CN101207169A - 发光芯片封装体与光源组件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种发光芯片封装体，其包括一承载器、至少一发光芯片与散热罩，其中承载器具有多个贯孔。发光芯片配置于承载器上，其中该发光芯片具有一主动面、相对于主动面的一背面与多个凸块。凸块配置于主动面上，且发光芯片通过这些凸块与承载器电性连接。散热罩配置于承载器上，并暴露出发光芯片的至少一侧面，而散热罩包括一罩体与多个凸出部，其中凸出部与罩体相连，而部分罩体位于发光芯片背面，且这些凸出部分别贯穿贯孔。因此，此种发光芯片封装体具有较佳的散热效率。

Description

发光芯片封装体与光源组件
技术领域
本发明是有关于一种光源组件与芯片封装体，且特别是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，由于发光二极管运行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
本发明提供一种光源组件，以增加使用寿命。
本发明提供一种发光芯片封装体，以提高散热效率。
本发明提出一种发光芯片封装体，其包括一承载器、至少一发光芯片与散热罩，其中承载器具有多个贯孔。发光芯片配置于承载器上，而发光芯片具有一主动面、相对于主动面的一背面与多个凸块，其中凸块配置于主动面，且发光芯片通过这些凸块与承载器电性连接。散热板配置于承载器上，并暴露出发光芯片的至少一侧面，而散热罩包括一罩体与多个凸出部，其中凸出部与罩体相连，而部分罩体位于发光芯片背面，且这些凸出部分别贯穿贯孔。
在本发明一实施例中，罩体包括一顶部与多个侧壁，其中顶部位于发光芯片背面，而这些侧壁与顶部相连，且各凸出部与这些侧壁其中之一相连。
在本发明一实施例中，发光芯片封装体还包括一第一胶体，其配置于顶部与发光芯片之间。
在本发明一实施例中，该第一胶体可以为散热胶或者是B阶胶材。
在本发明一实施例中，发光芯片封装体还包括一第二胶体，其配置于这些侧壁与承载器之间。
在本发明一实施例中，其中该第二胶体可以为散热胶、非导电胶或者是B阶胶材。
在本发明一实施例中，发光芯片封装体还包括一底胶，其配置于发光芯片与承载器之间，以包覆凸块，且底胶暴露出芯片背面。
在本发明一实施例中，承载器具有一第一图案化金属层、一第二图案化金属层、一焊罩层与多个导电贯孔，其中第一图案化金属层与第二图案化金属层分别位于承载器的两相对表面上，而焊罩层覆盖部分第一图案化金属层，且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，凸块与第一图案化金属层电性连接。
在本发明一实施例中，发光芯片包括发光二极管或有机发光二极管。
本发明提出一种光源组件，其包括一第一承载器与至少一发光芯片封装体。第一承载器包括一金属基板与一第三图案化金属层，其中第三图案化金属层配置于金属基板上。发光芯片封装体配置于第一承载器上，并与第三图案化金属层电性连接。发光芯片封装体包括一第二承载器、至少一发光芯片与一散热罩。其中，第二承载器具有多个贯孔，而发光芯片配置于第二承载器上，并与第二承载器电性连接。发光芯片具有一主动面、相对于主动面的一背面与多个凸块，其中凸块配置于主动面上，且发光芯片通过凸块与第二承载器电性连接。散热罩配置于第二承载器上，并暴露出发光芯片的至少一侧面。散热罩包括一罩体与多个凸出部，其中凸出部与罩体相连，而部分罩体位于发光芯片背面，且这些凸出部分别贯穿贯孔，并接合至凹槽中。
在本发明一实施例中，罩体包括一顶部与多个侧壁，其中顶部位于发光芯片上方，而这些侧壁与顶部相连，且各凸出部与这些侧壁其中之一相连。
在本发明一实施例中，发光芯片封装体还包括一第一胶体，其配置于顶部与发光芯片之间。
在本发明一实施例中，发光芯片封装体还包括一第二胶体，其配置于这些侧壁与承载器之间。
在本发明一实施例中，发光芯片封装体还包括一底胶，其配置于发光芯片与承载器之间，以包覆凸块，其中凸块配置于主动表面上，且底胶暴露出芯片背面。
在本发明一实施例中，承载器具有一第一图案化金属层、一第二图案化金属层、一焊罩层与多个导电贯孔，其中第一图案化金属层与第二图案化金属层分别位于承载器的两相对表面上，而焊罩层覆盖部分第一图案化金属层，且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，凸块与第一图案化金属层电性连接。
基于上述，由于本发明将散热罩的凸出部贯穿承载器的贯孔，因此发光芯片所产生的热量能够经由散热罩而传导至承载器的另一表面上，以增加散热效率。此外，采用此各个发光芯片封装体的散热罩的凸出部还接合至一金属基板的凹槽中，因此发光芯片所产生的热量能够经由散热罩而传导至金属基板，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1A是本发明一实施例的一种发光芯片封装体的剖面图。
图1B是图1A的发光芯片封装体的俯视图，其省略部分构件。
图1C是图1A的发光芯片封装体的的散热罩的剖面图。
图2A是本发明一实施例的一种光源组件的剖面图。
图2B是图2A的光源组件的俯视图，其省略部分构件。
具体实施方式
图1A是本发明一实施例的一种发光芯片封装体的剖面图，而图1B是图1A的发光芯片封装体的俯视图，其省略部分构件。图1C是图1A的发光芯片封装体的的散热罩的剖面图。请先参考图1A与图1B，本实施例的发光芯片封装体100包括一承载器110、至少一发光芯片120、一散热罩130。其中，承载器110具有多个贯孔110a，而发光芯片120配置于承载器110上，其中发光芯片具有一主动面120a、相对于主动面120a的一背面120b与多个凸块122，其中凸块122配置于发光芯片120的主动面120a上，且发光芯片120通过凸块122与承载器110电性连接。散热罩130配置于承载器110上，并暴露出发光芯片120的至少一侧面120c。散热罩130包括一罩体132与多个凸出部134，其中凸出部134与罩体132相连。此外，部分罩体132位于发光芯片120的背面120b，且凸出部134分别贯穿贯孔110a。
请继续参考图1A与图1B，此承载器110可以是印刷电路板、软性电路板或其他型态的电路板。在本实施例中，承载器110具有一第一图案化金属层112、一第二图案化金属层114、一焊罩层118与多个导电贯孔116，其中第一图案化金属层112与第二图案化金属层114分别位于承载器110的两相对表面上，且第一图案化金属层112与第二图案化金属层114通过导电贯孔116电性连接。此外，焊罩层118覆盖部分第一图案化金属层112，而凸块122与第一图案化金属层112电性连接。再者，发光芯片120可以是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100仅具有单一发光芯片120，然而在另一实施例中，发光芯片封装体100也可以包含多个发光芯片120。
请继续参考图1B与图1C，此散热罩130包括一罩体132与多个凸出部134，且凸出部134与罩体132相连。在本实施例中，罩体132为矩形，但在另一实施例中，罩体132的形状也可以是半球状或其他形状，以利反射光线。此外，为了提高散热罩130反射光线的能力，在罩体132的内表面上也可形成一反射材料层(未绘示)，而此反射材料层的材质例如是铝。在本实施例中，罩体132包括一顶部132a与多个侧壁132b，其中侧壁132b与顶部132a相连，且顶部132a位于发光芯片120的背面120b。各凸出部134与这些侧壁132b其中之一相连。另外，散热罩130的材质可以是铜或其他具有高热传导系数的金属。
请继续参考图1A与图1B，为了增加散热效率，此发光芯片封装体100还可包括一第一胶体150，其配置于顶部132a与发光芯片120之间，其中第一胶体150可以为散热胶、B阶胶材或是其他非导电性胶材。同样地，为了增加散热效率，此发光芯片封装体100也可以包括一第二胶体160，其配置于这些侧壁132b与承载器110之间，其中该第二胶体160可以为散热胶、非导电胶、B阶胶材或是其他非导电性胶材。另外，为了增加发光芯片120与承载器110之间接合的可靠度，此发光芯片封装体100还可包括一底胶140，其配置于发光芯片120与承载器110之间，以包覆凸块122，且底胶140暴露出背面120b。
由于散热罩130的凸出部134贯穿承载器110的贯孔110a，因此发光芯片120所产生的热量能够经由散热罩130而传导至承载器110的另一表面上，以提高发光芯片120的使用寿命与发光效率。此外，散热罩130不仅可以提高散热效率，且散热罩130还可作为反射罩，以反射发光芯片120所发出的光线。换言之，此种发光芯片封装体100不仅具有较佳的散热效果，还可作为侧边出光的点光源。再者，此发光芯片封装体100也可以应用于光条(light bar)中，其详述如后。
图2A是本发明一实施例的一种光源组件的剖面图，而图2B是图2A的光源组件的俯视图，其省略部分构件。请参考图2A与2B，本实施例的光源组件10包括一承载器210与至少一发光芯片封装体100。承载器210包括一金属基板212与一第三图案化金属层214，其中第三图案化金属层214配置于金属基板212上，而金属基板212具有多个凹槽212a。发光芯片封装体100配置于承载器210上，并与第三图案化金属层214电性连接。举例而言，发光芯片封装体100可以经由焊料或其他表面黏着技术而与第三图案化金属层214电性连接。另外，发光芯片封装体100的细部结构如上述的内容，在此不再重复。
请继续参考图2A与2B，各发光芯片封装体100的散热罩130的凸出部134分别接合至凹槽212a中，因此发光芯片120所产生的热量能够经由散热罩130而传导至金属基板212。换言之，此种光源组件10具有较佳的散热效率与使用寿命。此外，当发光芯片封装体100的数量为多个时，这些发光芯片封装体100还可通过第三图案化金属层214彼此电性连接，而无须搭配额外的电路板，以简化设计。另外，由于发光芯片封装体100为侧边出光(如图2B的箭头所示)，因此采用此种发光芯片封装体100的光源组件10便可作为侧边出光的线光源。
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，任何本发明所属技术领域中具有通常知识者，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 (15)

1.一种发光芯片封装体，包括：
一承载器，具有多个贯孔；
至少一发光芯片，配置于该承载器上，且该芯片具有一主动面、相对该主动面的一背面与多个凸块，其中该些凸块配置于该主动面上，且该发光芯片通过该些凸块与该承载器电性连接；以及
一散热罩，配置于该承载器上，并暴露出该发光芯片的至少一侧面，而该散热罩包括一罩体与多个凸出部，其中该些凸出部与该罩体相连，而部分该罩体位于该发光芯片的该背面，且该些凸出部分别贯穿该些贯孔。
2.如权利要求1所述的发光芯片封装体，其特征在于，该罩体包括一顶部与多个侧壁，其中该顶部位于该发光芯片的该背面，而该些侧壁与该顶部相连，且各该凸出部与该些侧壁其中之一相连。
3.如权利要求2所述的发光芯片封装体，其特征在于，还包括一第一胶体，配置于该顶部与该发光芯片之间。
4.如权利要求3所述的发光芯片封装体，其特征在于，该第一胶体可以为包括散热胶或者是B阶胶材。
5.如权利要求2所述的发光芯片封装体，其特征在于，还包括一第二胶体，配置于该些侧壁与该承载器之间。
6.如权利要求5所述的发光芯片封装体，其特征在于，该第二胶体包括散热胶、非导电胶或B阶胶材。
7.如权利要求1所述的发光芯片封装体，其特征在于，还包括一底胶，配置于该发光芯片与该承载器之间，以包覆该些凸块，且该底胶暴露出该背面。
8.如权利要求1所述的发光芯片封装体，其特征在于，该承载器具有一第一图案化金属层、一第二图案化金属层、一焊罩层与多个导电贯孔，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承载器的两相对表面上，而该焊罩层覆盖部分该第一图案化金属层，且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。
9.如权利要求1所述的发光芯片封装体，其特征在于，该发光芯片包括发光二极管或有机发光二极管。
10.一种光源组件，包括：
一第一承载器，包括：
一金属基板，具有多个凹槽；
一第三图案化金属层，配置于该金属基板上；
至少一发光芯片封装体，配置于该第一承载器上，并与该第三图案化金属层电性连接，而该发光芯片封装体包括：
一第二承载器，具有多个贯孔；
至少一发光芯片，配置于该第二承载器上，且该芯片具有一主动面、相对该主动面的一背面与多个凸块，其中该些凸块配置于该主动面上，且该发光芯片通过该些凸块与该第二承载器电性连接；以及
一散热罩，配置于该第二承载器上，并暴露出该发光芯片的至少一侧面，而该散热罩包括一罩体与多个凸出部，其中该些凸出部与该罩体相连，而部分该罩体位于该发光芯片的该背面，且该些凸出部分别贯穿该些贯孔，并接合至该些凹槽中。
11.如权利要求10所述的光源组件，其特征在于，该罩体包括一顶部与多个侧壁，其中该顶部位于该发光芯片该背面，而该些侧壁与该顶部相连，且各该凸出部与该些侧壁其中之一相连。
12.如权利要求11所述的光源组件，其特征在于，该发光芯片封装体还包括一第一胶体，配置于该顶部与该发光芯片之间。
13.如权利要求11所述的光源组件，其特征在于，该发光芯片封装体还包括一第二胶体，配置于该些侧壁与该第二承载器之间。
14.如权利要求10所述的光源组件，其特征在于，该发光芯片封装体还包括一底胶，配置于该发光芯片与该第二承载器之间，以包覆该些凸块，且该底胶暴露出该背面。
15.如权利要求10所述的光源组件，其特征在于，该第二承载器具有一第一图案化金属层、一第二图案化金属层、一焊罩层与多个导电贯孔，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承载器的两相对表面上，而该焊罩层覆盖部分该第一图案化金属层，且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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