专利名称：一种支架结构及具有此支架结构的发光元件封装结构的制作方法
技术领域：
本实用新型是有关于一种支架结构，且特别是有关于一种具有此支架结构的发光元件封装结构。
背景技术：
发光二极管(Light Emitting Diode, LED)是半导体材料制成的发光元件,可将电能转换成光，其具有体积小、能量转换效率高、寿命长、省电等优点，因此广泛应用于各式电子装置的光源。发光元件是透过封装结构以保护发光元件不受外界影响。图1A是绘示依照已知的发光元件封装结构100的剖面结构示意图，而图1B是绘示依照图1A的发光元件封装结构100的俯视图。如图1A所示，已知的发光元件封装结构100包含发光元件110、金属支架120、封装塑料130、金属导线142、144及封装胶体150。金属支架120包含第一金属支架124及第二金属支架122,且两金属支架122、124的上表面是在同一平面上。发光兀件110通过打线连接两金属支架122、124，并连接外部电源以形成回路。然而，当发光元件封装结构放置于高温约150°C 250°C下，金属支架120、封装塑料130与封装胶体150会因为膨胀系数不同拉扯焊接的金属导线142，尤其封装塑料130的膨胀会对两片金属支架分别造成相反方向132、132’的拉力，使得两片金属支架的水平间距变大，造成金属导线142断裂或球脱现象，即金属导线142会从A点或B点弹开导致断路。因此，需要一种支架结构提升发光元件封装结构的强度，以解决上述问题
实用新型内容
因此，本实用新型的一目的是在提供一种支架结构，其组成包含一封装壳体、一第一金属支架及一第二金属支架。封装壳体具有一中空功能区；第一金属支架部分埋设于封装壳体中，且露出至少部分上表面于中空功能区内；第二金属支架部分埋设于该封装壳体中，且露出至少部分上表面于中空功能区内。上述的第一金属支架的上表面与第二金属支架的上表面非共平面。依据本实用新型一实施例，第一金属支架的上表面位于第二金属支架的上表面的下方。依据本实用新型另一实施例，第一金属支架的上表面位于第二金属支架的上表面的上方。上述的第一金属支架与第二金属支架的正投影部分重叠，并且互不接触。本实用新型的另一目的是在提供一种发光元件封装结构，其组成包含一如上所述的支架结构、一发光元件及多个金属导线。发光元件设置于该支架结构的第一金属支架的上表面。多个金属导线至少包含一第一金属导线及一第二金属导线。第一金属导线连接发光元件至第一金属支架，且第二金属导线连接发光元件至该支架结构的第二金属支架。依据本实用新型一实施例，发光元件为发光二极管晶粒。依据本实用新型另一实施例，发光元件封装结构还包含一封装胶体，填入中空功能区，且覆盖发光二极管晶粒、金属导线、以及暴露于中空功能区的第一金属支架与第二金属支架。依据本实用新型又一实施例，该封装胶体为硅胶封装胶体。依据本实用新型再一实施例，该封装胶体为荧光封装胶体。根据上述可知，本实用新型的发光元件封装结构的支架结构，其第一金属支架的上表面与第二金属支架的上表面非共平面，使得高温热膨胀也不影响两金属支架的间距，进而解决金属导线从发光元件表面弹开造成断路的问题。
为让本实用新型的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下:图1A是绘示依照已知的发光元件封装结构的剖面结构示意图；图1B是绘示依照图1A的发光元件封装结构的俯视图；图2是绘示依照本实用新型一实施方式的支架结构的剖面结构示意图；图3A是绘示依照本实用新型一实施方式的发光元件封装结构的剖面结构示意图；图3B是绘示依照图3A的发光元件封装结构的俯视图；图4A是绘示依照本实用新型另一实施方式的发光元件封装结构的剖面结构示意图； 图4B是绘示依照图4A的发光元件封装结构的俯视图。
具体实施方式
为了使本实用新型的叙述更加详尽与完备，下文针对了本实用新型的实施方式与具体实施例提出了说明性的描述；但这并非实施或运用本实用新型具体实施例的唯一形式。以下所揭露的各实施例，在有益的情形下可相互组合或取代，也可在一实施例中附加其他的实施例，而无须进一步的记载或说明。然而，可在无此等特定细节的情况下实践本实用新型的实施例。在其他情况下，为简化附图，熟知的结构与装置仅示意性地绘示于图中。支架结构请参照图2，其绘示依照本实用新型一实施方式的支架结构200的剖面结构示意图。如图2所不，支架结构200包含一封装壳体230、一第一金属支架224及一第二金属支架222。封装壳体230具有一中空功能区250 ;第一金属支架224是部分埋设于封装壳体230中，且露出至少部分上表面224a于中空功能区250内；第二金属支架222是部分埋设于封装壳体230中，且露出至少部分上表面222a于中空功能区250内。上述的第一金属支架224的上表面224a与第二金属支架222的上表面222a非共平面。两金属支架的正投影部分重叠，且互不接触。当此支架结构200的封装壳体230在高温下，第一金属支架224下方的封装壳体230受热膨胀，会朝两相反方向232、232’移动，第二金属支架222下的封装壳体230亦受热膨胀，而朝向两相反方向234、234’移动，由于两金属支架的正投影重叠处的封装壳体230受两相反的力拉扯232’、234，故不影响两金属支架的水平间距。金属支架是由金属材料制成，例如可为铜。封装壳体的材料可为聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate, PET) > 聚苯硫醚(polyphenylene sulfide, PPS)> 聚酸亚胺(polyimide, PI)、聚酰胺(polyamide, PA)、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylenenaphthalate, PEN)、聚硫醚(polyether sulfone,PES)、聚醚酸亚胺(polyetherimide, PEI)、聚芳基酸酯(polyarylate, PAR)、聚讽(polysulfone, PS)、聚碳酸酯(polycarbonate,PC)、聚二醚酮(polyether ether ketone, PEEK)、聚己内酯(polycaprolactone, PCL)> 聚氯乙烯(poly(vinylidene chloride))> 聚乳酸(polylactides)、聚琥拍酸丁酯(polybutylene succinate-adipate)或上述的组合。然而，亦可使用其他具有弹性的高分子(elastic polymer),并不限于上述所提及的高分子材料。发光元件封装结构请参照图3A，其绘示依照本实用新型一实施方式的发光元件封装结构300的剖面结构示意图。图3B是绘示依照图3A的发光元件封装结构300的俯视图。如图3A所示，发光元件封装结构300包含一支架结构200、一发光元件310及多个金属导线。发光元件310是设置于第一金属支架224的上表面224a。在一实施例中，发光元件是发光二极管晶粒。发光元件的材料可为磷砷化镓(GaAsP) II1- V族、砷化铝镓(AlGaAs) II1- V族、磷化铝镓铟(AlGaInP)、碳化硅(SiC) IV族、硒化锌(ZnSe) I1-VI族、氮化镓(GaN)或氮化铟镓(InGaN) II1- V族、氮化铟镓(InGaN) II1- V族或单一量子井(SQff) II1- V族，但不限于此。多个金属导线至少包含一第一金属导线344及一第二金属导线342。发光元件310通过第一金属导线344连接至第一金属支架224 ;而第二金属导线342连接发光元件310以形成接点C，以及连接第二金属支架222以形成接点D。第一金属导线344及一第二金属导线342是分别为正负极，并连接外部电源以形成回路。
金属导线可为金线、铜线或铜芯镀金线；然而，金属导线的材料并非用以限定本实用新型，各种金属导线的材料皆可应用于本实用新型。在本实施方式之中，第一金属支架224的上表面224a位于第二金属支架222的上表面222a的下方。两金属支架的正投影部分重叠，重叠的部分至少超过第二金属导线342与第二金属支架222的接点D，以a-a’切线为基准，且两金属支架互不接触。如此一来，当封装壳体受热膨胀后，第一金属支架224下方的封装壳体230朝两相反方向232、232’移动，第二金属支架222下的封装壳体230朝向两相反方向234、234’移动。由于两金属支架的正投影重叠处的封装壳体230受两相反的力拉扯232’、234，故不影响两金属支架的水平间距。如此一来，可大幅降低第二金属导线342从发光兀件310或第二金属支架222表面跳开导致断路的问题。然而，本实用新型的支架结构并不受限于此，上述的任一支架结构可应用于本实用新型的发光元件封装结构。发光元件封装结构300还包含一封装胶体360，是填入中空功能区，且覆盖发光元件310、金属导线342、344及暴露于该中空功能区的金属支架222、224，用以保护发光元件310及金属导线342、344免受环境的损害。封装胶体的材料可为热塑性高分子(thermoplastic polymer)或热固性高分子(thermosetting polymer),例如聚硫化物类高分子(polysufide polymer)、聚醚氨酯类高分子(urethane polymer)、聚丙烯酸酯类高分子(acrylic polymer)、苯乙烯-丁二烯共聚物(styrene-butadiene polymer)或上述的组合,例如娃胶或环氧树脂(即封装胶体例如可为硅胶封装胶体或环氧树脂封装胶体)。然而，封装胶体的材料并非用以限定本实用新型，各种封装胶体的材料皆可应用于本实用新型。在一实施例中，封装胶体为荧光封装胶体，即混合有荧光粉的荧光胶体，用以改变发光元件的发光波长。请参照图4A，其绘示依照本实用新型另一实施方式的发光元件封装结构400的剖面结构示意图。图4B是绘示依照图4A的发光元件封装结构400的俯视图。本实施方式的发光元件410、封装壳体430、第一金属导线444、第二金属导线442及封装胶体450的具体实施方式
及特征可与上述的实施方式相同。如图4A所不,其中不同的地方在于,第一金属支架424的上表面位于第二金属支架422的上表面的上方。发光兀件410通过第一金属导线444连接至第一金属支架424 ;而第二金属导线442连接发光元件410以形成接点E,以及连接第二金属支架422以形成接点F。两金属支架重叠的部分至少超过第二金属导线442与发光元件410的接点E，以b-b’切线为基准，且两金属支架互不接触。根据上述可知，本实用新型的发光元件封装结构的支架结构，其第一金属支架的上表面与第二金属支架的上表面非共平面。两金属支架的正投影部分重叠，且互不接触。此种支架结构可以提升发光元件封装结构的稳定性，使得封装壳体热涨冷缩也不影响两金属支架的水平间距，进而解决金属导线从发光元件表面跳开造成断路的问题。虽然本实用新型已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何熟悉此技艺者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本实用新型的保护范围 当视所附的权利要求书所界定的范围为准。
权利要求1.一种支架结构，其特征在于，包含: 一封装壳体，具有一中空功能区； 一第一金属支架，部分埋设于该封装壳体中且露出至少部分上表面于该中空功能区内；以及 一第二金属支架，部分埋设于该封装壳体中且露出至少部分上表面于该中空功能区内，其中该第一金属支架的该上表面与该第二金属支架的该上表面非共平面。
2.根据权利要求1所述的支架结构，其特征在于，该第一金属支架的该上表面位于该第二金属支架的该上表面的下方。
3.根据权利要求1所述的支架结构，其特征在于，该第一金属支架的该上表面位于该第二金属支架的该上表面的上方。
4.根据权利要求1所述的支架结构，其特征在于，该第一金属支架与该第二金属支架的正投影部分重叠。
5.根据权利要求1所述的支架结构，其特征在于，该第一金属支架与该第二金属支架互不接触。
6.一种发光元件封装结构，其特征在于，包含: 一如权利要求1至5中任一权利要求所述的支架结构； 一发光元件，设置于该支架结构的第一金属支架的上表面；以及 多个金属导线，至少包含一第一金属导线及一第二金属导线，其中该第一金属导线连接该发光元件至该第一金属支架，以及该第二金属导线连接该发光元件至该支架结构的第二金属支架。
7.根据权利要求6所述的封装结构，其特征在于，该发光元件为发光二极管晶粒。
8.根据权利要求7所述的封装结构，其特征在于，还包含一封装胶体，填入该中空功能区，且覆盖该发光二极管晶粒、所述多个金属导线、以及暴露于该中空功能区的该第一金属支架与该第二金属支架。
9.根据权利要求8所述的封装结构，其特征在于，该封装胶体为硅胶封装胶体。
10.根据权利要求8所述的封装结构，其特征在于，该封装胶体为荧光封装胶体。
专利摘要本实用新型揭露一种支架结构及具有此支架结构的发光元件封装结构。支架结构包含一封装壳体、一第一金属支架及一第二金属支架。封装壳体具有一中空功能区；第一金属支架部分埋设于封装壳体中，且露出至少部分上表面于中空功能区内；第二金属支架部分埋设于该封装壳体中，且露出至少部分上表面于中空功能区内。上述的第一金属支架的上表面与第二金属支架的上表面非共平面。
文档编号H01L33/62GK203150613SQ20132010667
公开日2013年8月21日 申请日期2013年3月8日 优先权日2013年1月14日
发明者颜仕伦, 丁健弘 申请人:隆达电子股份有限公司