CN100511669C - 光源组件与发光芯片封装体 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光源组件，其包括一散热板、一薄膜线路层与多个发光芯片封装体，其中薄膜线路层配置于散热板上。这些发光芯片封装体配置于薄膜线路层上，并与薄膜线路层电性连接。此外，各发光芯片封装体包括一软性承载器、至少一发光芯片与一底胶，其中软性承载器具有一第一表面与一第二表面，而发光芯片配置于软性承载器的第一表面上。发光芯片具有多个凸块，且发光芯片通过这些凸块与软性承载器电性连接。底胶配置于软性承载器与发光芯片之间，以包覆凸块。因此，此光源组件具有较长的使用寿命。

Description

光源组件与发光芯片封装体
技术领域
本发明有关于一种光源组件与芯片封装体，且特别有关于一种光源组件与发光芯片封装体。
背景技术
近年来，利用含氮化镓的化合物半导体，如氮化镓(GaN)、氮化铝镓(AlGaN)、氮化铟镓(InGaN)等的发光二极管(light emitting diode，LED)元件备受瞩目。三族氮化物为一宽频带能隙的材料，其发光波长可以从紫外光一直涵盖至红光，因此可说是几乎涵盖整个可见光的波段。此外，相较于传统灯泡，发光二极管具有绝对的优势，例如体积小、寿命长、低电压/电流驱动、不易破裂、不含水银(没有污染问题)以及发光效率佳(省电)等特性，因此发光二极管在产业上的应用非常广泛。
由于发光二极管的发光现象不属于热发光或放电发光，而是属于冷性发光，所以发光二极管装置在散热良好的情况下，寿命可长达十万小时以上，且无须暖灯时间(idling time)。此外，发光二极管装置具有反应速度快(约为10-9秒)、体积小、用电省、污染低(不含水银)、高可靠度、适合量产等优点，因此其应用的领域十分广泛。因此，发光二极管被视为21世纪最重要的光源。
然而，由于发光二极管运作时会产生大量的热能，且发光二极管的亮度及寿命都会受到温度的影响，因此当发光二极管的功率增加时，散热的需求也就逐渐增加。现有技术是使用复杂的散热系统，然而复杂的散热系统也会造成体积过大以及成本增加等问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种光源组件，以增加使用寿命。
此外，本发明的另一目的是提供一种发光芯片封装体，以提高散热效率。
为达上述或其他目的，本发明提出一种光源组件，其包括一散热板、一薄膜线路层与多个发光芯片封装体，其中薄膜线路层配置于散热板上。这些发光芯片封装体配置于薄膜线路层上，并与薄膜线路层电性连接。此外，各发光芯片封装体包括一软性承载器、至少一发光芯片与一底胶，其中软性承载器具有一第一表面与一第二表面，而发光芯片配置于软性承载器的第一表面上。发光芯片具有多个凸块，且发光芯片通过这些凸块与软性承载器电性连接。底胶配置于软性承载器与发光芯片之间，以包覆凸块。各软性承载器还具有一第一散热金属层、一第二散热金属层与多个散热贯孔，其中第一散热金属层与第二散热金属层分别位于第一表面与第二表面上，而第一散热金属层与第二散热金属层通过散热贯孔连接
在本发明一实施例中，各发光芯片封装体还包括一反射层，其配置于软性承载器上，且反射层具有一开口，其暴露出发光芯片。
在本发明一实施例中，各发光芯片封装体还包括一反射罩，其配置于软性承载器上，且部分反射罩位于发光芯片的上方。
在本发明一实施例中，各软性承载器具有一第一图案化金属层、一第二图案化金属层与多个导电贯孔，其中第一图案化金属层与第二图案化金属层分别位于第一表面与第二表面上，而第一图案化金属层与第二图案化金属层通过这些导电贯孔电性连接。凸块与第一图案化金属层电性连接，且第二图案化金属层与薄膜线路层电性连接。
在本发明一实施例中，薄膜线路层包括一线路层与配置于线路层上的一焊罩层。
在本发明一实施例中，光源组件还包括一绝缘胶层，其配置于薄膜线路层与散热板之间。
在本发明一实施例中，这些发光芯片包括发光二极管或有机发光二极管。
为达上述或其他目的，本发明提出一种光源组件，其包括一软性承载器、多个发光芯片与一底胶，其中软性承载器具有一第一表面与一第二表面，而这些发光芯片配置于软性承载器的第一表面上。各发光芯片具有多个凸块，且这些发光芯片通过凸块与软性承载器电性连接。底胶配置于软性承载器与这些发光芯片之间，以包覆凸块。各软性承载器还具有一第一散热金属层、一第二散热金属层与多个散热贯孔，其中第一散热金属层与第二散热金属层分别位于第一表面与第二表面上，而第一散热金属层与第二散热金属层通过散热贯孔连接
在本发明一实施例中，光源组件还包括一反射层，其配置于软性承载器上，且反射层具有多个开口，其分别暴露出这些发光芯片。
在本发明一实施例中，光源组件还包括多个反射罩，其配置于软性承载器上，且各反射罩的部分位于相对应的发光芯片的上方。
在本发明一实施例中，软性承载器具有一第一图案化金属层、一第二图案化金属层与多个导电贯孔，其中第一图案化金属层与第二图案化金属层分别位于第一表面与第二表面上，而第一图案化金属层与第二图案化金属层通过这些导电贯孔电性连接，这些凸块与第一图案化金属层电性连接。
在本发明一实施例中，各软性承载器的第二散热金属层具有多个凹槽。
为达上述或其他目的，本发明提出一种发光芯片封装体，其包括一软性承载器、至少一发光芯片与一底胶。软性承载器具有具有一第一散热金属层、一第二散热金属层与多个散热贯孔，其中第一散热金属层与第二散热金属层分别位于软性承载器的一第一表面与软性承载器的一第二表面上。第一散热金属层与第二散热金属层通过散热贯孔连接，且第二散热金属层具有多个凹槽。发光芯片具有多个凸块，且发光芯片通过这些凸块与软性承载器电性连接。底胶配置于软性承载器与发光芯片之间，以包覆凸块。
在本发明一实施例中，发光芯片封装体还包括一反射层，其配置于软性承载器上，且反射层具有至少一开口，其暴露出发光芯片。
在本发明一实施例中，发光芯片封装体还包括一反射罩，其配置于软性承载器上，且反射罩的部分位于发光芯片的上方。
在本发明一实施例中，软性承载器还具有一第一图案化金属层、一第二图案化金属层与多个导电贯孔，其中第一图案化金属层与第二图案化金属层分别位于第一表面与第二表面上，而第一图案化金属层与第二图案化金属层通过导电贯孔电性连接，而凸块与第一图案化金属层电性连接。
基于上述，由于本发明将薄膜线路层与散热板接合，以承载发光芯片，因此本发明的光源组件具有较佳的散热效率与较长的使用寿命。此外，本发明采用软性承载器，因此本发明的光源组件能弯折，以提高使用便利性。再者，本发明在软性承载器的散热金属层形成凹槽，以提高散热效率。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1是依照本发明第一实施例的一种光源组件的剖面图。
图2是依照本发明第二实施例的一种光源组件的剖面图。
图3是依照本发明第三实施例的一种光源组件的剖面图。
图4是依照本发明第四实施例的一种光源组件的剖面图。
具体实施方式
【第一实施例】
图1是依照本发明第一实施例的一种光源组件的剖面图。请参考图1，本实施例的光源组件100包括一散热板110、一薄膜线路层120与多个发光芯片封装体130，其中薄膜线路层120配置于散热板110上。在本实施例中，薄膜线路层120包括一线路层122与配置于线路层122上的一焊罩层124。此外，本实施例的光源组件100还包括一绝缘胶层140，其配置于薄膜线路层120与散热板110之间。绝缘胶层140也可以具有导热特性，以利传导发光芯片封装体130所产生的热量。然而，本实施例并不限定薄膜线路层120具有单层线路，而薄膜线路层120也可以是具有多层线路。再者，当薄膜线路层120的最底层为介电层时，薄膜线路层120也可以直接配置于散热板110上。
这些发光芯片封装体130配置于薄膜线路层120上，并与薄膜线路层120电性连接。更详细而言，在本实施例中，这些发光芯片封装体130经由一焊料150、异方性导电胶(ACP)或者是异方性导电膜(ACF)与薄膜线路层120的线路层122电性连接。
请继续参考图1，各发光芯片封装体130包括一软性承载器132、至少一发光芯片134与一底胶136。在本实施例中，软性承载器132例如是软性印刷电路板(flexible printed circuit board，FPC)。此外，软性承载器132具有一第一表面132a与一第二表面132b，而发光芯片134配置于软性承载器132的第一表面132a上。发光芯片134具有多个凸块134a，且发光芯片134通过这些凸块134a与软性承载器132电性连接。底胶136配置于软性承载器132与发光芯片134之间，以包覆凸块134a。
更详细而言，软性承载器132具有一第一图案化金属层1322a、一第二图案化金属层1324a与多个导电贯孔1326a，其中第一图案化金属层1322a与第二图案化金属层1324a分别位于第一表面132a与第二表面132b上，而第一图案化金属层1322a与第二图案化金属层1324a通过这些导电贯孔1326a电性连接。此外，凸块134a与第一图案化金属层1322a电性连接，且第二图案化金属层1324a与薄膜线路层120电性连接。在本实施例中，软性承载器132还可具有一焊罩层1328，其配置于第一图案化金属层1322a上。此外，发光芯片134包括发光二极管或有机发光二极管。值得注意的是，虽然本实施例的发光芯片封装体130仅具有单一发光芯片134，然而在另一实施例中，发光芯片封装体130也可以包含多个发光芯片134。
在本实施例中，为了使得发光芯片134所发出的光线能够更加集中，发光芯片封装体130还包括一反射层1382，其配置于软性承载器132上，且反射层具有一开口1382a，其暴露出发光芯片134。此外，开口1382a的宽度自软性承载器132往远离软性承载器132的方向逐渐增加。再者，为了增加开口1382a的反射率，也可以在开口1382a的内壁上涂布反射材料。
在本实施例中，为了提高散热效率，各软性承载器132还具有一第一散热金属层1322b、一第二散热金属层1324b与多个散热贯孔1326b，其中第一散热金属层1322b与第二散热金属层1324b分别位于第一表面132a与第二表面上132b，而第一散热金属层1322b与第二散热金属层1324b通过散热贯孔1326b连接。
由于将发光芯片封装体130配置于薄膜线路层120上，且薄膜线路层120与散热板110接合，因此发光芯片封装体130运作时所产生的热量能够经由散热板110传导至外界，以提高发光芯片封装体130的使用寿命与发光效率。此外，若发光芯片封装体130排列成一直线，则此光源组件100可以作为线光源。若发光芯片封装体130排列成阵列，则此光源组件100可以作为面光源。
【第二实施例】
图2是依照本发明第二实施例的一种光源组件的剖面图。请参考图2，本实施例与第一实施例相似，其不同之处在于：在本实施例的光源组件200中，发光芯片封装体130还包括一反射罩1384，其配置于软性承载器132上，且部分反射罩1384位于发光芯片134的上方。因此，反射罩1384能够改变光源组件200的出光方向。换言之，光源组件200为侧边出光。此外，为了增加反射罩1384的反射率，也可以在反射罩1384的内壁上涂布反射材料。或者，反射罩1384的材质为金属。
【第三实施例】
图3是依照本发明第三实施例的一种光源组件的剖面图。请参考图3，本实施例之光源组件300包括一软性承载器310、多个发光芯片320与一底胶330。其中，软性承载器310例如是软性印刷电路板(FPC)。此外，软性承载器310具有一第一表面310a与一第二表面310b，而这些发光芯片320配置于软性承载器310的第一表面310a上。各发光芯片320具有多个凸块320a，且这些发光芯片320通过凸块320a与软性承载器310电性连接。另外，发光芯片320包括发光二极管或有机发光二极管。再者，底胶330配置于软性承载器310与这些发光芯片320之间，以包覆凸块320a。
更详细而言，软性承载器310具有一第一图案化金属层312a、一第二图案化金属层314a与多个导电贯孔316a，其中第一图案化金属层312a与第二图案化金属层314a分别位于第一表面310a与第二表面310b上，而第一图案化金属层312a与第二图案化金属层314a通过这些导电贯孔316a电性连接。此外，凸块320a与第一图案化金属层312a电性连接。在本实施例中，软性承载器310还可具有一焊罩层318，其配置于第一图案化金属层312a上。
在本实施例中，为了使得发光芯片320所发出的光线能够更加集中，光源组件300还包括一反射层340，其配置于软性承载器310上，且反射层具有多个开口340a，其暴露出各发光芯片134。此外，各开口340a的宽度自软性承载器310往远离软性承载器310的方向逐渐增加。再者，为了增加开口340a的反射率，也可以在开口340a的内壁上涂布反射材料。
为了提高光源组件300的散热效率，软性承载器310还具有一第一散热金属层312b、一第二散热金属层314b与多个散热贯孔316b，其中第一散热金属层312b与第二散热金属层314b分别位于第一表面310a与第二表面上310b，而第一散热金属层312b与第二散热金属层314b通过散热贯孔316b连接。此外，第二散热金属层314b也可以具有多个凹槽3142a。更详细而言，凹槽3142a例如是由蚀刻制程而形成，以增加散热面积。
此外，若发光芯片封装体320排列成一直线，则此光源组件300可以作为线光源。若发光芯片封装体320排列成阵列，则此光源组件300可以作为面光源。
【第四实施例】
图4是依照本发明第四实施例的一种光源组件的剖面图。请参考图4，本实施例与第三实施例相似，其不同之处在于：本实施例的光源组件400还包括一反射罩350，其配置于软性承载器310上，且部分反射罩350位于发光芯片320的上方。因此，反射罩350能够改变光源组件400的出光方向。换言之，光源组件400为侧边出光。此外，为了增加反射罩350的反射率，也可以在反射罩350的内壁上涂布反射材料。或者，反射罩350的材质为金属。此外，本实施例的光源组件400也不限定需具有散热结构3142。
综上所述，本发明的光源组件至少具有下列优点：
一、本发明采用散热板并搭配薄膜线路层作为承载器，因此发光芯片运作时所产生的热能通过极短的路径传至外界，以提高发光芯片的使用寿命与发光效率。
二、本发明采用软性承载器，因此本发明的光源组件能弯折，以提高使用便利性。
三、由于发光芯片以覆晶接合方式与软性承载器电性连接，因此发光芯片所发出的光线较不易受其他构件的干扰。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许更动与润饰，因此本发明的保护范围当以权利要求所界定的为准。

Claims (16)

1.一种光源组件，包括：
一散热板；
一薄膜线路层，配置于该散热板上；
多个发光芯片封装体，配置于该薄膜线路层上，并与该薄膜线路层电性连接，而各该发光芯片封装体包括：
一软性承载器，具有一第一表面与一第二表面，该软性承载器还具有一第一散热金属层、一第二散热金属层与多个散热贯孔，该第一散热金属层与该第二散热金属层分别位于该第一表面与该第二表面上，而该第一散热金属层与该第二散热金属层通过该些散热贯孔连接；
至少一发光芯片，配置于该软性承载器之该第一表面上，而该发光芯片具有多个凸块，且该发光芯片通过该些凸块与该软性承载器电性连接；以及
一底胶，配置于该软性承载器与该发光芯片之间，以包覆该些凸块。
2.如权利要求1所述的光源组件，其特征在于，各该发光芯片封装体还包括一反射层，配置于该软性承载器上，且该反射层具有一开口，暴露出该发光芯片。
3.如权利要求1所述的光源组件，其特征在于，各该发光芯片封装体还包括一反射罩，配置于该软性承载器上，且部分该反射罩位于该发光芯片的上方。
4.如权利要求1所述的光源组件，其特征在于，各该软性承载器具有一第一图案化金属层、一第二图案化金属层与多个导电贯孔，其中该第一图案化金属层与该第二图案化金属层分别位于该第一表面与该第二表面上，而该第一图案化金属层与该第二图案化金属层通过该些导电贯孔电性连接，该些凸块与该第一图案化金属层电性连接，且该第二图案化金属层与该薄膜线路层电性连接。
5.如权利要求1所述的光源组件，其特征在于，该薄膜线路层包括一线路层与配置于该线路层上的一焊罩层。
6.如权利要求1所述的光源组件，其特征在于，还包括一绝缘胶层，配置于该薄膜线路层与该散热板之间。
7.如权利要求1所述的光源组件，其特征在于，该些发光芯片包括发光二极管或有机发光二极管。
8.一种光源组件，包括：
一软性承载器，具有一第一表面与一第二表面，该软性承载器还具有一第一散热金属层、一第二散热金属层与多个散热贯孔，该第一散热金属层与该第二散热金属层分别位于该第一表面与该第二表面上，而该第一散热金属层与该第二散热金属层通过该些散热贯孔连接；
多个发光芯片，配置于该软性承载器的该第一表面上，而各该发光芯片具有多个凸块，且该些发光芯片通过该些凸块与该软性承载器电性连接；以及
一底胶，配置于该软性承载器与该些发光芯片之间，以包覆该些凸块。
9.如权利要求8所述的光源组件，其特征在于，还包括一反射层，配置于该软性承载器上，且该反射层具有多个开口，分别暴露出该些发光芯片。
10.如权利要求8所述的光源组件，其特征在于，还包括多个反射罩，配置于该软性承载器上，且各该反射罩的部分位于相对应的该发光芯片的上方。
11.如权利要求8所述的光源组件，其特征在于，该软性承载器具有一第一图案化金属层、一第二图案化金属层与多个导电贯孔，其中该第一图案化金属层与该第二图案化金属层分别位于该第一表面与该第二表面上，而该第一图案化金属层与该第二图案化金属层通过该些导电贯孔电性连接，该些凸块与该第一图案化金属层电性连接。
12.如权利要求8所述的光源组件，其特征在于，各该软性承载器的该第二散热金属层具有多个凹槽。
13.一种发光芯片封装体，包括：
一软性承载器，具有一第一散热金属层、一第二散热金属层与多个散热贯孔，其中该第一散热金属层与该第二散热金属层分别位于该软性承载器的一第一表面与该软性承载器的一第二表面上，而该第一散热金属层与该第二散热金属层通过该些散热贯孔连接，且该第二散热金属层具有多个凹槽；
至少一发光芯片，配置于该软性承载器的该第一表面上，而该发光芯片具有多个凸块，且该发光芯片通过该些凸块与该软性承载器电性连接；以及
一底胶，配置于该软性承载器与该发光芯片之间，以包覆该些凸块。
14.如权利要求13所述的发光芯片封装体，其特征在于，还包括一反射层，配置于该软性承载器上，且该反射层具有至少一开口，暴露出该发光芯片。
15.如权利要求13所述的发光芯片封装体，其特征在于，还包括一反射罩，配置于该软性承载器上，且该反射罩的部分位于该发光芯片的上方。
16.如权利要求13所述的发光芯片封装体，其特征在于，该软性承载器还具有一第一图案化金属层、一第二图案化金属层与多个导电贯孔，其中该第一图案化金属层与该第二图案化金属层分别位于该第一表面与该第二表面上，而该第一图案化金属层与该第二图案化金属层通过该些导电贯孔电性连接，该些凸块与该第一图案化金属层电性连接。
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