專利名稱：具增亮效果的led燈的制作方法
技術領域：
本實用新型為一種具增亮效果的LED燈。
背景技術：
目前生活上隨處可以看到各式各樣發光二極體(LED)商品的應用，例如交通號 志、機車尾燈、汽車頭燈、路燈、電腦指示燈、手電筒、LED背光源等。這些商品除了必要的發 光二極體晶片制程外，都必須經過一道非常重要的程序一封裝。由于發光二極體晶片本身不具有抗濕氣、防氧化、防短路等保護作用，如發光二極 體晶片未進行封裝，且因其容易受潮、導電，故發光二極體晶片無法直接接合于印刷電路板 上，因此需經過不同型式的組裝打線、膠體封裝等制程，使該發光二極體晶片以外引線連接 到封裝件的外部，以保護發光二極體晶片，再藉由外引線使該發光二極體晶片可接合于印 刷電路板上，并利用該封裝件作為控制晶片光源方向及角度的發光，以藉由反射與聚光的 作用來提高發光效率。為配合不同的應用場合、不同的外形尺寸、散熱方案和發光效果，因此LED封裝形 式系具有多種多樣；然而，目前習用的LED于封裝后，容易產生散熱效果不佳的情形，且因 目前封裝材料大多采用環氧樹酯系列材料灌注封裝，然而，環氧樹酯是屬高分子材料，其具 有易老化、不耐熱及光的特性不佳等主要缺點，且其會因為吸收可見光(紫外光為甚)產生 高分子鏈段交聯的現象，使得密封后的發光二極體晶片除具有散熱不易，并降低發光二極 體晶片的壽命等缺點外，封膠后的發光二極體晶片更會造成熱的蓄積及膠的黃化，以產生 光衰的現象，大大地降低LED的透明度及透光率，進而影響其照明效果；而隨著LED輸出功 率的需求愈來愈高的情況下，此劣化現象會更加嚴重。綜合上開先前技術的缺點，大致上包括習用的LED于封裝后，容易使得該發光二 極體表面形成的一封裝件于高溫及氧化的情形下，產生黃化的現象，以降低LED的透明度 及透光率，進而影響其照明效果；而鑒于解決上述缺點，本實用新型提出一種具增亮效果的 LED 燈。
發明內容本實用新型的目的在于，提供一種具增亮效果的LED燈，其能增加LED的折射率， 且防止LED表面產生氧化及黃化現象，從而增加LED的透明度及透光率，使其具有增亮效
^ ο為實現上述目的，本實用新型公開了一種具增亮效果的LED燈，其特征在于包含一發光二極體晶片；以及一封裝于該發光二極體晶片的表面上以形成該LED燈的且能減少氧化以及黃化 現象以增加透明度及透光率從而使該LED燈具有增亮效果的低碳封裝件，該低碳封裝件于 表面具有一具有凹凸不勻的表面以增加該LED燈的折射角且減少該低碳封裝件內部反射 現象的微粗化層。[0010]其中，該低碳封裝件由一封裝材料組成。其中，該封裝材料為環氧樹酯或硅樹酯。通過上述結構，本實用新型的LED燈藉由具低碳成分的該封裝件，以減少該封裝 件產生氧化、黃化的現象，從而增加該LED的透明度及透光率，使該LED具有增亮效果，而且 在該封裝件表面形成微粗化層，可增加該LED的折射率，降低該封裝件內部全反射的發生， 以達到提升發光效率及增亮的效果；最后，還藉由具低碳成分的該封裝件，以減低該封裝件 表面的聚熱效應，以提升該LED的散熱效果，進而減少熱衰的情形，以增加其使用壽命。

圖1為本實用新型的折射示意圖。圖2為習用LED的折射示意圖。 圖3為本實用新型于進行增亮作業的流程圖(一)。圖4為本實用新型于進行增亮作業的流程圖(二)。圖5為本實用新型封裝件進行增亮作業前的化學鏈結示意圖。圖6為本實用新型封裝件進行增亮作業后的化學鏈結示意圖。
具體實施方式
為便于說明本實用新型于上述新型內容一欄中所表示的中心思想，茲以具體實施 例表達。實施例中各種不同物件系按適于說明的比例、尺寸、變形量或位移量而描繪，而非 按實際元件的比例予以繪制，合先敘明。且以下的說明中，類似的元件是以相同的編號來表
7J\ ο如圖1所示，本實用新型為一種具增亮效果的LED燈，主要包括一發光二極體晶片 10，以及該低碳封裝件20。該低碳封裝件20封裝于該發光二極體晶片10的表面上，以形成一 LED燈30，該低碳封裝件20由一封裝材料所組成，該封裝材料可為環氧樹酯或硅樹酯；該低碳封裝件20表面具有一微粗化層21，該微粗化層21經由于該封裝件20表 面以一電漿40處理后所形成，該粗化層21為凹凸不勻的表面，藉該微粗化層21可增加該 LED30的折射率；該封裝件20具有低碳成分，以減少該封裝件產生氧化、黃化的現象，以增 加該LED30的透明度及透光率，使該LED30具有增亮效果。該微粗化層21藉由于該封裝件20內導入一電漿所形成，導入該電漿的目的及結 果如下所述由于封裝作業時所采用的該封裝材料為一環氧樹酯或一硅樹酯等有機化合物，因 此，該等種類的封裝材料成分均含有硅分子、碳分子及氫分子等有機結構，以及氫氧的混合 有機物質，而封裝材料內的碳分子元素于高溫環境下，容易與空氣產生氧化作用，使得原本 呈透明狀的封裝材料產生黃化，甚至劣化的現象，此外，該碳分子元素的存在容易使得該發 光二極體10產生熱蓄積現象，以降低其熱傳導系數，而造成該LED30散熱不易；藉由導入該 電漿40后，可解決上述黃化及積熱的問題。于封裝作業進行時或完成后加入上述增亮作業，以藉由該電漿40的導入，可有效 去除該封裝件20內含的碳元素，使該封裝件20具有低碳成分，其位于該發光二極體晶片10的表面上，藉減少該封裝件20產生氧化、黃化的現象外，以增加該LED30的透明度及透光 率，使該LED30具有增亮效果。另一方面，藉由該 封裝件20內碳元素的去除，可減低該封裝件20表面的聚熱效 應，以使晶粒的本身的熱更有效率地往外擴散，以提升該LED30的散熱效果，進而減少熱衰 的情形，以增加其使用壽命。此外，藉由導入該電漿40，亦可增加該LED30的折射率；如圖1及圖2所示，分別為 該封裝件20導入該電漿40后與導入該電漿40前的表面折射示意圖；如圖2所示，利用該 封裝件20作為控制晶片光源方向及角度的發光，然而，因其光源方向與角度均已固定，因 此其光線折射角無法擴大，導致光線由該封裝件20進入空氣時容易產生全反射現象，造成 部分光線返回封裝件20內部而無法透出，造成該LED30發光率降低；而如圖1所示，藉由該 電漿40的導入，使得該封裝件20表面產生物理質變，因此該封裝件20表面即會產生結晶 化現象，以形成該微粗化層21，使得該封裝件20表面產生糙化的情形，藉以增加該LED 30 折射角，降低該封裝件20內部全反射現象的發生，以增加該LED 30的折射率，使其達到提 升發光效率及增亮的效果；此外，上述導入該電漿40的作業亦可應用于該發光二極體晶片 10進行封裝作業前的磊晶制程中，透過導入該電漿40以進行該發光二極體晶片10的表面 清潔作業，使該LED 30的增亮效果更為提升。以下將針對上述導入該電漿40的增亮作業與原理作一詳細說明為了加強該發光二極體晶片10的表面透光率，該發光二極體晶片10于進行封裝 作業前的磊晶制程中，可于該發光二極體晶片10表面導入該電漿40，該電漿40為一大氣 電菜，以進行表面的清潔作業；如圖3及圖4所示，首先將惰性氣體及干凈空氣，如N2、CDA 等氣體進行加壓，并以一高壓放電裝置50將兩電極間產生強烈的電子交換作用，以形成 電弧，當該電弧放電的電壓達到穩定狀態時，欲解離的氣體開始分解為氣體和氣體離子的 混合體，以形成該電漿40，加速該電漿40中的電子，使電子與氣體分子，如氧氣、氫氣反應 產生氧原子、臭氧及氫原子；這些粒子的反應性相當強，經與該發光二極體晶片10的有機 分子碰撞即起反應，并生成穩定的碳氫分子、碳氧分子或水分子，而氧氣經由該電漿40解 離后，會產生大量的自由基(Free Radical)粒子60，藉由該電漿40中的該自由基(Free Radical)粒子60或介穩態的高活性氣體分子，包括氮自由基、氧自由基，以及硅烷自由基， 這些自由基粒子60與碳氫化合物及該發光二極體晶片10表面的金屬氧化物及雜質進行化 學反應后，尤以氧自由基最容易與油性物質與低分子有機物產生揮發性的產物，使產生的 氣體進入大氣中，已將表面的金屬氧化物及雜質輕易的被惰性氣體帶走，藉此可將該金屬 氧化物及該雜質自表面去除，而完成表面的清潔作業，俾以增加該發光二極體晶片10的表 面透光率。該發光二極體晶片10經上述的表面清潔作業后，即可進行封裝作業，經封裝后， 其表面處即可形成該封裝件20 ；將上述的該電漿40導入該封裝件20表面中，使該封裝件 20表面形成一微粗化層21 ；而該電漿40導入該封裝件20內部后，該電漿40內部的電子系 會產生大量的自由基(Free Radical)粒子60，該自由基(FreeRadical)粒子60供與該封 裝件20內的碳元素產生化學反應，以去除該封裝件20內的碳元素。如圖5所示，為該封裝件20導入該電漿40前的化學鏈結示意圖，其包括硅分子Si 與碳氫化合物CH3 ；如圖6所示，系為該封裝件20導入該電漿40后的化學鏈結示意圖；藉此，即可有效去除該封裝件20內的碳元素；其化學反應式(1) (2)如下式(1) :e-+02 — 20*式(2):20*+C — CO2該電漿40導入所產生的該自由基(Free Radical)粒子60的原理及化學反應同 上述磊晶制程中的清潔作業，如圖3所示，因此不再多加贅述；如圖4所示，藉由該電漿40 的導入后，其內部電子所產生的該自由基(Free Radical)粒子的反應性相當強，因此，該自 由基(Free Radical)粒子即會與該封裝件20內的有機分子結構一碳分子碰撞而產生化學 反應，并生成穩定的碳氧分子，包括Si02、C、H2O, 03、CO2,以排出于周遭環境中。 習用的各種電漿技術皆能達到上述的效果，然而，為使該發光二極體晶 片10不會 受到傷害，因此，以大氣低溫電漿最為合適，其可供快速倒入制程，且不會有腐蝕性的氣體 產生，因此處理后所產生的氣體可直接排放于空氣中，此外，其具有設備穩定的特性，相較 于一般電漿耗能較小，且無需使用昂貴及笨重的真空設備，就制程而言，可使該LED30不受 真空腔體的限制，并可進行連續式的程序，綜合上述的特性，其不僅可有效降低制造成本 夕卜，亦可同時達到節能環保的目的。綜合上述所言，本實用新型確能藉由該微粗化層21的形成，以及除碳的作用，使 該LED30同時達到增亮及良好散熱的效果，且在大氣低溫電漿使用下，達到節能環保的目 的。雖本實用新型是以一個最佳實施例作說明，但精于此技藝者能在不脫離本實用新 型精神與范疇下作各種不同形式的改變。以上所舉實施例僅用以說明本實用新型而已，非 用以限制本實用新型的范圍。舉凡不違本實用新型精神所從事的種種修改或變化，俱屬本 實用新型申請專利范圍。
權利要求一種具增亮效果的LED燈，其特征在于包含一發光二極體晶片；以及一封裝于該發光二極體晶片的表面上以形成該LED燈的且能減少氧化以及黃化現象以增加透明度及透光率從而使該LED燈具有增亮效果的低碳封裝件，該低碳封裝件于表面具有一具有凹凸不勻的表面以增加該LED燈的折射角且減少該低碳封裝件內部反射現象的微粗化層。
2.如權利要求1所述的具增亮效果的LED燈，其特征在于，該低碳封裝件由一封裝材料 組成。
3.如權利要求2所述的具增亮效果的LED燈，其特征在于，該封裝材料為環氧樹酯或硅 樹酯。
專利摘要本實用新型為一種具增亮效果的LED燈，其特征在于一發光二極體晶片；以及一低碳封裝件，封裝于該發光二極體晶片的表面上，以形成一LED，該封裝件于表面具有一微粗化層，該微粗化層可增加該LED的折射率，藉該粗化層可增加該LED的折射角，減少該封裝件內部全反射的現象，并透過該低碳封裝件減少氧化、黃化的現象，以增加該LED的透明度及透光率，使該LED具有增亮效果。
文檔編號F21V19/00GK201731329SQ20102023376
公開日2011年2月2日 申請日期2010年6月23日 優先權日2010年6月23日
發明者林昱禎 申請人:佳升科技有限公司