TWI475658B - 發光二極體的支架及其製法 - Google Patents

Description

發光二極體的支架及其製法

本發明係關於一種支架，特別是指一種發光二極體的支架及其製法。

發光二極體(Light-Emitting Diode,LED)由於具有反應速度快、體積小、用電省、污染低、高可靠度、適合量產等優點，因此，以發光二極體為發光源的各種發光產品，早已廣受喜愛。

發光二極體包括一支架、一光罩以及電性配設於該支架的一LED晶粒，該支架包含一對引腳和成型於該對引腳的相鄰端部之間的一基座，LED晶粒電性連接於其中一引腳，並以一導線電性連接於其中另一引腳與該LED晶粒之間，光罩則罩覆於基座上。

然而，現有發光二極體的支架係以環氧樹脂來製造成型，除了在成型時，會因為係以由下而上的方式注入環氧樹脂，故有殘料問題而影響良率，甚至還會造成環保上的爭議。再者，現有的支架在製造時，由於必須使用切割方式來區分出單一基座，再加上因為模具結構的關係而導致環氧樹脂易於污染至銀層，因此必須使用其他物理方式將污染至銀層的環氧樹脂予以去除，如此一來除了會導致客戶端增加製造成本，更會因為增加了切割製程和去除污染製程而使得整體產品良率下降。

此外，現有支架係為銅層加銀層的雙層式結構，基於銀金屬的價格日益升高，有廠商考慮減少銀層的厚度，惟卻會因為銀層過薄，導致銅離子會因為溫度的影響而析出至銀層表面，導致銀層反射率大幅下降，進而影響到發光二極體之發光效率下降。

因此，如何設計出一種可改善上述缺失的本發明，乃為本案發明人所亟欲解決的一大課題。

本發明的目的之一在於提供一種發光二極體的支架及其製法，藉由以矽酮樹脂來成型所需的基座，故能符合環保需求，且係以符合地心引力的由上而下方式來注入矽酮樹脂，故不會有影響良率的殘料問題發生，進而避免因為材料浪費所衍生的環保上爭議。再利用模具中所特殊設計的流道結構以及矽酮樹脂能快速固化的特性，使矽酮樹脂不會污染至銀層，再加上預切線的設計，因此固化後的基座乃不需進行去除污染製程以及切割製程，從而讓使用者(客戶端)維持現有的生產製造方式，降低製造成本。

本發明的目的之二在於提供一種發光二極體的支架及其製法，藉由將支架的引腳設計為三層式結構，特別是將鎳層電鍍於銅層與銀層之間，故可改薄銀層以減少銀的用量而降低成本，並在鎳層的阻隔下，讓銅離子不會因為溫度影響而析出至銀層，從而能夠維持銀層表面原始的反射狀態。

為達上述目的，本發明提供一種發光二極體的支架製法，其步驟包括：沖製，將一銅片沖製成具有多數對引腳的一連續引腳料片；電鍍，於每一該引腳的一面電鍍有一金屬層；以及，模具射出成型，包含：備料，將該連續引腳料片置於一模具的一上模與一下模之間；合模，將該上模和該下模彼此合模；注入矽酮樹脂，由上而下將熱固性的矽酮樹脂注入該模具與該連續引腳料片的一面之間；和，加熱固化，利用來自於該模具的熱，對所注入的矽酮樹脂加熱而熱固化成型出多數基座，且每一該基座係成型於每一該對引腳的相鄰端部之間。

本發明另提供一種具有如上所述製法之發光二極體的支架，包括：一對引腳，每一該引腳係具有二端部；以及，一基座，係成型於每一該引腳彼此相鄰的一端部之間；其中，每一該引腳係由一銅層所構成，該銅層上係電鍍有一金屬層，該金屬層包含電鍍於該銅層上的一鎳層和電鍍於該鎳層上的一銀層。

相較於先前技術，本發明具有以下功效：符合環保需求、不會因為殘料而影響良率、能避免因為材料浪費所衍生的環保上爭議、且不須另外增設切割設備以及去除污染設備，讓使用者(客戶端)可維持現有的生產製造方式。再者，還可改薄銀層以減少銀的用量而降低成本，並在鎳層的阻隔下，讓銅離子不會因為溫度影響而析出至銀層，從而能夠維持銀層表面原始的反射狀態。

S101~S107．．．支架製法步驟

S1051~S1059．．．模具射出成型步驟

200．．．模具

2．．．上模

21．．．上端面

22．．．下端面

23．．．流道結構

231．．．主要流道

232．．．喇叭口部

233．．．分支流道

24．．．冷卻結構

241．．．冷卻管

25．．．隔熱板

3．．．下模

31．．．表面

32．．．底面

33．．．周壁

34．．．加熱結構

341．．．加熱管

4．．．座體

500．．．連續引腳料片

5．．．引腳

51．．．預切線

52．．．銅層

50．．．金屬層

53．．．銀層

54．．．鎳層

600．．．支架

6．．．基座

第一圖為本發明製法的流程圖。

第二圖為本發明製法中所使用模具的合模前示意圖。

第三圖為本發明依據第二圖的合模後示意圖。

第四圖為本發明支架的剖視圖。

第五圖為本發明依據第四圖中之引腳的局部放大剖視圖。

為了能夠更進一步瞭解本發明之特徵、特點和技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，惟所附圖式僅提供參考與說明用，非用以限制本發明。

本發明係提供一種發光二極體的支架及其製法，為在製出如第四圖所示的連續支架(未標示元件符號)，且此一連續支架包含彼此之間僅預切而尚未斷開的多數支架600。

請參閱第一~四圖所示，第一圖係在揭示本發明製法的流程圖，第二、三圖則在分別揭示本發明製法中所使用之模具200的合模前示意圖與合模後示意圖，第四圖為在揭示本發明支架600的剖視圖。本發明發光二極體的支架製法包括：沖製S101、電鍍S103、模具射出成型S105以及預切S107共四個步驟。

沖製S101，此一步驟為將一銅片沖製成具有多數對引腳5(請搭配參考第二、四圖所示)的一連續引腳料片500，且此一連續引腳料片500還可以是能夠成綑捲繞的料帶型式，本發明並未限定。

電鍍S103，此一步驟為在由銅層所構成的每一引腳5一面電鍍有一金屬層(50，請參考第五圖所示)，於本實施例中係將引腳5電鍍成如同三明治的三層式結構，也就是在銅層上電鍍有一金屬層，且金屬層係包含電鍍於銅層上的一鎳層和電鍍於鎳層上的一銀層。

模具射出成型S105，此一步驟還包含：備料S1051、合模S1053、注入矽酮樹脂S1055、加熱固化S1057及退模下料S1059。在連續引腳料片500完成電鍍S103步驟之後，接著則進行模具射出成型S105步驟，詳述如下。

備料S1051，此一步驟為將連續引腳料片500置於一模具(如第二、三圖所示)200的一上模2與一下模3之間。合模S1053，此一步驟為在控制模具200的上模2和下模3彼此合模，以在模具200與連續引腳料片500之間形成用以填入矽酮樹脂的空間(圖未示)。注入矽酮樹脂S1055，此一步驟為由上而下將熱固性矽酮樹脂注入模具200與連續引腳料片500的一面之間，也就是填入前述的空間內。加熱固化S1057，此一步驟利用來自於模具200的熱，對所注入的矽酮樹脂加熱而熱固化成型出如第四圖所示的多數基座6，且每一基座6係成型於每一對引腳5的相鄰端部之間。退模下料S1059，此一步驟為在控制模具200的上模2和下模3彼此退模，並將已成型有基座6的連續支架(包含彼此之間尚未斷開的多數支架600)自模具200下料。

預切S107，此一步驟係在所製出的連續支架上沖製出多數預切線51，如第四圖所示，此一預切線51係沖製於任相鄰二支架600(或任相鄰二基座6)之間的引腳5上，且此一預切S107步驟為本發明製法的最終步驟，待使用者(客戶端)製造成完整的發光二極體時，即能利用機器讓任相鄰二支架600之間的預切線51斷開，從而得到一個個單一的發光二極體。

續請參閱第二、三圖所示，前述的模具射出成型S105步驟中所述的模具200，其上模2具有一上端面21和一下端面22，下模3則具有一表面31、一底面32和連接於表面31與底面32之間的一周壁33，且模具200還可包含一座體4，使下模3能設置於座體4上。其中，上模2係由上而下開設有一流道結構23，且於上模2的流道結構23周圍還配設有一冷卻結構24，於下模3則配設有一加熱結構34。

於本實施例中，流道結構23包含一主要流道231、連接於主要流道231上端的一喇叭口部232和連接於主要流道231下端的多數分支流道233，喇叭口部232係對應連通於上端面21，每一分支流道233則對應連通於下端面22，據此以使矽酮樹脂能夠精準地用相同的量來填入。冷卻結構24係包含多數冷卻管241，以控制流道結構23內的矽酮樹脂在不致於熱固化的溫度範圍內，至於加熱結構34則包含多數加熱管341，以對前述的矽酮樹脂予以加熱至熱固化成型。此外，上模2的上端面21與下端面22之間係可設置有隔熱板25，以將作用於上模2的冷卻效果予以保溫；至於下模3的周壁33和底面32係各設置有一隔熱板35，以將作用於下模3的加熱效果予以保溫。

另請參閱第四、五圖所示，請第五圖係在揭示本發明依據第四圖中之引腳5的局部放大剖視圖。本發明發光二極體的支架600，包括：一對引腳5以及一基座6，每一引腳5係具有二端部，基座6係成型於二引腳5的相鄰端部之間，且每一引腳5係由一銅層52所構成，銅層52上電鍍有一金屬層50，此一金屬層50包含電鍍於銅層52上的一鎳層54和電鍍於鎳層54上的一銀層53，鎳層54乃能阻隔於銅層52與銀層53之間，使引腳5形成如三明治般的三層式結構。

綜上所述，本發明相較於先前技術係具有以下功效：

藉由注入步驟中係由上而下注入矽酮樹脂，與地心引力相符，以不會有影響良率的殘料問題發生，進而避免因為材料浪費所衍生的環保上爭議；且以矽酮樹脂來成型所需的基座而非使用環氧樹脂，故能符合環保需求；甚至矽酮樹脂還具有高耐熱、抗UV等高信賴性的優勢，以能提升發光二極體的功率及其產品應用面。

藉由模具200中所特殊設計的流道結構23以及矽酮樹脂能快速固化的特性，矽酮樹脂乃不會污染至銀層53，使固化後的基座6乃不需進行去除污染製程；再加上預切線51的設計，使固化後的基座6更不需進行切割製程，換言之，也就是不須另外增設去除污染設備以及切割設備，從而讓使用者(客戶端)維持現有的生產製造方式，降低製造成本。

藉由將支架600的引腳5設計為三層式結構，特別是將鎳層54電鍍於銅層52與銀層53之間，故可改薄銀層53以減少銀的用量而降低成本，並在鎳層54的阻隔下，讓銅層52的銅離子不會因為溫度影響而析出至銀層53，從而能夠維持銀層53表面原始的反射狀態。

此外，藉由模具200本身即能直接對矽酮樹脂進行加熱(例如：在模具200配設有加熱結構34)，不須另外移動到加熱室加熱，因此具有便於加熱的功效。

以上所述者，僅為本發明之較佳可行實施例而已，非因此即侷限本發明之專利範圍，舉凡運用本發明說明書及圖式內容所為之等效結構變化，均理同包含於本發明之權利範圍內，合予陳明。

S101~S107．．．支架製法步驟

S1051~S1059．．．模具射出成型步驟

Claims (10)

1. 一種發光二極體的支架製法，其步驟包括：
   沖製，將一銅片沖製成具有多數對引腳的一連續引腳料片；
   電鍍，於每一該引腳的一面電鍍有一金屬層；以及
   模具射出成型，包含：
   備料，將該連續引腳料片置於一模具的一上模與一下模之間；
   合模，將該上模和該下模彼此合模；
   注入矽酮樹脂，由上而下將熱固性的矽酮樹脂注入該模具與該連續引腳料片的一面之間；和
   加熱固化，利用來自於該模具的熱，對所注入的矽酮樹脂加熱而熱固化成型出多數基座，且每一該基座係成型於每一該對引腳的相鄰端部之間。
2. 如請求項1所述之發光二極體的支架製法，其中該模具射出成型步驟進一步包含：退模下料，該退模下料步驟係將該上模和該下模彼此退模並下料。
3. 如請求項1所述之發光二極體的支架製法，進一步包括：預切，該預切步驟係在任相鄰二該基座之間的該引腳上，沖製出至少一預切線。
4. 如請求項1所述之發光二極體的支架製法，其中之該模具射出成型步驟中，該模具之該上模係由上而下開設有一流道結構，該上模之該流道結構周圍還配設有一冷卻結構，該下模則配設有一加熱結構。
5. 如請求項4所述之發光二極體的支架製法，其中該流道結構包含一主要流道、連接於該主要流道上端的一喇叭口部和連接於該主要流道下端的多數分支流道，該上模具有一上端面和一下端面，該喇叭口部對應連通於該上端面，每一該分支流道則對應連通於該下端面。
6. 如請求項5所述之發光二極體的支架製法，其中該上模之該上端面與該下端面之間係設置有一隔熱板。
7. 如請求項4所述之發光二極體的支架製法，其中該下模係具有一表面、一底面和連接於該表面與該底面之間的一周壁，該下模之該周壁和該底面係分別設置有一隔熱板。
8. 如請求項4所述之發光二極體的支架製法，其中該加熱結構係包含多數加熱管，該冷卻結構係包含多數冷卻管。
9. 如請求項1所述之發光二極體的支架製法，其中該電鍍步驟中，每一該引腳係由一銅層所構成，該金屬層包含電鍍於該銅層上的一鎳層和電鍍於該鎳層上的一銀層。
10. 一種具有如請求項1~8中之任一項所述製法之發光二極體的支架，包括：
    一對引腳，每一該引腳係具有二端部；以及
    一基座，係成型於每一該引腳彼此相鄰的一端部之間；
    其中，每一該引腳係由一銅層所構成，該銅層上係電鍍有一金屬層，該金屬層包含電鍍於該銅層上的一鎳層和電鍍於該鎳層上的一銀層。