专利名称：电子元件的承载结构及其制备方法
技术领域：
本发明涉及到电子元件或导线架制备技术，具体而言指一种具高反射导体金属的 承载结构。
背景技术：
现有的发光二极管导线架，普遍以导电材质的料片为主(如铜、铜合金或铝等)， 经过冲压形成导线架的胚料，随后以电镀处理，在导线架胚料表面电镀一层具有高导电性 的金属层(如锡、银、金等)，随后利用嵌入式塑料射出成型技术(Insert Molding)，形成杯 状的发光二极管导线架，但该杯状导线架的反射区域无法有效提供金属层的反射效果。此外，也有以激光直接活化(Laser Direct Structuring, LDS)制程应用于发光二 极管的导线架上，此制程缺点为需使用激光直接活化制程专用材料，此材料射出后，其电极 与反射区域使用激光进行表面活化，因激光会使表面粗糙化，且激光的面积过大，在斜面上 因其激光有角度与制程时间等限制，以及激光活化后的粗糙度会导致其原先设计的反射角 度与反射亮度有所差异，另，3D立体激光加工设备昂贵，加工时间太长，成本费用过高。再者，现有者另外还有以低温共烧多层陶瓷(Low-Temperature Co-firedCeramics, LTCC)，因为陶瓷与硅的材质类似，可与芯片连接，其导热及耐热系数均 很好，但低温共烧多层陶瓷其需在900度左右的温度进行烧结，其具有收缩性不同的现象， 易增加电性变动因素，且陶瓷制程成本昂贵，大量生产成本下降不易。类似技术目前也有台湾地区新型专利编号M285037，专利名称为发光二极管封装 结构，此专利内容为利用射出成型，使用真空方式进行金属层沉积，随后以激光形成绝缘线 路，此制程方式因为使用真空设备，故在成本降低方面(系统价格、金属利用率等)有其限 制，且真空沉积所形成的膜层较薄(Thin-Fi lm)，在反射率以及导电性上效果有限。于此，本发明乃针对前述现有电子元件的导体的问题深入探讨，积极寻求解决之 道，进而成功的开发出电子元件的承载结构，以此解决现有电子元件的承载体制程复杂、反 射效率与导热、导电等问题所造成的不便与困扰。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种反射或导体金属层的塑料电子元件结构，以此提 升反射效率或传导效率，且能自由设计细微的电路及绝缘线路图案。本发明的次一目的在于提供一种具高反射导体金属层的电子元件结构，以此简化 制程，且能大量制作，以降低其制作成本。可达成上述发明第一实施目的电子元件的承载结构，包括有承载体；介面层，以无电解电镀沉积于承载体的表面；绝缘线路，以激光剥离承载体上表面、侧表面及下表面的局部介面层以形成所需 电路及绝缘线路；
金属层，以电镀或化学法沉积导体金属于界面层上。可达成上述发明第二实施目的电子元件的承载结构，包括有承载体，其表面具有承载结构，且至少一侧延伸形成至少一侧臂；介面层，以无电解电镀沉积于承载体的表面；绝缘线路，以激光剥离承载体上表面及下表面的局部介面层以形成所需电路及绝 缘线路；金属层，以电镀或化学法沉积导体金属于界面层上。一种电子元件的承载结构的制备方法，其步骤包含有塑料射出步骤，提供至少一侧延伸形成至少一侧臂的承载体；无电解电镀步骤，于该承载体与侧臂上形成介面层，并且覆盖该承载体与侧臂；激光绝缘步骤，于该承载体与侧臂的介面层形成正面绝缘线路、背面绝缘线路；电镀步骤，于该介面层上形成金属层；分割步骤，将侧臂分割以构成承载结构，而完成该塑料电子元件结构的制作。本发明与现有技术相比，具有如下优点对于极细微线路有加工方面的困难，本发 明能用于极细微线路的技术，采用激光进行局部介面层2的剥离(ablation)，可达到自由 设计且制程简易且多样化的生产流程。
图1为本发明第一实施例的承载体外观示意图；图2为第一实施例的承载体上形成介面层后的示意图；图3为第一实施例的承载体上表面與侧表面的介面层形成绝缘线路的示意图；图4为第一实施例的承载体下表面與侧表面的介面层形成绝缘线路的示意图；图5为第一实施例的介面层上形成金属层的示意图，同时完成该电子元件结构制 作的示意图；图6为本发明第二实施例的承载体外观示意图；图7为第二实施例的承载体上形成介面层后的示意图；图8为第二实施例的承载体与侧臂上表面的介面层形成正面绝缘线路的示意图；图9为第二实施例的承载体与侧臂下表面的介面层形成背面绝缘线路的示意图；图10为第二实施例的介面层及反射图案上形成金属层的示意图；图11为完成第二实施例的该电子元件结构制作的示意图；图12为单一侧臂其正面绝缘线路的示意图；图13为多侧臂其正面绝缘线路的示意图；图14为多侧臂其背面绝缘线路的示意图；图15为本发明电子元件其第一制备流程方块示意图；图16为本发明电子元件其第二制备流程方块示意图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明的内容做进一步详细说明。实施例
请参阅图1至图5的第一实施例、图6至图11的第二实施例，本发明所提供的电 子元件的承载结构，主要包括有承载体1、介面层2、绝缘线路3以及金属层4所构成。该承载体1，由单一塑料射出成型，在图1的第一实施例中其承载体1无延伸侧臂， 而图6的第二实施例中其承载体1至少一侧延伸形成至少一侧臂11 ；其中该承载体1于表 面往下倾斜反射面12以形成反射杯13，且该承载体1表面与反射面12界定的夹角是介于 15度 85度之间；其中该承载体1为包含预先参杂金属触媒的塑料、或包含预先参杂有机 物的塑料所制得，次之，将承载体1进行表面蚀刻或喷砂，以及无电解电镀制程前的表面活 化步骤；或该承载体1为无参杂金属触媒的塑料、或无参杂有机物的塑料所制得，次之，其 成型后的承载体1再使用预浸(Pre-Dip)、化学蚀刻、或喷砂的方法使表面粗糙化，另之，再 于承载体1表面施以触媒化，最后再进行无电解电镀制程前的表面活化步骤；介面层2，以无电解电镀沉积于承载体1的表面，其中经由触媒活化过的承载体1 转移至无电解电镀制程后，会在承载体的表面以形成一层化学镍或铜金属介面层2，如图2 或图7所示；绝缘线路3，以激光剥离局部介面层2以形成所需绝缘线路3 ；在第一实施例中激 光将承载体1上表面、侧表面及下表面的局部介面层2剥离，使承载体1上形成延伸环绕承 载体1的绝缘线路3，如图3与图4所示；在第二实施例中以激光剥离局部介面层2以形成 所需正面绝缘线路31、背面绝缘线路32，如图8与图9所示，该正面绝缘线路31与背面绝 缘线路32为由激光剥离承载体1表面的介面层2并延伸超过承载体1的边缘到侧臂11的 表面区域内；如图8所示为二侧臂11其正面绝缘线路31的示意图，如图12所示为单一侧 臂11其正面绝缘线路31的示意图，如图13与图14所示为多侧臂11其正面绝缘线路31 与背面绝缘线路32的示意图，其中该激光主要为二氧化碳(C02)激光、铷雅铬(Nd:YAG)激 光、掺钕钒酸钇晶体(Nd:YV04)激光、准分子(EXCIMER)激光等激光电子束，其波长是选自 于 248nm、308nm、355nm、532nm、1064nm 或 10600nm ；金属层4，以电镀或化学沉积导体金属于介面层2上，其中该电镀或化学沉积的金 属层4可选自铜、镍、银、金、铬、化学置换金等所构成的群组的任一者所形成，该金属层4也 能提高反射杯13的反射率，进而形成一种可自由设计导电线路及金属层4的塑料电子元件 结构，以此技术所制作的发光体导线架，具有不限数量多寡，可自由设计承载体1的反射面 12形状，也可供多颗发光体并排使用，本发明利用电镀或化学沉积的高利用率来沉积介面 层2与金属层4，具有降低成本且可提供优异电子性能，以及高反射、高导热面积特性的优占.其中，单一塑料射出成型的承载体1以无电解电镀沉积镍或铜金属的介面层2，其 后亦再利用激光将反射杯13内形成绝缘线路3，以将局部的介面层2剥离，其后再以电镀 或化学沉积将导体金属沉积于介面层2上以形成金属层4，如此则完成一绝缘线路3延伸 环绕承载体1的承载结构，如图5所示；若承载体1有侧臂11，最后再经由分割程序将侧臂 11以分割、切割或冲剪方式分离承载体1，使侧臂11与承载体1的黏着面16、正面绝缘线路 31与背面绝缘线路32将承载体1区隔形成正极14与负极15，同时将反射杯13区隔形成 正极14与负极15以构成承载结构，如图11所示。本发明塑料电子元件结构的制备方法的较佳实施例，其如图15与图16所示，其 依序包含塑料射出步骤S1、无电解电镀步骤S2、激光绝缘步骤S3、电镀步骤S4以及分割步骤S5等步骤，以完成前述电子元件的承载结构的制作，本发明将此制备方法定义为SPL process (Single-shot Plating and Laser)帝[J禾呈塑料射出步骤S1，提供至少一承载体1或至少一侧延伸形成至少有一侧臂11的 承载体1，该承载体1为由塑料或液晶高分子聚合物材料所射出成型，其中该塑料主要为 PA(Polyamide)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、PET、LCP、PC、ABS、PC/ABS 等；且其中该承载体1为包含预先参杂金属触媒的塑料、或包含预先参杂有机物的塑 料所制得，该金属触媒或有机物主要包括钯、铜、银、铁等；或该承载体1为无参杂金属触媒 的塑料、或无参杂有机物的塑料所制得。无电解电镀步骤S2，于该承载体1上形成介面层2，并且覆盖该承载体1，在前述塑 料射出步骤S1后，即产生电子元件胚料的承载体1 ；该承载体1如为包含预先参杂金属触 媒的塑料、或包含预先参杂有机物的塑料所制得，次之，则通过无电解电镀前的蚀刻或喷砂 处理及活化处理，让承载体1表面沉积化学镍或铜金属介面层2。该承载体1如为无参杂金 属触媒的塑料、或无参杂有机物的塑料所制得，次之，则会通过无电解电镀前处理，使用预 浸(Pre-Dip)、化学蚀刻或喷砂的方法使表面粗糙化，另之，承载体1表面施以触媒化最后 再进行表面活化步骤，则进入无电解电镀，以让承载体1表面沉积化学镍或铜金属；如图15 所示，为使用化学蚀刻或喷砂的方法使表面粗糙化；而图16所示，为使用预浸、化学蚀刻或 喷砂的方法使表面粗糙化。激光绝缘步骤S3，于该介面层2形成绝缘线路3 ；当承载体1无侧臂11则以激光 于上表面、侧表面及下表面的局部介面层2剥离，使承载体1上形成延伸环绕承载体1的绝 缘线路3，如图3与图4所示；当承载体1至少一侧延伸形成至少一侧臂11，则于介面层2 形成正面绝缘线路31、背面绝缘线路32，该正面绝缘线路31与背面绝缘线路32为由激光 剥离承载体1表面的介面层2并延伸超过承载体1的边缘到侧臂11的表面区域内；其是在 完成介面层2的镀设沉积后，本发明为形成极细微的绝缘线路3，是采用激光进行局部的介 面层2的剥离以形成绝缘线路3，以达到自由设计、线路细微化且制程简易与多样化的生产 流程，其利用激光电子束(Laser Beam)将反射杯13内依据设计需求所欲形成的绝缘线路 3图案中局部介面层2剥离，该激光主要为二氧化碳(C02)激光、铷雅铬(Nd:YAG)激光、掺 钕钒酸钇(Nd:YV04)晶体激光、准分子(Excimer)激光等选用，随后并可依据需求于形成绝 缘线路3的介面层2上。电镀步骤S4，于该介面层2形成金属层4，而完成该电子元件结构的制作；为利用 电镀及化学沉积铜、镍、银、金、铬、化学置换金等所构成的群组的任一者所形成的电镀浴制 程沉积金属层4，而所形成的部分将作为发光芯片黏着与打线之用，并能提高反射率及导 体，如此即可完成无侧臂11承载体1的电子元件的承载结构。分割步骤S5，若承载体1有侧臂11則将侧臂11分割，使侧臂11与承载体1间的 黏着面16、正面绝缘线路31与背面绝缘线路32将承载体1区隔形成正极14与负极15以 构成承载结构。本发明射出所形成的塑料承载体1，不仅用于发光二极管芯片粘着、打线接着、反 射杯13结构、金属层4沉积、SMD黏着以及激光剥离形成绝缘线路3，更能以反射杯13连结 金属层4形成大面积散热结构等相关应用，此创新设计具有改善生产成本以及自由设计的 特点。
7
上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发 明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。
权利要求
一种电子元件的承载结构，其特征在于包含有承载体；介面层，以无电解电镀沉积于承载体的表面；绝缘线路，以激光剥离局部介面层以形成所需绝缘线路；金属层，以电镀或化学法沉积导体金属于介面层上。
2.如权利要求1所述的电子元件的承载结构，其特征在于所述承载体为包含预先参 杂金属触媒的塑料、或包含预先参杂有机物的塑料所制得，进而该承载体包括使用化学蚀 刻或喷砂使表面粗糙化，再施以无电解电镀制程前的活化步骤。
3.如权利要求1所述的电子元件的承载结构，其特征在于所述承载体为无参杂金属 触媒的塑料、或无参杂有机物的塑料所制得，进而该承载体包括使用预浸、化学蚀刻或喷砂 使表面粗糙化，再施以触媒化，其后再进行无电解电镀制程前的活化步骤。
4.如权利要求1所述的电子元件的承载结构，其特征在于所述承载体包括于表面往 下倾斜反射面以形成反射杯，且该承载体表面与反射面界定的夹角是介于15度 85度之 间。
5.如权利要求1所述的电子元件的承载结构，其特征在于所述承载体上形成介面层 利用激光将承载体上表面、侧表面及下表面的局部介面层剥离，使承载体上形成绝缘线路， 且该绝缘线路将承载体区隔形成正极与负极。
6.如权利要求1所述的电子元件的承载结构，其特征在于所述承载体其至少一侧延 伸形成至少一侧臂，且所述承载体上进而包括沉积介面层，其后再利用激光将局部的介面 层剥离，使承载体与侧臂内形成正面绝缘线路、背面绝缘线路。
7.如权利要求6所述的电子元件的承载结构，其特征在于所述承载体與侧臂於介面 层上再沉积金属层后，该承载体将侧臂分割，使侧臂与承载体之间的黏着面、正面绝缘线路 与背面绝缘线路将承载体区隔形成正极与负极。
8.一种电子元件的承载结构的制备方法，其特征在于，其步骤包含有 塑料射出步骤，提供至少一承载体；无电解电镀步骤，于该承载体上形成介面层；激光绝缘步骤，于该承载体上表面、侧表面及下表面的局部介面层剥离形成绝缘线路；电镀步骤，于该介面层上形成金属层；分割步骤，将侧臂分割，而完成该塑料电子组件结构的制作。
9.一种电子元件的承载结构的制备方法，其特征在于，其步骤包含有 塑料射出步骤，提供至少一侧延伸形成至少一侧臂的承载体；无电解电镀步骤，于该承载体与侧臂上形成介面层，并且覆盖该承载体与侧臂； 激光绝缘步骤，于该承载体与侧臂的局部介面层剥离形成正面绝缘线路、背面绝缘线路；电镀步骤，于该介面层上形成金属层；分割步骤，将侧臂分割以构成承载结构，而完成该塑料电子组件结构的制作。
10.如权利要求9所述的电子元件的承载结构的制备方法，其特征在于所述承 载体为由掺杂包含金属触媒塑料或有机物塑料形成的承载体。
11.如权利要求9所述的电子元件的承载结构的制备方法，其特征在于所述承载体为 无参杂金属触媒的塑料、或无参杂有机物的塑料形成的承载体。
12.如权利要求9所述的电子元件的承载结构的制备方法，其特征在于所述承载体包 括使用预浸、化学蚀刻或喷砂使承载体的表面粗糙化，再施以触媒化，其后再进行无电解电 镀制程前的活化步骤。
13.如权利要求9所述的电子元件的承载结构的制备方法，其特征在于所述无电解电 镀步骤包括于活化过的承载体表面形成一层化学镍或铜金属介面层。
14.如权利要求9所述的电子元件的承载结构的制备方法，其特征在于所述激光绝缘 步骤主要为由激光剥离承载体表面的介面层并延伸超过承载体的边缘到侧臂的表面区域 内以构成正面绝缘线路与背面绝缘线路。
15.如权利要求9所述的电子元件的承载结构的制备方法，其特征在于所述分割步骤 为将侧臂分割，使侧臂与承载体间的黏着面、正面绝缘线路与背面绝缘线路将承载体区隔 形成正极与负极。
全文摘要
本发明公开了一种电子元件的承载结构，包括有承载体、介面层、绝缘线路以及金属层所构成，该承载体是以塑料射出形成，其上更形成有反射杯，该承载体经过蚀刻、触媒化与活化后，通过无电解电镀或化学法将金属镍或铜沉积在承载体的表面以形成介面层，随后使用激光剥离局部介面层以形成局部绝缘线路，接着进行电镀铜、镍、银或金等金属层于介面层上，而完成该高反射导体金属的塑料承载结构。
文档编号H01L23/498GK101894824SQ200910203568
公开日2010年11月24日 申请日期2009年5月18日 优先权日2009年5月18日
发明者江振丰 申请人:光宏精密股份有限公司