專利名稱：發(fā)光裝置的封裝支架及其表面處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種發(fā)光裝置的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的表面粗糙化的結(jié)構(gòu)與方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的發(fā)光裝置封裝支架主要包含有一金屬支架及一成型于支架上的光杯本體，該光杯本體內(nèi)凹形成有一功能區(qū)，于功能區(qū)內(nèi)形成有一反射面，該金屬支架相對于光杯本體的功能區(qū)形成有一固晶區(qū)，一發(fā)光晶片粘著固設(shè)于支架的固晶區(qū)上，發(fā)光晶片與金屬支架間可設(shè)置導線以相互電連接，并于光杯本體的功能區(qū)中填注透光的封裝膠體，而構(gòu)成一發(fā)光裝置的封裝模組。又現(xiàn)有發(fā)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，而光杯本體主要是以熱塑性材質(zhì)，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，射出成型于金屬支架上，再進行固晶、接線及封膠等步驟而形成發(fā)光裝置的封裝模組。然而，現(xiàn)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(fā)光晶片固設(shè)于支架時會有銀膠或絕緣膠擴散問題，并于光杯本體的功能區(qū)內(nèi)填注封裝透明膠體時，容易因各構(gòu)件間材料的熱膨脹系數(shù)不同而產(chǎn)生剝離的現(xiàn)象，導致產(chǎn)品的不良率提高，同時，縱然于成型時未發(fā)生剝離現(xiàn)象，但發(fā)光裝置在使用時，易因環(huán)境的變化，如溫度及濕度的變化，而使各材料間熱膨脹系數(shù)差異所引起的熱應力破壞與濕氣滲入所引發(fā)光模組腐蝕破壞，而影響到發(fā)光晶片信賴度的長期表現(xiàn)，如容易發(fā)生光衰或死燈等問題。因此，本發(fā)明人有鑒于現(xiàn)有發(fā)光裝置的封裝支架結(jié)構(gòu)及使用上的缺失與不足，特經(jīng)過不斷的試驗與研究，終于發(fā)展出一種可改進現(xiàn)有缺失的本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種發(fā)光裝置的封裝支架及其表面處理方法，其可讓封裝支架的金屬支架與光杯本體形成粗糙面，來提升封裝支架與其他封裝構(gòu)件間的結(jié)合強度，而能借此達到提升發(fā)光裝置制造優(yōu)良率、使用信賴度及使用壽命等目的。為達上述目的，本發(fā)明提供一種發(fā)光裝置的封裝支架，其包含有一金屬支架及一設(shè)置在該金屬支架上的塑膠的光杯本體，該光杯本體內(nèi)凹形成有一功能區(qū)，于該功能區(qū)內(nèi)形成有一反射面，并且該金屬支架相對于該光杯本體的該功能區(qū)形成有一晶片區(qū)，其中該金屬支架的該晶片區(qū)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(fā)明亦提供一種發(fā)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，該金屬支架設(shè)置有至少一個具有反射面的塑膠的光杯本體，且該金屬支架上形成有至少一個分別對應于光杯本體的晶片區(qū)；以及以平均粒徑小于150 μ m的砂材進行噴砂處理，使該金屬支架的各該晶片區(qū)及該光杯本體的各該反射面均形成一粗糙面。通過上述的技術(shù)手段，本發(fā)明可于金屬支架的晶片區(qū)及光杯本體的反射面均形成粗糙面，以借此來提升封裝支架與發(fā)光晶片及封透明膠等封裝構(gòu)件的結(jié)合強度，并避免有脫離或間隙的產(chǎn)生，而能提升發(fā)光裝置制造的優(yōu)良率，同時可減少因環(huán)境因素而產(chǎn)生間隙，避免濕氣進入封裝體，可提升發(fā)光裝置使用的可靠度及信賴度，維持發(fā)光裝置長時間的良好發(fā)光亮度，而能借此延長發(fā)光裝置的使用壽命。


以下附圖僅旨在于對本發(fā)明做示意性說明和解釋，并不限定本發(fā)明的范圍。其中:圖1為由本發(fā)明封裝支架構(gòu)成的封裝模組的局部剖面示意圖。圖2為本發(fā)明進行噴砂處理的示意圖。圖3為本發(fā)明進行噴砂處理后的平面示意圖。圖4為未進行噴砂處理的金屬支架表面顯微照片圖。圖5為未進行噴砂處理的光杯本體反射面顯微照片圖。圖6為經(jīng)噴砂處理后的金屬支架表面顯微照片圖。圖7為經(jīng)噴砂處理后的光杯本體反射面顯微照片圖。圖8為經(jīng)本發(fā)明方法處理與未進行噴砂處理的結(jié)合強度實驗示意圖。圖9為經(jīng)本發(fā)明方法處理與未進行噴砂處理的結(jié)合強度比較波形圖。主要元件標號說明:10金屬支架 101晶片區(qū)102固晶區(qū) 104打線區(qū)12光杯本體 122功能區(qū)124反射面 14發(fā)光晶片16 封膠
具體實施例方式為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照

本發(fā)明的具體實施方式
。本發(fā)明主要是提供一種發(fā)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(fā)明的封裝支架結(jié)構(gòu)主要包含有一金屬支架10及一光杯本體12。該金屬支架10可選用銅合金、鐵合金或鋁合金所制成，較佳為銅合金，金屬支架10表面經(jīng)電鍍處理而形成電鍍面，其中電鍍處理可為銅銀(Cu-Ag)、鎳銀(N1-Ag)、鎳鈀金(NiPdAu)、鎳錫(N1-Sn)、銅(Cu)、鎳磷(N1-P)、錫鉛(Sn-Pb)、鎳金(N1-Au)、鎳鈀金(NiPdAu)等電鍍處理，而形成具有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，如含二氧化硅(SiO2)、三氧化二鋁(Al2O3)、氧化鈦(TiO)的樹脂材料來制成。
該光杯本體12設(shè)置于金屬支架10上并內(nèi)凹形成有一功能區(qū)122，于功能區(qū)122內(nèi)形成有一反射面124,并且該金屬支架10相對于光杯本體12的功能區(qū)122形成有一晶片區(qū)101，該晶片區(qū)101包含有一用以與發(fā)光晶片14相固著結(jié)合的固晶區(qū)102及以導線而與發(fā)光晶片14電連接的打線區(qū)104，其中該金屬支架10的晶片區(qū)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(qū)101的表面粗糙度的中心線平均粗糙度(Ra)介于0.05-1.0ym之間，最大高度粗糙度(Ry)介于0.1_2.0 μ m之間；而反射面124的表面粗糙度的中心線平均粗糙度(Ra)介于0.8_2.0μπι之間，最大高度粗糙度(Ry)介于
3.0-18.0ym之間。其中中心線平均粗糙度是指該加工面測量長度范圍內(nèi)的中心線平均粗糙度值，而最大高度粗糙度是指量測長度內(nèi)沿垂直方向量取最高點與最低點的距離，而晶片區(qū)101的光澤度(Gloss Unit, GU)則維持于1.0以上。另外在制造時，可于一金屬支架10上同時設(shè)置多個具有反射面的塑膠光杯本體12于該金屬支架10上，并于該金屬支架10上形成多個分別對應該光杯本體12的晶片區(qū)101，以借此同時制造多組的封裝支架結(jié)構(gòu)。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后，經(jīng)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(fā)明是選用平均粒徑小于150 μ m的圓形砂材，該砂材主要是選用含硅(Si)的砂材，其中以二氧化硅(SiO2,玻璃)為較佳，并以0.1-0.5MPa的壓力推擠砂材由噴嘴射出，因砂粒的材質(zhì)含硅，其為隋性元素，故在進行噴砂處理后，砂粒不易與金屬支架10經(jīng)電鍍后的晶片區(qū)101表面產(chǎn)生如硫化銀、電鍍面變色、氧化等污染問題。借此，因金屬支架10的晶片區(qū)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(fā)光晶片14設(shè)置于晶片區(qū)101的固晶區(qū)102，并于光杯本體12的功能區(qū)122內(nèi)填注封膠16時，如圖1所示，可提高各構(gòu)件間結(jié)合的表面積大小，使各構(gòu)件能更穩(wěn)固的結(jié)合，以避免有脫落或間隙等現(xiàn)象產(chǎn)生，可提高發(fā)光裝置的封裝支架及整個封裝模組制造的優(yōu)良率，同時亦可避免發(fā)光裝置各構(gòu)件間因環(huán)境變化而產(chǎn)生間隙，以防止環(huán)境中的濕氣進入封裝模組中，可提升發(fā)光裝置亮度長時間的維持，并延長其使用壽命。請配合參看圖4至7，其中圖4和圖5是未進行噴砂處理的鍍銀金屬支架10及光杯本體12的反射面124的顯微照片，而圖6和圖7則是經(jīng)本發(fā)明處理后粗糙化的鍍銀金屬支架10及光杯本體12的反射面124，由圖中可看到，金屬支架10的晶片區(qū)101及光杯本體12的反射面124經(jīng)粗糙化后，可有效地增加與其他構(gòu)件結(jié)合的表面積；另外，本發(fā)明人以將10X23mil大小的發(fā)光晶片粘著于未粗糙化及經(jīng)本發(fā)明方法而粗糙化的金屬支架10的固晶區(qū)102上，并施予一側(cè)向推力來推抵該發(fā)光晶片，通過可破壞該發(fā)光晶片與固晶區(qū)102固著狀態(tài)的最小推力，來檢測發(fā)光晶片與固晶區(qū)102的結(jié)合強度。經(jīng)實驗后發(fā)現(xiàn)，經(jīng)本發(fā)明方法而粗糙化的固晶區(qū)102表面與發(fā)光晶片的結(jié)合強度較未粗糙化表面的結(jié)合強度強約60%，如圖8、9所示，而由上述實驗可知本發(fā)明確可達到其預期的功效與目的，而能提升發(fā)光裝置的封裝支架及封裝模組整體品質(zhì)及使用信賴度。以上所述僅為本發(fā)明示意性的具體實施方式
，并非用以限定本發(fā)明的范圍。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和原則的前提下所作的等同變化與修改，均應屬于本發(fā)明保護的范圍。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光裝置的封裝支架，其特征在于，該發(fā)光裝置的封裝支架包含有一金屬支架及一設(shè)置在該金屬支架上的塑膠的光杯本體，該光杯本體內(nèi)凹形成有一功能區(qū)，于該功能區(qū)內(nèi)形成有至少一反射面，并且該金屬支架相對于該光杯本體的該功能區(qū)形成有一晶片區(qū)，其中: 該金屬支架的該晶片區(qū)及該光杯本體的該反射面以噴砂處理均形成一粗糙面。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置的封裝支架，其特征在于，該晶片區(qū)的表面粗糙度的中心線平均粗糙度介于0.05-1.0ym之間。
3.如權(quán)利要求1或2所述的發(fā)光裝置的封裝支架，其特征在于，該晶片區(qū)的表面粗糙度的最大高度粗糙度介于0.1-2.0 μ m之間。
4.如權(quán)利要求3所述的發(fā)光裝置的封裝支架，其特征在于，該反射面的表面粗糙度的中心線平均粗糙度介于0.8-2.0 μ m之間。
5.如權(quán)利要求4所述的發(fā)光裝置的封裝支架，其特征在于，該反射面的表面粗糙度的最大高度粗糙度介于3.0-18.0 μ m之間。
6.如權(quán)利要求5所述的發(fā)光裝置的封裝支架，其特征在于，該支架的該晶片區(qū)的光澤度為1.0以上。
7.如權(quán)利要求6所述的發(fā)光裝置的封裝支架，其特征在于，該光杯本體選用下列其中一種材料:熱塑性材料及熱固性材料。
8.如權(quán)利要求7所述的發(fā)光裝置的封裝支架，其特征在于，該熱塑性材料為高耐熱芳香族尼龍樹脂。
9.如權(quán)利要求8所述的發(fā)光裝置的封裝支架，其特征在于，該高耐熱芳香族尼龍樹脂選用下列材料其中之一:聚對苯二酰對苯二胺、耐高溫尼龍PA6T、耐高溫尼龍PA-46及高耐熱性聚酰胺樹脂。
10.如權(quán)利要求9所述的發(fā)光裝置的封裝支架，其特征在于，該金屬支架選用自下列其中一種材料所制成:銅合金、鐵合金及鋁合金。
11.如權(quán)利要求10所述的發(fā)光裝置的封裝支架，其特征在于，該金屬支架形成有下列其中一種的電鍍面:銅銀、鎳銀、鎳鈀金、鎳錫、銅、鎳磷、錫鉛、鎳金及鎳鈀金的電鍍面。
12.如權(quán)利要求11所述的發(fā)光裝置的封裝支架，其特征在于，該晶片區(qū)包含有一用以與一發(fā)光晶片相固著結(jié)合的固晶區(qū)及以導線而與該發(fā)光晶片電連接的打線區(qū)。
13.如權(quán)利要求7所述的發(fā)光裝置的封裝支架，其特征在于，該熱固性材料選用下列其中之一:含二氧化硅的樹脂材料、三氧化二鋁的樹脂材料及氧化鈦的樹脂材料。
14.如權(quán)利要求13所述的發(fā)光裝置的封裝支架，其特征在于，該金屬支架選用自下列其中一種材料所制成:銅合金、鐵合金及鋁合金。
15.如權(quán)利要求14所述的發(fā)光裝置的封裝支架，其特征在于，該金屬支架形成有下列其中一種的電鍍面:銅銀、鎳銀、鎳鈀金、鎳錫、銅、鎳磷、錫鉛、鎳金及鎳鈀金的電鍍面。
16.如權(quán)利要求15所述的發(fā)光裝置的封裝支架，其特征在于，該晶片區(qū)包含有一用以與一發(fā)光晶片相固著結(jié)合的固晶區(qū)及以導線而與該發(fā)光晶片電連接的打線區(qū)。
17.如權(quán)利要求1或2所述的發(fā)光裝置的封裝支架，其特征在于，該反射面的表面粗糙度的中心線平均粗糙度 介于0.8-2.0 μ m之間。
18.如權(quán)利要求17所述的發(fā)光裝置的封裝支架，其特征在于，該反射面的表面粗糙度的最大高度粗糙度介于3.0-18.0 μ m之間。
19.如權(quán)利要求18所述的發(fā)光裝置的封裝支架，其特征在于，該金屬支架的該晶片區(qū)的光澤度為1.0以上。
20.如權(quán)利要求1或2所述的發(fā)光裝置的封裝支架，其特征在于，該反射面的表面粗糙度的最大高度粗糙度介于3.0-18.0 μ m之間。
21.如權(quán)利要求20所述的發(fā)光裝置的封裝支架，其特征在于，該金屬支架的該晶片區(qū)的光澤度為1.0以上。
22.如權(quán)利要求1或2所述的發(fā)光裝置的封裝支架，其特征在于，該光杯本體選用下列其中一種材料:熱塑性材料及熱固性材料。
23.如權(quán)利要求22所述的發(fā)光裝置的封裝支架，其特征在于，該熱塑性材料為高耐熱芳香族尼龍樹脂。
24.如權(quán)利要求23所述的發(fā)光裝置的封裝支架，其特征在于，該高耐熱芳香族尼龍樹脂選用下列材料其中之一:聚對苯二酰對苯二胺、耐高溫尼龍PA6T、耐高溫尼龍PA-46及高耐熱性聚酰胺樹脂。
25.如權(quán)利要求22所述的發(fā)光裝置的封裝支架，其特征在于，該熱固性材料選用下列其中之一:含二氧化硅的樹脂材料、三氧化二鋁的樹脂材料及氧化鈦的樹脂材料。
26.如權(quán)利要求1或2所述的發(fā)光裝置的封裝支架，其特征在于，該金屬支架選用下列其中一種材料所制成:銅合金、鐵合金及鋁合金。
27.如權(quán)利要求1或2所述的發(fā)光裝置的封裝支架，其特征在于，該金屬支架形成有下列其中一種的電鍍面:銅銀、鎳銀、鎳鈀金、鎳錫、銅、鎳磷、錫鉛、鎳金及鎳鈀金的電鍍面。
28.如權(quán)利要求1或2所述的發(fā)光裝置的封裝支架，其特征在于，該晶片區(qū)包含有一用以與一發(fā)光晶片相固著結(jié)合的固晶區(qū)及以導線而與該發(fā)光晶片電連接的打線區(qū)。
29.一種發(fā)光裝置封裝支架的表面處理方法，其特征在于，該發(fā)光裝置封裝支架的表面處理方法包含有下列步驟: 提供一金屬支架，該金屬支架設(shè)置有至少一個具有反射面的塑膠的光杯本體，且該金屬支架上形成有至少一個分別對應于光杯本體的晶片區(qū)；以及 以平均粒徑小于150 μ m的砂材進行噴砂處理，使該金屬支架的各該晶片區(qū)及各該光杯本體的該反射面均形成一粗糙面。
30.如權(quán)利要求29所述的發(fā)光裝置封裝支架的表面處理方法，其特征在于，該噴砂處理采用濕式噴砂方式。
31.如權(quán)利要求29或30所述的發(fā)光裝置封裝支架的表面處理方法，其特征在于，該噴砂處理時的砂材呈圓形砂材。
32.如權(quán)利要求31所述的發(fā)光裝置封裝支架的表面處理方法，其特征在于，該砂材選用含硅的砂材。
33.如權(quán)利要求32所述的發(fā)光裝置封裝支架的表面處理方法，其特征在于，該砂材是二氧化硅。
34.如權(quán)利要求33所述的發(fā)光裝置封裝支架的表面處理方法，其特征在于，該砂材以0.1-0.5MPa的壓力推擠而由一噴嘴射出。
35.如權(quán)利要求31所述的發(fā)光裝置封裝支架的表面處理方法，其特征在于，該砂材以.0.l-0.5MPa的壓力推擠而由一噴嘴射出。
36.如權(quán)利要求29或30所述的發(fā)光裝置封裝支架的表面處理方法，其特征在于，該砂材以0.1-0.5MPa的 壓力推擠而由一噴嘴射出。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種發(fā)光裝置的封裝支架及其表面處理方法，該封裝支架包含有一金屬支架及一設(shè)置在該金屬支架上的塑膠的光杯本體，該光杯本體內(nèi)凹形成有一功能區(qū)，于該功能區(qū)內(nèi)形成有至少一反射面，并且該金屬支架相對于該光杯本體的該功能區(qū)形成有一晶片區(qū)，其中，該金屬支架的該晶片區(qū)及該光杯本體的該反射面以噴砂處理均形成一粗糙面；其表面處理方法是以噴砂處理使封裝支架的金屬支架晶片區(qū)及光杯本體反射面均形成一粗糙面，而借此增加金屬支架與光杯本體與其他封裝構(gòu)件結(jié)合的表面積大小，以提升封裝支架與其他封裝構(gòu)件間的結(jié)合強度，來達到提升發(fā)光裝置制造優(yōu)良率、使用信賴度及使用壽命等目的。
文檔編號B24C1/10GK103178189SQ20111043452
公開日2013年6月26日 申請日期2011年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月22日
發(fā)明者劉俊杰 申請人:順德工業(yè)股份有限公司