專利名稱：一種支架結(jié)構(gòu)及具有此支架結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是有關(guān)于一種支架結(jié)構(gòu)，且特別是有關(guān)于一種具有此支架結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(Light Emitting Diode, LED)是半導(dǎo)體材料制成的發(fā)光元件,可將電能轉(zhuǎn)換成光，其具有體積小、能量轉(zhuǎn)換效率高、壽命長、省電等優(yōu)點(diǎn)，因此廣泛應(yīng)用于各式電子裝置的光源。發(fā)光元件是透過封裝結(jié)構(gòu)以保護(hù)發(fā)光元件不受外界影響。圖1A是繪示依照已知的發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)100的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，而圖1B是繪示依照圖1A的發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)100的俯視圖。如圖1A所示，已知的發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)100包含發(fā)光元件110、金屬支架120、封裝塑料130、金屬導(dǎo)線142、144及封裝膠體150。金屬支架120包含第一金屬支架124及第二金屬支架122,且兩金屬支架122、124的上表面是在同一平面上。發(fā)光兀件110通過打線連接兩金屬支架122、124，并連接外部電源以形成回路。然而，當(dāng)發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)放置于高溫約150°C 250°C下，金屬支架120、封裝塑料130與封裝膠體150會因為膨脹系數(shù)不同拉扯焊接的金屬導(dǎo)線142，尤其封裝塑料130的膨脹會對兩片金屬支架分別造成相反方向132、132’的拉力，使得兩片金屬支架的水平間距變大，造成金屬導(dǎo)線142斷裂或球脫現(xiàn)象，即金屬導(dǎo)線142會從A點(diǎn)或B點(diǎn)彈開導(dǎo)致斷路。因此，需要一種支架結(jié)構(gòu)提升發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，以解決上述問題
實(shí)用新型內(nèi)容
因此，本實(shí)用新型的一目的是在提供一種支架結(jié)構(gòu)，其組成包含一封裝殼體、一第一金屬支架及一第二金屬支架。封裝殼體具有一中空功能區(qū)；第一金屬支架部分埋設(shè)于封裝殼體中，且露出至少部分上表面于中空功能區(qū)內(nèi)；第二金屬支架部分埋設(shè)于該封裝殼體中，且露出至少部分上表面于中空功能區(qū)內(nèi)。上述的第一金屬支架的上表面與第二金屬支架的上表面非共平面。依據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例，第一金屬支架的上表面位于第二金屬支架的上表面的下方。依據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例，第一金屬支架的上表面位于第二金屬支架的上表面的上方。上述的第一金屬支架與第二金屬支架的正投影部分重疊，并且互不接觸。本實(shí)用新型的另一目的是在提供一種發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)，其組成包含一如上所述的支架結(jié)構(gòu)、一發(fā)光元件及多個金屬導(dǎo)線。發(fā)光元件設(shè)置于該支架結(jié)構(gòu)的第一金屬支架的上表面。多個金屬導(dǎo)線至少包含一第一金屬導(dǎo)線及一第二金屬導(dǎo)線。第一金屬導(dǎo)線連接發(fā)光元件至第一金屬支架，且第二金屬導(dǎo)線連接發(fā)光元件至該支架結(jié)構(gòu)的第二金屬支架。依據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例，發(fā)光元件為發(fā)光二極管晶粒。依據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例，發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)還包含一封裝膠體，填入中空功能區(qū)，且覆蓋發(fā)光二極管晶粒、金屬導(dǎo)線、以及暴露于中空功能區(qū)的第一金屬支架與第二金屬支架。依據(jù)本實(shí)用新型又一實(shí)施例，該封裝膠體為硅膠封裝膠體。依據(jù)本實(shí)用新型再一實(shí)施例，該封裝膠體為熒光封裝膠體。根據(jù)上述可知，本實(shí)用新型的發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)的支架結(jié)構(gòu)，其第一金屬支架的上表面與第二金屬支架的上表面非共平面，使得高溫?zé)崤蛎浺膊挥绊憙山饘僦Ъ艿拈g距，進(jìn)而解決金屬導(dǎo)線從發(fā)光元件表面彈開造成斷路的問題。

為讓本實(shí)用新型的上述和其他目的、特征、優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例能更明顯易懂，所附附圖的說明如下:圖1A是繪示依照已知的發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖1B是繪示依照圖1A的發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)的俯視圖；圖2是繪示依照本實(shí)用新型一實(shí)施方式的支架結(jié)構(gòu)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3A是繪示依照本實(shí)用新型一實(shí)施方式的發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3B是繪示依照圖3A的發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)的俯視圖；圖4A是繪示依照本實(shí)用新型另一實(shí)施方式的發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4B是繪示依照圖4A的發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)的俯視圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的敘述更加詳盡與完備，下文針對了本實(shí)用新型的實(shí)施方式與具體實(shí)施例提出了說明性的描述；但這并非實(shí)施或運(yùn)用本實(shí)用新型具體實(shí)施例的唯一形式。以下所揭露的各實(shí)施例，在有益的情形下可相互組合或取代，也可在一實(shí)施例中附加其他的實(shí)施例，而無須進(jìn)一步的記載或說明。然而，可在無此等特定細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐本實(shí)用新型的實(shí)施例。在其他情況下，為簡化附圖，熟知的結(jié)構(gòu)與裝置僅示意性地繪示于圖中。支架結(jié)構(gòu)請參照圖2，其繪示依照本實(shí)用新型一實(shí)施方式的支架結(jié)構(gòu)200的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所不，支架結(jié)構(gòu)200包含一封裝殼體230、一第一金屬支架224及一第二金屬支架222。封裝殼體230具有一中空功能區(qū)250 ;第一金屬支架224是部分埋設(shè)于封裝殼體230中，且露出至少部分上表面224a于中空功能區(qū)250內(nèi)；第二金屬支架222是部分埋設(shè)于封裝殼體230中，且露出至少部分上表面222a于中空功能區(qū)250內(nèi)。上述的第一金屬支架224的上表面224a與第二金屬支架222的上表面222a非共平面。兩金屬支架的正投影部分重疊，且互不接觸。當(dāng)此支架結(jié)構(gòu)200的封裝殼體230在高溫下，第一金屬支架224下方的封裝殼體230受熱膨脹，會朝兩相反方向232、232’移動，第二金屬支架222下的封裝殼體230亦受熱膨脹，而朝向兩相反方向234、234’移動，由于兩金屬支架的正投影重疊處的封裝殼體230受兩相反的力拉扯232’、234，故不影響兩金屬支架的水平間距。金屬支架是由金屬材料制成，例如可為銅。封裝殼體的材料可為聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate, PET) > 聚苯硫醚(polyphenylene sulfide, PPS)> 聚酸亞胺(polyimide, PI)、聚酰胺(polyamide, PA)、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylenenaphthalate, PEN)、聚硫醚(polyether sulfone,PES)、聚醚酸亞胺(polyetherimide, PEI)、聚芳基酸酯(polyarylate, PAR)、聚諷(polysulfone, PS)、聚碳酸酯(polycarbonate,PC)、聚二醚酮(polyether ether ketone, PEEK)、聚己內(nèi)酯(polycaprolactone, PCL)> 聚氯乙烯(poly(vinylidene chloride))> 聚乳酸(polylactides)、聚琥拍酸丁酯(polybutylene succinate-adipate)或上述的組合。然而，亦可使用其他具有彈性的高分子(elastic polymer),并不限于上述所提及的高分子材料。發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)請參照圖3A，其繪示依照本實(shí)用新型一實(shí)施方式的發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)300的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3B是繪示依照圖3A的發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)300的俯視圖。如圖3A所示，發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)300包含一支架結(jié)構(gòu)200、一發(fā)光元件310及多個金屬導(dǎo)線。發(fā)光元件310是設(shè)置于第一金屬支架224的上表面224a。在一實(shí)施例中，發(fā)光元件是發(fā)光二極管晶粒。發(fā)光元件的材料可為磷砷化鎵(GaAsP) II1- V族、砷化鋁鎵(AlGaAs) II1- V族、磷化鋁鎵銦(AlGaInP)、碳化硅(SiC) IV族、硒化鋅(ZnSe) I1-VI族、氮化鎵(GaN)或氮化銦鎵(InGaN) II1- V族、氮化銦鎵(InGaN) II1- V族或單一量子井(SQff) II1- V族，但不限于此。多個金屬導(dǎo)線至少包含一第一金屬導(dǎo)線344及一第二金屬導(dǎo)線342。發(fā)光元件310通過第一金屬導(dǎo)線344連接至第一金屬支架224 ;而第二金屬導(dǎo)線342連接發(fā)光元件310以形成接點(diǎn)C，以及連接第二金屬支架222以形成接點(diǎn)D。第一金屬導(dǎo)線344及一第二金屬導(dǎo)線342是分別為正負(fù)極，并連接外部電源以形成回路。
金屬導(dǎo)線可為金線、銅線或銅芯鍍金線；然而，金屬導(dǎo)線的材料并非用以限定本實(shí)用新型，各種金屬導(dǎo)線的材料皆可應(yīng)用于本實(shí)用新型。在本實(shí)施方式之中，第一金屬支架224的上表面224a位于第二金屬支架222的上表面222a的下方。兩金屬支架的正投影部分重疊，重疊的部分至少超過第二金屬導(dǎo)線342與第二金屬支架222的接點(diǎn)D，以a-a’切線為基準(zhǔn)，且兩金屬支架互不接觸。如此一來，當(dāng)封裝殼體受熱膨脹后，第一金屬支架224下方的封裝殼體230朝兩相反方向232、232’移動，第二金屬支架222下的封裝殼體230朝向兩相反方向234、234’移動。由于兩金屬支架的正投影重疊處的封裝殼體230受兩相反的力拉扯232’、234，故不影響兩金屬支架的水平間距。如此一來，可大幅降低第二金屬導(dǎo)線342從發(fā)光兀件310或第二金屬支架222表面跳開導(dǎo)致斷路的問題。然而，本實(shí)用新型的支架結(jié)構(gòu)并不受限于此，上述的任一支架結(jié)構(gòu)可應(yīng)用于本實(shí)用新型的發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)。發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)300還包含一封裝膠體360，是填入中空功能區(qū)，且覆蓋發(fā)光元件310、金屬導(dǎo)線342、344及暴露于該中空功能區(qū)的金屬支架222、224，用以保護(hù)發(fā)光元件310及金屬導(dǎo)線342、344免受環(huán)境的損害。封裝膠體的材料可為熱塑性高分子(thermoplastic polymer)或熱固性高分子(thermosetting polymer),例如聚硫化物類高分子(polysufide polymer)、聚醚氨酯類高分子(urethane polymer)、聚丙烯酸酯類高分子(acrylic polymer)、苯乙烯-丁二烯共聚物(styrene-butadiene polymer)或上述的組合,例如娃膠或環(huán)氧樹脂(即封裝膠體例如可為硅膠封裝膠體或環(huán)氧樹脂封裝膠體)。然而，封裝膠體的材料并非用以限定本實(shí)用新型，各種封裝膠體的材料皆可應(yīng)用于本實(shí)用新型。在一實(shí)施例中，封裝膠體為熒光封裝膠體，即混合有熒光粉的熒光膠體，用以改變發(fā)光元件的發(fā)光波長。請參照圖4A，其繪示依照本實(shí)用新型另一實(shí)施方式的發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)400的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖4B是繪示依照圖4A的發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)400的俯視圖。本實(shí)施方式的發(fā)光元件410、封裝殼體430、第一金屬導(dǎo)線444、第二金屬導(dǎo)線442及封裝膠體450的具體實(shí)施方式
及特征可與上述的實(shí)施方式相同。如圖4A所不,其中不同的地方在于,第一金屬支架424的上表面位于第二金屬支架422的上表面的上方。發(fā)光兀件410通過第一金屬導(dǎo)線444連接至第一金屬支架424 ;而第二金屬導(dǎo)線442連接發(fā)光元件410以形成接點(diǎn)E,以及連接第二金屬支架422以形成接點(diǎn)F。兩金屬支架重疊的部分至少超過第二金屬導(dǎo)線442與發(fā)光元件410的接點(diǎn)E，以b-b’切線為基準(zhǔn)，且兩金屬支架互不接觸。根據(jù)上述可知，本實(shí)用新型的發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)的支架結(jié)構(gòu)，其第一金屬支架的上表面與第二金屬支架的上表面非共平面。兩金屬支架的正投影部分重疊，且互不接觸。此種支架結(jié)構(gòu)可以提升發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，使得封裝殼體熱漲冷縮也不影響兩金屬支架的水平間距，進(jìn)而解決金屬導(dǎo)線從發(fā)光元件表面跳開造成斷路的問題。雖然本實(shí)用新型已以實(shí)施方式揭露如上，然其并非用以限定本實(shí)用新型，任何熟悉此技藝者，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動與潤飾，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍 當(dāng)視所附的權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種支架結(jié)構(gòu)，其特征在于，包含: 一封裝殼體，具有一中空功能區(qū)； 一第一金屬支架，部分埋設(shè)于該封裝殼體中且露出至少部分上表面于該中空功能區(qū)內(nèi)；以及 一第二金屬支架，部分埋設(shè)于該封裝殼體中且露出至少部分上表面于該中空功能區(qū)內(nèi)，其中該第一金屬支架的該上表面與該第二金屬支架的該上表面非共平面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支架結(jié)構(gòu)，其特征在于，該第一金屬支架的該上表面位于該第二金屬支架的該上表面的下方。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支架結(jié)構(gòu)，其特征在于，該第一金屬支架的該上表面位于該第二金屬支架的該上表面的上方。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支架結(jié)構(gòu)，其特征在于，該第一金屬支架與該第二金屬支架的正投影部分重疊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支架結(jié)構(gòu)，其特征在于，該第一金屬支架與該第二金屬支架互不接觸。
6.一種發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，包含: 一如權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求所述的支架結(jié)構(gòu)； 一發(fā)光元件，設(shè)置于該支架結(jié)構(gòu)的第一金屬支架的上表面；以及 多個金屬導(dǎo)線，至少包含一第一金屬導(dǎo)線及一第二金屬導(dǎo)線，其中該第一金屬導(dǎo)線連接該發(fā)光元件至該第一金屬支架，以及該第二金屬導(dǎo)線連接該發(fā)光元件至該支架結(jié)構(gòu)的第二金屬支架。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該發(fā)光元件為發(fā)光二極管晶粒。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包含一封裝膠體，填入該中空功能區(qū)，且覆蓋該發(fā)光二極管晶粒、所述多個金屬導(dǎo)線、以及暴露于該中空功能區(qū)的該第一金屬支架與該第二金屬支架。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該封裝膠體為硅膠封裝膠體。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，該封裝膠體為熒光封裝膠體。
專利摘要本實(shí)用新型揭露一種支架結(jié)構(gòu)及具有此支架結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件封裝結(jié)構(gòu)。支架結(jié)構(gòu)包含一封裝殼體、一第一金屬支架及一第二金屬支架。封裝殼體具有一中空功能區(qū)；第一金屬支架部分埋設(shè)于封裝殼體中，且露出至少部分上表面于中空功能區(qū)內(nèi)；第二金屬支架部分埋設(shè)于該封裝殼體中，且露出至少部分上表面于中空功能區(qū)內(nèi)。上述的第一金屬支架的上表面與第二金屬支架的上表面非共平面。
文檔編號H01L33/62GK203150613SQ20132010667
公開日2013年8月21日 申請日期2013年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月14日
發(fā)明者顏仕倫, 丁健弘 申請人:隆達(dá)電子股份有限公司