CN103378266A - 基板结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基板结构，适于承载多个发热元件。基板结构包括一板体、一图案化金属层以及多个散热通道。板体具有一上表面。图案化金属层配置于板体上且包括一第一电极、一第二电极、多个第一接垫以及多个第二接垫。第一接垫与第二接垫平行且呈交替配置于上表面上。第一接垫的一部分与第一电极电性连接。第二接垫的一部分与第二电极电性连接。第一接垫的另一部分分别与第二接垫的另一部分电性连接。每一第一接垫与相邻的第二接垫定义出一元件接合区。发热元件分别配置于元件接合区内。相邻两元件接合区之间存有多条沟渠。散热通道配置于沟渠中。

Description

基板结构

技术领域

本发明是有关于一种基板结构，且特别是有关于一种具有散热功能的基板结构。

背景技术

发光二极管具有诸如寿命长、体积小、高抗震性、低热产生及低功率消耗等优点，因此已被广泛应用于家用及各种设备中的指示器或光源。近年来，发光二极管已朝大功率发展，因此其应用领域已扩展至道路照明、大型户外看板、交通信号灯及相关领域。在未来，发光二极管甚至可能成为兼具省电及环保功能的主要照明光源。

一般来说，当大功率的发光二极管芯片发出高亮度的光线时，会产生大量的热能。倘若热能无法逸散而不断地堆积在发光二极管芯片内，发光二极管芯片的温度会持续地上升。如此一来，发光二极管芯片可能会因为过热而导致亮度衰减及使用寿命缩短，严重者甚至造成永久性的损坏。再者，在高密度的多芯片封装结构中，由于发光二极管芯片是呈现阵列排列，因此发光二极管芯片所产生的热在整体阵列排列的中心区域相较于在整体阵列排列的周边区域较难排除。也就是说，发光二极管所产生的热会集中在整体多芯片封装结构的中心位置。如此一来，中心区的发光二极管芯片的寿命易小于周边区域的发光二极管芯片的寿命，进而影响整体多芯片封装结构的置信级。

发明内容

本发明提供一种基板结构，具有较佳的散热效果。

本发明提供一种基板结构，适于承载多个发热元件。基板结构包括一板体、一图案化金属层以及多个散热通道。板体具有一上表面。图案化金属层配置于板体上，包括一第一电极、一第二电极、多个第一接垫以及多个第二接垫。第一电极未接触第二电极。第一接垫与第二接垫平行且呈交替配置于上表面上。第一接垫的一部分与第一电极电性连接。第二接垫的一部分与第二电极电性连接。第一接垫的另一部分分别与第二接垫的另一部分电性连接。每一第一接垫与相邻的第二接垫定义出一元件接合区。发热元件分别配置于元件接合区内，且相邻两元件接合区之间存有多条沟渠。散热通道配置于沟渠中。

在本发明的一实施例中，上述的第一电极与第二电极位于板体的上表面上，且第一接垫与第二接垫位于第一电极与第二电极之间。

在本发明的一实施例中，上述的图案化金属层还包括多个第一连接线与多个第二连接线，配置于板体的上表面上。第一接垫的一部分通过第一连接线与第一电极电性连接，而第二接垫的一部分通过第二连接线与第二电极电性连接。

在本发明的一实施例中，上述的板体还具有相对于上表面的一下表面，而第一电极与第二电极位于下表面上。

在本发明的一实施例中，上述的基板结构还包括多个第一导电通道以及多个第二导电通道。第一导电通道与第二导电通道贯穿板体。第一接垫的部分通过第一导电通道与第一电极电性连接。第二接垫的部分通过第二导电通道与第二电极电性连接。

在本发明的一实施例中，上述的图案化金属层还包括多条桥接线，配置于板体的上表面上。第一接垫的另一部分分别通过桥接线与第二接垫的另一部分电性连接。

在本发明的一实施例中，上述的散热通道至少其中之一与第一电极或第二电极相连接。

在本发明的一实施例中，上述的散热通道配置于板体的上表面上。

在本发明的一实施例中，上述的散热通道内嵌于板体的上表面。

在本发明的一实施例中，上述的散热通道贯穿板体，且每一散热通道的一顶面与板体的上表面齐平，而每一散热通道的一底面与板体相对于上表面的一下表面齐平。

在本发明的一实施例中，上述的散热通道包括沿着一第一轴线延伸的多个第一散热通道以及沿着一第二轴线延伸的多个第二散热通道。第一轴线垂直第二轴线，且第一散热通道部分重叠或不重叠第二散热通道。

在本发明的一实施例中，上述的每一第一散热通道的边缘形状与每一第二散热通道的边缘形状呈现连续的直线状、波浪状或是曲折状。

在本发明的一实施例中，上述的散热通道是由多个非连续的块状图案所组成。

在本发明的一实施例中，上述的每一发热元件为一发光二极管芯片。每一发光二极管芯片具有一第一导电接点与一第二导电接点。第一导电接点与第二导电接点分别与对应的元件接合区内的第一接垫与第二接垫电性连接。

综上所述，由于本发明的散热通道是配置于相邻两元件接合区之间的沟渠中，因此发热元件所产生的热除了可通过热传导至其下方的图案化金属层，进而对流至外界环境外，相邻两发热元件所产生的热也可通过热对流至散热通道，并通过传导及对流作用来排除发热元件所产生的热。如此一来，本发明的基板结构可具有较佳的散热效率。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1A为本发明的一实施例的一种基板结构的俯视示意图；

图1B为沿图1A的线I-I所示的一实施例的基板结构的剖面示意图；

图1C为沿图1A的线I-I所示的另一实施例的基板结构的剖面示意图；

图1D为沿图1A的线I-I所示的又一实施例的基板结构的剖面示意图；

图2为本发明的又一实施例的一种基板结构的俯视示意图；

图3为本发明的又一实施例的一种基板结构的俯视示意图；

图4为本发明的又一实施例的一种基板结构的俯视示意图；

图5A为本发明的又一实施例的一种基板结构的俯视示意图；

图5B为沿图5A的线II-II的剖面示意图。

附图标记说明：

10：发热元件；

12：第一导电接点；

14：第二导电接点；

100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g：基板结构；

110a、110b、110c、110g：板体；

112a、112b、112c、112g：上表面；

114c、114g：下表面；

120a、120b：图案化金属层；

122a、122b：第一电极；

124a、124b：第二电极；

126a、126b：第一接垫；

128a、128b：第二接垫；

130a、130b、130c、130d、130e、130f、130g：散热通道；

131b、131c：顶面；

132a、132d、132e、132f、132g：第一散热通道；

133c：底面；

134a、134b、134c、134d、134e、134f、134g：第二散热通道；

135、137：块状图案；

139：散热环；

140a：第一连接线；

140b：第二连接线；

150：桥接线；

160a：第一导电通道；

160b：第二导电通道；

L1：第一轴线；

L2：第二轴线；

R：元件接合区；

T：沟渠。

具体实施方式

图1A为本发明的一实施例的一种基板结构的俯视示意图。图1B为沿图1A的线I-I所示的一实施例的基板结构的剖面示意图。为了方便说明起见，图1B中省略绘示放置于图1A的基板结构上的发热元件。请同时参考图1A与图1B，在本实施例中，基板结构100a适于承载多个发热元件10，且基板结构100a包括一板体110a、一图案化金属层120a以及多个散热通道130a。在此，每一发热元件10为一发光二极管芯片，且每一发光二极管芯片具有一第一导电接点12与一第二导电接点14。

详细来说，板体110a具有一上表面112a。图案化金属层120a配置于板体110a上，且图案化金属层120a包括一第一电极122a、一第二电极124a、多个第一接垫126a、第一接垫126b以及多个第二接垫128a、第二接垫128b。第一电极122a未接触第二电极124a，且第一电极122a与第二电极124a分别位于板体110a的上表面112a的两侧。第一接垫126a、第一接垫126b与第二接垫128a、第二接垫128b平行并呈交替配置于上表面112a上，且第一接垫126a、第一接垫126b与第二接垫128a、第二接垫128b位于第一电极122a与第二电极124a之间。第一接垫126a与第一电极122a电性连接。第二接垫128a与第二电极124a电性连接。第一接垫126b分别与第二接垫128b电性连接。

具体来说，本实施例的图案化金属层120a还包括多个第一连接线140a、多个第二连接线140b以及多条桥接线150。第一连接线140a、第二连接线140b以及桥接线150配置于板体110a的上表面112a上。第一接垫126a通过第一连接线140a与第一电极122a电性连接，而第二接垫128a通过第二连接线140b与第二电极124a电性连接。第一接垫126b分别通过桥接线150与第二接垫128b电性连接。

在本实施例中，每一第一接垫126a、第一接垫126b与相邻的第二接垫128a、第二接垫128b定义出一元件接合区R，且相邻两元件接合区R之间存有多条沟渠T。在此，发热元件10分别配置于元件接合区R内，且发热元件10的第一导电接点12与第二导电接点14分别与对应的元件接合区R内的第一接垫126a、第一接垫126b与第二接垫128a、第二接垫128b电性连接。特别是，本实施例的散热通道130a配置于沟渠T中，且散热通道130a位于板体110a的上表面112a上。

更具体来说，请再参考图1A，本实施例的散热通道130a包括沿着一第一轴线L1延伸的多个第一散热通道132a以及沿着一第二轴线L2延伸的多个第二散热通道134a，其中第一散热通道132a至少其中之一与第二电极124a相连接。当然，在其他未绘示的实施例中，也可以是第一散热通道132a与第一电极122a相连接。第一轴线L1垂直第二轴线L2，且第一散热通道132a部分重叠于第二散热通道134a。也就是说，第一散热通道132a垂直且部分重叠于与第二散热通道134a。在此，每一第一散热通道132a的边缘形状与每一第二散热通道134a的边缘形状呈现连续的直线状。

值得一提的是，本发明并不限定散热通道130a的配置方式，虽然在此散热通道130a是位于板体110a的上表面112a上。但在其他实施例中，图1C为沿图1A的线I-I所示的另一实施例的基板结构的剖面示意图。请参考图1C，与图B相同部分不再赘述，基板结构100b的散热通道130b(如第二散热通道134b)是内嵌于板体110b的上表面112b，且每一散热通道130b的一顶面13lb与板体110b的上表面112b齐平；或者是，图1D为沿图1A的线I-I所示的又一实施例的基板结构的剖面示意图。请参考图1D，与图B相同部分不再赘述，基板结构100c的散热通道130c(如第二散热通道134c)贯穿板体110c，且每一散热通道130c的一顶面131c与板体110c的上表面112c齐平，而每一散热通道130c的一底面133c与板体110c相对于上表面112c的一下表面114c齐平。因此，图1B所示的散热通道130a的配置方式仅为举例说明，并非限定本发明。

由于本实施例的散热通道130a是配置于相邻两元件接合区R之间的沟渠T中，因此发热元件10所产生的热除了可通过热传导至其下方的图案化金属层120a，进而对流至外界环境外，相邻两发热元件10所产生的热也可通过热对流至散热通道130a，并通过传导及对流作用来排除发热元件10所产生的热。换句话说，本实施例是通过散热通道130a的设置来使得位于板体110a的中心区域的发热元件10与位于板体110a的周边区域的发热元件10可具有相近的散热效果。如此一来，本实施例的基板结构100a可有效将发热元件10所产生的热传递至外在环境，可具有较佳的散热效率。

以下将用多个实施例来说明散热通道130d、散热通道130e、散热通道130f的结构设计。在此必须说明的是，下述实施例沿用前述实施例的附图标记说明与部分内容，其中采用相同的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，下述实施例不再重复赘述。

图2为本发明的又一实施例的一种基板结构的俯视示意图。请参考图2，本实施例的基板结构100d与图1A的基板结构100a相似，二者主要差异之处在于：图2的基板结构100d的散热通道130d的第一散热通道132d是由多个非连续的块状图案135所组成，而散热通道130d的第二散热通道134d是由多个非连续的块状图案137组成。在此，块状图案135、块状图案137的形状具体化为圆形，但在其他实施例中，块状图案135、块状图案137的形状也可为矩形、三角形、菱形、圆形或其他适当的多边形。此外，本实施例的散热通道130d的第一散热通道132d并未与第一电极122a或第二电极124a相连接。

图3为本发明的又一实施例的一种基板结构的俯视示意图。请参考图3，本实施例的基板结构100e与图1A的基板结构100a相似，二者主要差异之处在于：图3的基板结构100e的散热通道130e的第一散热通道132e的边缘形状与每一第二散热通道134e的边缘形状呈现连续的曲折状，且第一散热通道132e不重叠第二散热通道134e。此外，本实施例的散热通道130e的第一散热通道132e并未与第一电极122a或第二电极124a相连接。

图4为本发明的又一实施例的一种基板结构的俯视示意图。请参考图4，本实施例的基板结构100f与图1A的基板结构100a相似，二者主要差异之处在于：图4的基板结构100f的散热通道130f的第一散热通道132f的边缘形状与每一第二散热通道134f的边缘形状呈现连续的波浪状，且第一散热通道132f不重叠第二散热通道134f。此外，本实施例的散热通道130f的第一散热通道132f并未与第一电极122a或第二电极124a相连接。

图5A为本发明的又一实施例的一种基板结构的俯视示意图。图5B为沿图5A的线II-II的剖面示意图。为了方便说明起见，图5B中省略绘示放置于图5A的基板结构上的发热元件。请同时参考图5A与图5B，本实施例的基板结构100g与图1A的基板结构100a相似，二者主要差异之处在于：本实施例的基板结构100g的图案化金属层120b的第一电极122b与第二电极124b位于板体110g的下表面114g上，且基板结构110g还包括多个第一导电通道160a(图5B中仅示意地绘示一个)以及多个第二导电通道160b(图5B中仅示意地绘示一个)。

详细来说，第一导电通道160a与第二导电通道160b贯穿板体110g。第一接垫126a通过第一导电通道160a与第一电极122b电性连接。第二接垫128a通过第二导电通道160b与第二电极124b电性连接。此外，本实施例的散热通道130g还包括一环绕图案化金属层120b的第一接垫126a、第一接垫126b及第二接垫128a、第二接垫128b且连接第一散热通道132g的散热环139。如此一来，相邻两发热元件10所产生的热可通过热对流至散热通道130g，并通过传导的方式将热传递至较大面积的散热环139，以有效将发热元件10所产生的热传递至外在环境。

综上所述，由于本发明的散热通道是配置于相邻两元件接合区之间的沟渠中，因此发热元件所产生的热除了可通过热传导至其下方的图案化金属层，进而对流至外界环境外，相邻两发热元件所产生的热也可通过热对流至散热通道，并通过传导及对流作用来排除发热元件所产生的热。换句话说，本发明是通过散热通道的设置来使得位于板体的中心区域的发热元件与位于板体的周边区域的发热元件可具有相近的散热效果。如此一来，本发明的基板结构可有效将发热元件所产生的热传递至外在环境，可具有较佳的散热效率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (14)

1.一种基板结构，适于承载多个发热元件，其特征在于，该基板结构包括：

一板体，具有一上表面；

一图案化金属层，配置于该板体上，包括一第一电极、一第二电极、多个第一接垫以及多个第二接垫，其中该第一电极未接触该第二电极，该些第一接垫与该些第二接垫平行且呈交替配置于该上表面上，该些第一接垫的一部分与该第一电极电性连接，该些第二接垫的一部分与该第二电极电性连接，而该些第一接垫的另一部分分别与该些第二接垫的另一部分电性连接，各该第一接垫与相邻的该第二接垫定义出一元件接合区，该些发热元件分别配置于该些元件接合区内，且相邻两该些元件接合区之间存有多条沟渠；以及

多个散热通道，配置于该些沟渠中。

2.根据权利要求1所述的基板结构，其中该第一电极与该第二电极位于该板体的该上表面上，且该些第一接垫与该些第二接垫位于该第一电极与该第二电极之间。

3.根据权利要求2所述的基板结构，其中该图案化金属层还包括多个第一连接线与多个第二连接线，配置于该板体的该上表面上，该些第一接垫的该部分通过该些第一连接线与该第一电极电性连接，而该些第二接垫的该部分通过该些第二连接线与该第二电极电性连接。

4.根据权利要求1所述的基板结构，其中该板体还具有相对于该上表面的一下表面，而该第一电极与该第二电极位于该下表面上。

5.根据权利要求4所述的基板结构，还包括多个第一导电通道以及多个第二导电通道，其中该些第一导电通道与该些第二导电通道贯穿该板体，且该些第一接垫的该部分通过该些第一导电通道与该第一电极电性连接，而该些第二接垫的该部分通过该些第二导电通道与该第二电极电性连接。

6.根据权利要求1所述的基板结构，其中该图案化金属层还包括多条桥接线，配置于该板体的该上表面上，该些第一接垫的该另一部分分别通过该些桥接线与该些第二接垫的该另一部分电性连接。

7.根据权利要求1所述的基板结构，其中该些散热通道至少其中之一与该第一电极或该第二电极相连接。

8.根据权利要求1所述的基板结构，其中该些散热通道配置于该板体的该上表面上。

9.根据权利要求1所述的基板结构，其中该些散热通道内嵌于该板体的该上表面。

10.根据权利要求1所述的基板结构，其中该些散热通道贯穿该板体，且各该散热通道的一顶面与该板体的该上表面齐平，而各该散热通道的一底面与该板体相对于该上表面的一下表面齐平。

11.根据权利要求1所述的基板结构，其中该些散热通道包括沿着一第一轴线延伸的多个第一散热通道以及沿着一第二轴线延伸的多个第二散热通道，该第一轴线垂直该第二轴线，且该些第一散热通道部分重叠或不重叠该些第二散热通道。

12.根据权利要求11所述的基板结构，其中各该第一散热通道的边缘形状与各该第二散热通道的边缘形状呈现连续的直线状、波浪状或是曲折状。

13.根据权利要求1所述的基板结构，其中该些散热通道是由多个非连续的块状图案所组成。

14.根据权利要求1所述的基板结构，其中各该发热元件为一发光二极管芯片，各该发光二极管芯片具有一第一导电接点与一第二导电接点，该第一导电接点与该第二导电接点分别与对应的该元件接合区内的该第一接垫与该第二接垫电性连接。

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