CN103094462A - 发光二极管封装模块 - Google Patents

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Abstract

一种发光二极管封装模块，包含：一电路板；一金属板，直接覆盖整个电路板的上表面，其中金属板具有多个芯片承载座与暴露出电路板的一打线区域的多个开口，且多个开口邻接设置于多个芯片承载座旁；多个芯片，分别设置于每一个芯片承载座上；多条导线，电性连接芯片与电路板的一打线区域；以及一封装材料，分别覆盖每一个芯片、多条导线与打线区域。

Description

发光二极管封装模块
技术领域
本发明涉及一种发光二极管封装技术，特别是一种利用芯片直接封装(chip on board，COB)技术的发光二极管封装模块。
背景技术
由于发光二极管(light-emitting diodes，LED)具有寿命长、省电、耐用等特点，故LED照明装置为绿能环保的趋势，未来将可广泛应用。一般高亮度LED灯具多是将通常包含数个LED灯泡的发光模块直接焊接在一般电路板或铝基板上。为了增加散热效果，会额外设计散热构件，如在基板下方设置散热鳍片。然而，除了散热性问题外，LED灯具多为直向性发光，无法达到如一般现有灯泡可270度发光的效果，因此，如何解决散热与直向性发光的问题为此技术领域的重要课题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明目的之一是提供一种发光二极管封装模块，其金属板整个覆盖电路板而直接向上散热。
本发明目的之一是提供一种发光二极管封装模块，其金属板设置于整个电路板上仅暴露出打线区域，故可提供发光二极管封装模块较佳的光反射效果。
为了达到上述目的，本发明一实施例的一种发光二极管封装模块，包含：一电路板；一金属板，直接覆盖整个电路板的上表面，其中金属板具有多个芯片承载座与暴露出电路板的一打线区域的多个开口，且多个开口邻接设置于多个芯片承载座旁；多个芯片，分别设置于每一个芯片承载座上；多条导线，电性连接芯片与电路板的一打线区域；以及一封装材料，分别覆盖每一个芯片、多条导线与打线区域。
以下藉由具体实施例配合附图详加说明，当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。
附图说明
图1A、图1B与图1C为本发明一实施例的流程示意图。
图2A与图2B为本发明一实施例的示意图。
图3A与图3B为本发明一实施例的示意图。
图4A、图4B与图4C为本发明一实施例的示意图。
图5为本发明一实施例的局部示意图。
主要组件符号说明
10            电路板
12            镀金层
20            金属板
21            高反射层
22            芯片承载座
24            开口
26            芯片承载座
30            芯片
40            封装材料
A    光路
具体实施方式
其详细说明如下，所述优选实施例仅做一说明而并非用以限定本发明。图1A、图1B与图1C为本发明一实施例的发光二极管封装模块的示意图。
在本实施例中，如图1A所示，发光二极管封装模块包括一电路板10。一金属板20直接覆盖整个电路板10的上表面。金属板20具有多个芯片承载座22与多个开口24。开口24暴露出电路板10的上表面的一打线区域。开口24邻接设置于芯片承载座22旁。
接着，请参照图1B，多个芯片30分别一一设置于每一个芯片承载座22上。多条导线(图上未标示)电性连接芯片30与电路板20的打线区域。一封装材料40分别覆盖每一个芯片30、多条导线与打线区域。
在本实施例中，金属板20直接覆盖电路板10上表面。请参照图1C，此图为本实施例的背面示意图，由图1C可知，在本实施例，金属板20的尺寸可大于电路板10。金属板20的正面除可提供良好的光反射面外，电路板10与芯片30所产生的热量也可直接由金属板10带走，在本实施例中，金属板20的尺寸对于散热效果也有帮助。
接续上述说明，请参照图2A与图2B，在一实施例中，金属板20的芯片承载座22的底部可贯穿电路板10并在电路板10的下表面暴露出芯片承载座22的下表面。在本实施例，芯片30所产生的热量除了可从金属板20的上表面导出外，此热量也可从金属板20的芯片承载座22的底部散出。请参照本实施例背面示意图的图2B所示，在本实施例中，金属板20的尺寸与电路板10的尺寸大致相同，但藉由金属板20的芯片承载座22的底部暴露于电路板10的下表面，除原有功效外还可提供额外的散热效果。
在另一实施例中，如图3A所示，由于本发明的金属板20完全覆盖电路板10，因此在发光二极管封装模块的发光面皆为金属板20。金属板20可为金属材质以提供良好的反射效果。在本实施例中，可于金属板20的整个上表面设置一高反射层21。此高反射层21的材质可为金属银或其它高反射率物质。金属银可提供相当优良的反射效果并可利用电镀的方式设置于金属板20上。
图3B为图3A的局部放大图，如图3B所示，电路板10上的打线区域设置有一镀金层12作为导线的焊垫。镀金的焊垫不易氧化故可避免因氧化导致打线不黏固的问题，可有效提高封装制程的良率。更进一步，电路板10上的打线区域位于金属板20的开口内，因此，此镀金的焊垫位于芯片30出光面的下方，可以避免镀金层12吸光降低出光效率的问题。
请参照图4A、图4B与图4C，在一实施例中，芯片承载座22设置于发光二极管封装模块的周缘并且开口24会暴露出部分电路板10的周缘区域。如图4A所示，芯片承载座22设置于电路板10的周缘区域并且开口24也暴露出电路板10的周缘。如图4B所示，在本实施例中，芯片承载座22设置于发光二极管封装模块的周缘。因此，芯片30的出光面除了金属板20的正面外，芯片30的出光区域还包含了发光二极管封装模块的周缘侧面。请参照图4C，此图为本实施例的背面示意图，由图4C可知，在本实施例中，金属板20的芯片承载座22的底部也可选择性设置成贯穿电路板10并在电路板10的下表面暴露出芯片承载座22的下表面而辅助芯片30所产生的热量散出。
接续上述说明，请继续参照图5，本图示为一实施例的局部放大图，在本实施例中，芯片承载座26除了可设置于发光二极管封装模块的周缘，还可将芯片承载座26设计成芯片承载座26的顶面高于金属板20其它区域的上表面。如此，芯片30除设置于整个模块边缘增加侧向出光区域外，藉由芯片承载座26的设计将芯片30的高度提高，可进一步增加芯片30光路A的出光角度。因此，本实施例可有效改善以往发光二极管只有直向性发光，无法达到一般灯泡可270度发光的缺点。
可理解的是，在本发明中，芯片的设置需要黏着固定于芯片承载座，金属板与电路板间隙是电性隔绝的，所使用的材料技术为一般技术人员所熟知的，在此不再进一步说明。
根据上述说明，本发明芯片的放置面整面都为金属板，可将金属板整面都设置成具有高反射物质，如银，以大幅提高芯片的出光效率。由于本发明中，无任何阻挡芯片发光的结构，因此可提高出光效率。而以往封装模块的周围有坝状(Dam)或凹杯结构，芯片出光后须靠折射后再出光，只要光有折射必然会有光耗损，因而降低出光效率。
在本发明中，电路板的打线区域下沉于芯片的出光面，因此在打线区域镀金作为导线焊垫可提供打线的制程合格率，由于下沉结构的设计，镀金的焊垫并不会产生吸光而降低出光效率的问题。芯片直接设置于金属板上，可大幅解决发光二极管封装模块的散热问题。如需额外的金属板可直接与原有金属板结合，进而提升发光二极管的发光效率及寿命。此外，电路板的线路均包覆于电路板与金属板间，仅需做好绝缘设计，此设计容易通过耐高压测试。本发明的结构的构件简单，故可简化制程与使用材料，因此可大幅降低制造与材料的成本。
综合上述，本发明藉由将金属板整个覆盖电路板而直接向上散热，其金属板设置于整个电路板上仅暴露出打线区域，故可提供发光二极管封装模块较佳的光反射效果与散热效果。
以上所述的实施例仅为说明本发明的技术思想及特点，其目的在使本领域技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，而不能以此限定本发明，即凡是依本发明所揭示的精神所作的均等变化或修饰，仍应涵盖在本发明的权利要求所限定的范围内。

Claims (6)

1.一种发光二极管封装模块，包含：
一电路板；
一金属板，所述金属板直接覆盖整个所述电路板的上表面，其中所述金属板具有多个芯片承载座与暴露出所述电路板的一打线区域的多个开口，且所述多个开口邻接设置于所述多个芯片承载座旁；
多个芯片，所述多个芯片分别设置于每一个所述芯片承载座上；
多条导线，所述多条导线电性连接所述多个芯片与所述电路板的打线区域；以及
一封装材料，所述封装材料分别覆盖每一个所述芯片、所述多条导线与所述打线区域。
2.如权利要求1所述的发光二极管封装模块，其特征在于，每一个所述芯片承座的底部贯穿所述电路板并且暴露出每一个所述芯片承座的下表面。
3.如权利要求1所述的发光二极管封装模块，其特征在于，所述金属板的整个上表面具有一高反射层，所述高反射层的材质为金属银或高反射率物质。
4.如权利要求1所述的发光二极管封装模块，其特征在于，所述多个芯片承座设置于所述发光二极管封装模块的周缘并且所述多个开口暴露出部分所述电路板的周缘区域。
5.如权利要求1所述的发光二极管封装模块，其特征在于，所述多个芯片承座的顶面高于所述金属板其它区域的上表面。
6.如权利要求1所述的发光二极管封装模块，其特征在于，所述打线区域设置一镀金层供所述多条导线焊接。
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