甲苯溶液層3~12次之後，減壓蒸餾產物，收集150℃~190℃之餾出物，獲得92g包含乙烯基的三乙烯基苯基聚矽氧烷(交聯劑C)，所得產物的黏度為8mPa.s。
[穩定劑]
環四甲基四乙烯基四矽氧烷
[鉑催化劑]
1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷與鉑的鉻合物(金屬鉑含量為0.4wt%)
[稀釋劑A]
二苯基双(二甲基乙烯基甲矽氧基)矽烷
[添加劑]
用矽烷醇基封端得在環氧丙氧丙基三甲氧基矽烷與甲基乙烯基矽氧烷和二甲基矽氧烷的共聚物之間的縮合反應的產物，黏度為75mPa.s。
[高反射粉體材料]
本發明所使用的高反射粉體材料，其功能之一類似骨材之作用，可使膠體成型後提升一定之硬度、遮蔽性。此類粉體材料可為硫酸鋇(BaSO4)、二氧化矽(SiO2)、碳酸鈣(CaCO3)、氮化硼(BN)、滑石粉…等無機固體材質；此類材料粒徑應控制在10um以下，其中以5um以下尤佳；而為避免凡德瓦力過大從而出現凝絮現象，本材料應呈現真圓狀為佳，如採用特殊材質進行鍍膜(Coating)者為佳。此粉體物質的另一主要功能為使本發明具有一定之光反射性，此類材料包含鈦白(TiO2)、鋅白(ZnO2)、鉛白(Pb3(OH)4CO3)…等反光材，其中二氧化鈦(TiO2)分為銳鈦型與金紅石型兩種，其中以金紅石型尤佳。為使達到均於分佈、填充之效果，此粉體粒徑需在10um以下，以5um以下為佳。換言之，本發明所使用的高反射粉體材料可包含這兩類粉體材料的混合。
將以上各組分依表一所列舉的重量份數加以混合，製備成各種支架材料的應用例，其中，應用例1-5中各使用兩種交聯劑，應用例3中使用兩種聚有機基矽氧烷樹脂，以增加乙烯的活性。
各應用例與作為LED支架用途相關的性質測試結果列於下表2中。
在上表的應用例3中，將合成例1中獲得的聚有機基矽氧烷樹脂A加入到合成例2中獲得的聚有機基矽氧烷樹脂B中，並均勻混合各組分以形成粘性液體。
在上述表2所進行的測試中，在10MPa的壓力下，在150℃下固化該組合物4小時。測定所得固化體的硬度。此外，為了評價所得組合物對鍍銀鋼板、PPA(聚鄰苯二甲醯胺樹脂)板和BT樹脂(雙馬來醯亞胺-三嗪樹脂)板的粘合性，對由該組合物模塑的產品進行晶片剪切試驗並觀察模塑產品的表面。由表2結果可知，本發明支架組成物的性能表現符合需求。
本案發明人同時設計出一種可以高效率方式製造出具有上述優異特性支架的方法。為達此目的，本發明方法採用多頭注塑系統傳遞模塑製程。另一方面，也為了配合多頭注塑系統傳遞模塑製程，本發明組成物具有製程中低黏度、成形後高硬度的特性，低黏度可使產品容易流動，高硬度可確保產品的牢固性。
根據本發明的LED支架製造方法如圖2流程圖所示，包括下列步驟：
步驟S101：分別製備第一反應劑與第二反應劑，其中第一反應劑包含一具有乙烯官能基的有機聚矽氧烷化合物，第二反應劑包含一具有矽氫官能基的有機聚矽氧烷化合物，第一反應劑與第二反應劑中的其中的任一者或兩者不同時具有乙烯官能基和矽氫官能基且另外包含一交聯催化劑。當然，若第一反應劑與第二反應劑均不同時具有乙烯官能基和矽氫官能基，亦可於第一反應劑與第二反應劑中均提供相同或不同的催化劑。另外，上述第一反應劑與第二反應劑的黏度可以稀釋劑控制在100~8000pa.s之間，較佳者，第一反應劑的黏度控制在4500~5500pa.s之間，而第二反應劑的黏度控制在1500~2500pa.s之間。
步驟S102：根據特定的矽氫基與乙烯基當量比混合第一反應劑與第二反應劑，並設定適當的反應條件使第一反應劑與第二反應劑進行交聯反應，所得雙液型有機類聚矽氧烷樹脂混合物的黏度在100~8000pa.s之間，較佳在2500~3500pa.s之間。
步驟S103：將混合後的雙液型有機聚矽氧烷樹脂組成物放入離心真空脫泡機3~5分鐘。
步驟S104：將已脫泡的雙液型有機聚矽氧烷樹脂置入多頭注塑系統(Multiple Injection System,MIS)中，由該系統將之充填入注塑機上推進腔內，使之合模。使用多頭注塑的形式，其優勢為可均衡流道、實現近距離填充、樹脂利用率高、製成工藝穩定及成品品質好。MIS系統採用由下往上的多料筒注塑設計，其注塑由安裝於模具內的耐高溫防漏液壓缸推動注塑頭驅動板完成。轉進系統採用X-Y方向U型滑塊和自潤滑導柱導套雙重導向，以保證系統的運行平穩。在一實施例中，可透過針筒將雙液型有機聚矽氧烷樹脂組成物注入轉進筒中。此時可以通過人工使用針筒進行注膠，還可以利用具有驅動器的針筒以一定的穩壓自動地進行注膠，操作方便，施工安全，且針筒清洗方便，可多次重複使用，能夠減少成本的浪費。另外，利用液壓機對MIS模具的上下模進行合模並抽真空。對模具的型腔進行抽真空可以減少在製程的過程中沉積的氣泡，提高封裝的可靠性，減少封裝失效的發生。當然，還可以利用氣缸或其他驅動裝置驅動MIS模具的上下模合模操作。
步驟S105：利用轉進桿將推進腔室內之樹脂由下朝上推進送入模具膠道中，以一定的合模壓力及溫度使雙液型有機聚矽氧烷樹脂進行初步之交聯反應成型。由於MIS模具的轉進桿可由下朝上轉進，故能夠將雙液型有機類聚矽氧烷樹脂組成物由下朝上擠入膠道中，使平穩有效率地填充MIS模具裡，待雙液型有
機類聚矽氧烷樹脂組成物固化成型後即可完成支架。另外，轉進桿通過MIS模具的油缸驅動由下朝上轉進，這樣一來，轉進桿由MIS模具自身的油缸驅動轉進，便於控制轉進桿的轉進速度，使有機聚矽氧烷樹脂組成物較平穩地被擠入模具膠道中，進而使有機聚矽氧烷樹脂組成物平穩地進入MIS模具的型腔中，提高了混合物均勻性，從而提高了LED封裝的品質。另外，上述轉進桿還可以通過氣缸或者其他驅動裝置驅動其由下朝上轉進。此步驟中的合模壓力可為約10MPa，溫度約為120~180℃。此時，位於MIS模具中的有機聚矽氧烷樹脂組成物以10MPa的合模壓力及120~180℃的溫度使得矽膠固化成型，可保證良好的成型品質。上述合模壓力可以有較小的波動，合模溫度維持在120~180℃的範圍內均可。當然，本實施例對MIS模具的合模壓力、溫度以及固化時間不做具體限定，只要能完成有機聚矽氧烷樹脂組成物的固化成型均可。
根據本發明組成配方，尤其是但不限定於依據本發明方法所製得的LED支架具有優越的高低溫性能，其耐溫範圍為-60℃~260℃，耐老化不易發生黃變，光衰小，且雙液型有機類聚矽氧烷樹脂組成物固化後呈彈性體，硬度低，基本上不會有內應力，故所製成的LED支架能夠提高LED的可靠性，且提高了LED的使用壽命。
本發明另外提供了一種類似圖1所示的LED元件結構，包含支架、利用有機膠水或焊錫透過固晶程序固定於支架內側底面的LED晶片、電極焊線、封裝膠。本發明LED元件結構不
同於圖1所示的LED元件結構之處在於本發明的上述封裝膠與上述支架包含相同的有機聚矽氧烷熱固性樹脂交聯產物，因此脹縮比一致，可緊密結合，不會形成分層，而可對至於其中的晶片有較佳的保護效果，再加上本發明支架包含的高反射粉體材料可增進反射與強度，使得所得LED元件的性能更加優異。以下就應用例2中所使用的支架材料與使用與應用例2相同有機聚矽氧烷熱固性樹脂交聯產物的LED元件特性的測試結果舉例說明，包括Reflow光衰測試、抗硫化測試、高溫高濕測試及TS冷熱測試，並與現有技術進行比較，其中SMC代表本發明使用有機聚矽氧烷熱固性樹脂的技術，EMC代表現有使用環氧樹脂的技術。
[迴流光衰測試]
將3030SMC及3030EMC進行260℃迴流(Reflow)衰光測試，測試迴流前及迴流後亮度衰減程度，結果見於表3。由此實現得知，3030SMC 2次迴流後亮度衰減-0.23%；3030EMC 2次迴流後亮度衰減-1.49%。
[抗硫化測試]
本實驗使用三安2630晶片及8855抗硫化專用矽膠，再進行抗硫化測試，並檢測實驗後的光衰程度。抗硫化測試的步驟如下：
步驟1：將1g硫粉放置在750ml密封盒盒底，輕輕搖均，使硫粉在盒底均勻散開。
步驟2：樣品懸空於密封盒中，使用纏繞膜進行密封。
步驟3：置於75℃烤箱中進行儲存，靜置8小時候分別確認外觀及電性。
判定標準：顯微鏡外觀確認顆粒內部銀面有無黑化現象，電性靜態實驗光強前後差異<-20%。
因EMC是由環氧樹脂組成，其特性與封裝膠不同，無法緊密結合，易形成分層，導致在硫化測試中無法有完善保護，由此實驗得知EMC3030亮度減少-42.17%。反觀SMC是由矽膠組成，其特性與封裝膠相同，脹縮比一致，與封裝膠有完美熔接提供有效率的保護作用，在硫化測試中，SMC3030亮度只減少-7.3%。
[高溫高濕測試]
本實驗針對3030EMC及3030SMC進行不同溫溼度的光衰測試。從下圖可發現，相同電流情況下，3030EMC在高溫高濕的環境中，光衰程度大幅下降；而3030SMC因其特性原因，在高溫高濕的環境下有良好的耐熱性，光衰程度非常小。
[TS冷熱測試]
本實現針對3030EMC及3030SMC進行-40℃~100℃ TS冷熱測試300回合，將經過冷熱測試後的顆粒進行紅墨水測試。3030EMC與封裝膠無法密著結合，與封裝膠之間易形成分層，進而導致紅墨水滲入。而3030SMC與封裝膠緊密形成一體，能有效的保護工作區，故紅墨水無法滲入。
本發明主要由高質密度且具良好抗硫化性之有機類聚矽氧烷熱固性樹脂與高反光特性之粉體填料所組成，為一種可應用於製作發光裝置外圍牆體結構之特殊有機材料。本材料主要針對傳統EMC支架之特性缺點，如：以環氧樹脂為主要材質，致使高溫與UV光照射下易出現衰變、TG點過高易龜裂，與封裝用材料不相容、結合性差，中間易產生分層，無法抵抗硫化及高溫高濕，導致長期點燈下嚴重光衰…等問題進行改善。因而使之具有耐高溫、耐UV照射、不易龜裂、與封裝材料相容性佳、具良好脹縮比、與線路基板良好接合、具有高光反射性、良好抗硫化性、於高溫高濕及冷熱衝擊測試中有完美的表現。在本發明的本材料的一實施例中，支架材料經熱固化後膠體呈現均勻白色非透明體，硬度達Shore D65以上；對於波長為400nm~750nm之光源反射性可達80%以上；以本材料製作之發光裝置，經搭配適當之封裝材料進封裝後，可有效防止裝置內之電鍍層因硫化而產生變色之狀況。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明的精神和範圍
內，當可作些許的更動與潤飾，因此本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為准。
Claims (14)
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Claims (14)
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- 一種發光二極體(LED)元件的支架材料，特徵在於包括至少一有機聚矽氧烷樹脂、至少一交聯劑、以及至少一高反射粉體材料，其中上述至少一有機聚矽氧烷樹脂佔整體組成物的55-75wt%，上述至少一交聯劑佔整體組成物的15-30wt%，上述至少一高反射粉體材料佔整體組成物的1-20wt%。
- 如申請專利範圍第1項所述的支架材料，特徵在於另外包括0.05wt%的催化劑、1.5-3wt%的稀釋劑、以及0.35-2wt%的穩定劑。
- 如申請專利範圍第1項所述的支架材料，特徵在於上述至少一有機聚矽氧烷樹脂為單一樹脂組成。
- 如申請專利範圍第1項所述的支架材料，特徵在於上述至少一有機聚矽氧烷樹脂為兩種或兩種以上樹脂的組合。
- 如申請專利範圍第1項所述的支架材料，特徵在於上述至少一有機聚矽氧烷樹脂為包括一包含乙烯基的聚有機基矽氧烷樹脂。
- 如申請專利範圍第1項所述的支架材料，特徵在於上述至少一交聯劑包括一包含矽氫基的聚矽氧烷樹脂。
- 如申請專利範圍第6項所述的支架材料，特徵在於上述至少一交聯劑另外包括一包含乙烯基的聚矽氧烷樹脂。
- 如申請專利範圍第1項所述的支架材料，特徵在於上述至少一高反射粉體材料包括一粒徑在0.1um~15um的支撐 粉體材料，以及一粒徑在0.1um~15um的反光粉體材料的混合物。
- 如申請專利範圍第8項所述的支架材料，特徵在於上述支撐粉體材料係選自硫酸鋇(BaSO4)、二氧化矽(SiO2)、碳酸鈣(CaCO3)、氮化硼(BN)與滑石粉的一種或混合物；而上述反光粉體材料係選自鈦白(TiO2)、鋅白(ZnO2)、鉛白(Pb3(OH)4CO3)的一種或一種以上的混合物。
- 一種發光二極體(LED)元件結構，包括：一支架，由申請專利範圍第1項所述的支架材料所製得，並成形為具有一底部結構以及一外圍牆體結構，其中上述外圍牆體結構包圍上述底部結構；一晶片，固定於底部結構的內側表面；以及一封裝膠，填入上述支架的外圍牆體結構與底部結構間的空間，用以保護上述晶片。
- 如申請專利範圍第10項所述的元件結構，特徵在於上述封裝膠包含至少一有機聚矽氧烷樹脂，且此至少一有機聚矽氧烷樹脂與上述支架所包含的至少一有機聚矽氧烷樹脂為具有一個或一個以上相同之官能基者。
- 一種製備發光二極體(LED)元件支架的方法，特徵在於包括下列步驟：分別製備第一反應劑與第二反應劑，其中第一反應劑包含一具有乙烯官能基的有機聚矽氧烷化合物，第二反應劑包含一具有矽氫官能基的有機聚矽氧烷化合物，第一反應劑與第二反 應劑中的其中的任一者或兩者不同時具有乙烯官能基和矽氫官能基且另外包含一交聯催化劑；根據特定的矽氫基與乙烯基當量比混合第一反應劑與第二反應劑，並設定適當的反應條件使第一反應劑與第二反應劑進行混合；以及將均勻混合後的雙液型有機聚矽氧烷樹脂置入多頭注塑系統(Multiple Injection System,MIS)中，由該系統將上述樹脂充填入注塑機上推進腔內，合模，接著利用轉進桿將推進腔室內的樹脂由下朝上推進送入模具膠道中，以一定的合模壓力及溫度使雙液型有機聚矽氧烷樹脂進行初步交聯反應成型。
- 如申請專利範圍第12項所述的方法，特徵在於將上述均勻混合後的雙液型有機聚矽氧烷樹脂放入多頭注塑系統(Multiple Injection System,MIS)中之前先進行離心真空脫泡。
- 如申請專利範圍第12項所述的方法，特徵在於上述第一反應劑的黏度控制在4500~5500pa.s之間，第二反應劑的黏度控制在1500~2500pa.s之間，雙液型有機類聚矽氧烷樹脂混合物的黏度控制在2500~3500pa.s之間。