CN107026152A - 发光二极管光源模块 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种发光二极管光源模块，包括底板、基材、导电线路、至少一个发光二极管芯片及至少两个连接器。基材覆盖底板。基材包括塑材及散布于塑材中的多个金属颗粒。基材具有一体成型的基部及至少一个连接器容置部。基部具有暴露出底板的至少一个开口。导电线路设置于基材上。导电线路的材料包括散布于塑材中的金属颗粒。发光二极管芯片设置在由开口所暴露的底板上，且耦接至导电线路。连接器设置于连接器容置部中，且耦接至导电线路。本发明的发光二极管光源模块可具有较低的制造成本及免焊接的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种光源模块，尤其涉及一种发光二极管光源模块。
背景技术
发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)是由包含III-V族元素(诸如氮化镓、磷化镓及砷化镓等)的化合物半导体材料所制造的半导体元件。发光二极管的发光原理是将电能转换为光能。LED的寿命长达十万小时以上，且LED还具有反应速度快、体积小、省电、低污染、高可靠度与适合量产等优点。随着能源节约及环境保护的需求，利用LED光源模块来建构人们日常生活中提供照明的灯具已经成为世界趋势。
在LED光源模块的传统制程中，连接器是以焊接的方式连接至LED光源模块的底板。然而，焊接连接器具有耗费工时、焊接成本较高与焊接失败等问题，而造成LED光源模块的制造成本提高，因此目前业界正积极的研究如何降低LED光源模块的制造成本。
发明内容
本发明提供一种LED光源模块，其可具有较低的制造成本及免焊接的优点。
本发明提出一种LED光源模块，包括底板、基材、导电线路、至少一个LED芯片及至少两个连接器。基材覆盖底板。基材包括塑材及散布于塑材中的多个金属颗粒。基材具有一体成型的基部及至少一个连接器容置部。基部具有暴露出底板的至少一个开口。导电线路设置于基材上。导电线路的材料包括散布于塑材中的金属颗粒。LED芯片设置在由开口所暴露的底板上，且耦接至导电线路。连接器设置于连接器容置部中，且耦接至导电线路。
依照本发明的一实施例所述，在上述的LED光源模块中，底板的材料例如是金属材料。
依照本发明的一实施例所述，在上述的LED光源模块中，塑材的材料例如是邻苯二甲酸二烯丙酯(di-allyl phthalate，DAP)、聚邻苯二甲酰胺(polyphthal amide，PPA)或液晶聚合物(liquid crystal polymer，LCP)。
依照本发明的一实施例所述，在上述的LED光源模块中，金属颗粒的材料例如是铜。
依照本发明的一实施例所述，在上述的LED光源模块中，将基材覆盖底板的方法例如是黏合法、嵌合法或插物模制法(insert molding)。
依照本发明的一实施例所述，在上述的LED光源模块中，连接器容置部可位于基材的正面、侧面、背面或其组合，其中正面相对于背面。
依照本发明的一实施例所述，在上述的LED光源模块中，连接器容置部例如是突出于基部。
依照本发明的一实施例所述，在上述的LED光源模块中，导电线路的形成方法例如是对基材进行激光直接成型(LDS)制程。
依照本发明的一实施例所述，在上述的LED光源模块中，还包括导电金属镀层。导电金属镀层覆盖导电线路。
依照本发明的一实施例所述，在上述的LED光源模块中，导电金属镀层的材料例如是铜、镍或金。
依照本发明的一实施例所述，在上述的LED光源模块中，将LED芯片设置在底板上的方法例如是对LED芯片进行固晶及打线制程。
依照本发明的一实施例所述，在上述的LED光源模块中，将连接器设置于连接器容置部中的方法例如是粘合法、嵌合法或插物模制法(insertmolding)。
依照本发明的一实施例所述，在上述的LED光源模块中，还包括透光保护层。透光保护层覆盖LED芯片。
依照本发明的一实施例所述，在上述的LED光源模块中，透光保护层的表面形状例如是平面或凸面。
依照本发明的一实施例所述，在上述的LED光源模块中，还包括荧光粉。荧光粉掺杂在透光保护层中。
依照本发明的一实施例所述，在上述的LED光源模块中，LED光源模块具有至少一个透气孔。透气孔贯穿基材与底板。
依照本发明的一实施例所述，在上述的LED光源模块中，还包括至少一层金属层。金属层设置于透气孔的侧壁上。
依照本发明的一实施例所述，在上述的LED光源模块中，至少一层金属层的表面可为粗糙面或平坦面。
依照本发明的一实施例所述，在上述的LED光源模块中，LED光源模块具有至少一个固定孔。固定孔例如是以避开底板的方式贯穿基材。
依照本发明的一实施例所述，在上述的LED光源模块中，其可用于作为崁灯、球泡灯或天井灯等灯具的灯源。
基于上述，在本发明所提出的LED光源模块中，由于基材的基部与连接器容置部为一体成型，且能够通过将连接器设置于连接器容置部中而耦接至导电线路，所以可不必经由焊接的方式来将连接器耦接至导电线路。因此，本发明所提出的LED光源模块不会有焊接工时高、焊接成本高与焊接失败等问题，因此可具有较低的制造成本及免焊接的优点。
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1为本发明一实施例的LED光源模块的正面立体图；
图2为图1的LED光源模块的背面立体图；
图3为图1的LED光源模块的立体剖面图；
图4至图6为本发明其他实施例的LED光源模块的立体图。
附图标记说明：
100、100a～100c：LED光源模块；
102：底板；
104：基材；
106：导电线路；
108：LED芯片；
110：连接器；
110a：连接孔；
112：塑材；
114：金属颗粒；
116：开口；
118：导电金属镀层；
120：透光保护层；
122：荧光粉；
124：透气孔；
126：金属层；
128：固定孔；
P1：基部；
P2、P2a～P2c：连接器容置部；
S1：正面；
S2：侧面；
S3：背面。
具体实施方式
图1为本发明一实施例的LED光源模块的正面立体图。图2为图1的LED光源模块的背面立体图。图3为图1的LED光源模块的立体剖面图。图4至图6为本发明其他实施例的LED光源模块的立体图。
请同时参照图1至图3，LED光源模块100包括底板102、基材104、导电线路106、至少一个LED芯片108及至少两个连接器110。LED光源模块100可用于作为崁灯、球泡灯或天井灯等灯具的灯源。
底板102可用以进行导热，进而使得LED光源模块100具有较佳的导热效果。底板102的材料例如是金属材料，如铝或铜等。
基材104覆盖底板102。基材104包括塑材112及散布于塑材中的多个金属颗粒114。塑材112的材料例如是邻苯二甲酸二烯丙酯(di-allyl phthalate，DAP)、聚邻苯二甲酰胺(poly phthal amide，PPA)或液晶聚合物(liquid crystal polymer，LCP)。金属颗粒114的材料例如是铜等金属。将基材104覆盖底板102的方法例如是黏合法、嵌合法或插物模制法(insert molding)。
基材104具有一体成型的基部P1及至少一个连接器容置部P2。使基部P1及连接器容置部P2为一体成型的形成方式例如是由同一射出成型制程所制作完成。基部P1具有暴露出底板102的至少一个开口116。在此实施例中，开口116的数量是以一个为例进行说明，但本发明并不以此为限。所属技术领域可依照产品设计需求调整开口116的数量，只要开口116的数量为一个以上即属于本发明所保护的范围。
连接器容置部P2用以容置连接器110。连接器容置部P2可位于基材104的正面S1、侧面S2、背面S3或其组合，其中正面S1相对于背面S3。连接器容置部P2例如是突出于基部P1。在此实施例中，连接器容置部P2的数量例如是两个，连接器容置部P2例如是位于基材104的正面S1，且连接器110的连接孔110a例如是朝向上方，但本发明并不以此限。所属技术领域技术人员可依照产品设计需求来调整连接器容置部P2的数量与设置位置以及连接器110的连接孔110a的方向。
以下，以图4至图6的实施例来对连接器容置部的不同态样进行说明，但本发明并不以此为限。此外，在图4至图6的LED光源模块100a～100c中，与图1至图3的LED光源模块100相似构件的材料、配置方式与功效等请参照图1至图3的实施例中的说明，于此不再赘述。
请同时参照图4及图5，在LED光源模块100a、100b中，连接器容置部P2a、P2b的数量分别可为一个，且连接器容置部P2a、P2b分别可位于基材104的侧面S2。LED光源模块100a、100b的差异在于：LED光源模块100a中的连接器110的连接孔110a朝向侧方，而LED光源模块100b中的连接器110的连接孔110a朝向下方。请参照图6，连接器容置部P2c的数量可为两个，连接器容置部P2c可位于基材104的背面S3，且连接器110的连接孔110a可朝向下方。
请继续参照图1至图3，导电线路106设置于基材104上。导电线路106的材料包括散布于塑材112中的金属颗粒114。导电线路106的形成方法例如是对基材104进行激光直接成型制程。详细来说，在激光直接成型制程中，可通过激光激发基材104中的金属颗粒114而形成导电线路106。由于导电线路106是通过基材104中的金属颗粒114所形成，因此具有便于形成导电线路106的优点，且易于修改导电线路106的布线方式，以符合各种实际产品的设计需求，而可提高导电线路106的设计弹性。此外，当采用激光直接成型制程形成导电线路106时，由于激光直接成型制程可用以形成三维立体的导电线路106，因此可进一步地提高导电线路106的设计弹性。
另外，LED光源模块100还可包括导电金属镀层118。导电金属镀层118覆盖导电线路106。在本实施例中，导电金属镀层118的材料例如是铜、镍或金。
LED芯片108设置在由开口116所暴露的底板102上，且耦接至导电线路106。LED芯片108例如是通过导线(未示出)耦接至导电线路106，且LED芯片108耦接至导电线路106的电路设计可根据产品设计需求进行调整。将LED芯片108设置在底板102上的方法例如是对LED芯片108进行固晶及打线制程。在此实施例中，虽然是以九个LED芯片108为例进行说明，但本发明的LED芯片108的数量并不以此为限。所属技术领域技术人员可参考本实施例的教示，而视其实际产品的设计需求来调整LED芯片108的数量。
连接器110设置于连接器容置部P2中，可用以耦接至外部电源，而将电源提供至LED光源模块100。连接器110耦接至导电线路106。举例来说，连接器110的接点可与延伸至连接器容置部P2中的导电线路106直接接触而进行耦接。将连接器110设置于连接器容置部P2中的方法例如是黏合法、嵌合法或插物模制法(insert molding)。在此实施例中，连接器110的数量是以两个为例进行说明，但本发明并不以此为限。所属技术领域可依照产品设计需求调整连接器110的数量，只要连接器110的数量为两个以上即属于本发明所保护的范围。
LED光源模块100还可包括透光保护层120。透光保护层120覆盖LED芯片108，而可用以保护LED芯片108。透光保护层120的材料例如是硅胶等材料。透光保护层120的表面形状可为平面或凸面，而具有平面透镜或凸透镜的效果。在此实施例中，透光保护层120的表面形状是以平面为例来进行说明。
另外，LED光源模块100还可包括荧光粉122。荧光粉122掺杂在透光保护层120中，且可通过荧光粉122来对LED芯片108所发出的光进行光色转换及混光。荧光粉122的材料可为不同浓度的黄色荧光粉、红色荧光粉、绿色荧光粉、蓝色荧光粉或其组合。在其他实施例中，LED光源模块100也可不包括荧光粉122，也即在透光保护层120中也可不掺杂荧光粉122。
LED光源模块100可具有至少一个透气孔124。透气孔124可贯穿基材104与底板102。透气孔124可增加对流能力，而使得LED光源模块100具有较佳的散热效果。在此实施例中，LED光源模块100是以具有四个透气孔124为例来进行说明，但本发明并不以此为限，只要LED光源模块具有至少一个透气孔124即属于本发明所保护的范围。
LED光源模块100还可包括至少一层金属层126。金属层126的数量可依照透气孔124的数量与产品设计需求来进行调整。金属层126设置于透气孔124的侧壁上，可用以帮助散热。金属层126的材料可为散布于塑材112中的金属颗粒114或是额外贴附的金属材料。金属层126可通过对透气孔124中的基材104进行激光直接成型制程而由基材104中的金属颗粒114所形成，或者可通过在透气孔124中贴附金属材料而形成。当金属层126是通过激光直接成型制程形成时，金属层126会覆盖透气孔124中的基材104。当金属层126是通过贴附金属材料而形成时，金属层126可选择性地覆盖透气孔124中的基材104与底板102的至少一个。在此实施例中，金属层126是以通过激光直接成型制程形成在透气孔124中的基材104上为例来进行说明。
此外，金属层126的表面可为粗糙面或平坦面。相较于金属层126的表面为平坦面的情况，当金属层126的表面为粗糙面时，可使得流过透气孔124中的空气产生紊流(turbulent flow)，使空气流动较快，因此可进一步地增加散热能力。
另外，LED光源模块100可具有至少一个固定孔128。固定孔128的数量可依照产品设计需求来进行调整。固定孔128例如是以避开底板102的方式贯穿基材104，藉此可避免后续穿设于固定孔128中的固定构件(如，螺丝)与底板102接触而发生短路。
基于上述实施例可知，在LED光源模块100中，由于基材104的基部P1与连接器容置部P2为一体成型，且能够通过将连接器110设置于连接器容置部P2中而耦接至导电线路106，所以可不必经由焊接的方式来将连接器110耦接至导电线路106。因此，本发明所提出的LED光源模块100不会有焊接工时高、焊接成本高与焊接失败等问题，因此可具有较低的制造成本及免焊接的优点。
综上所述，在上述实施例的LED光源模块中，由于导电线路是通过塑材中的金属颗粒所形成，因此可提高导电线路的设计弹性。此外，由于连接器是通过设置于连接器容置部中而耦接至导电线路，所以可不必经由焊接的方式来将连接器耦接至导电线路，因此可具有较低的制造成本及免焊接的优点。
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 (20)
1.一种发光二极管光源模块，其特征在于，包括：
底板；
基材，覆盖所述底板，其中所述基材包括塑材及散布于所述塑材中的多个金属颗粒，且具有一体成型的基部及至少一个连接器容置部，所述基部具有暴露出所述底板的至少一个开口；
导电线路，设置于所述基材上，且所述导电线路的材料包括散布于所述塑材中的所述多个金属颗粒；
至少一个发光二极管芯片，设置在由所述开口所暴露的所述底板上，且耦接至所述导电线路；以及
至少两个连接器，设置于所述至少一个连接器容置部中，且耦接至所述导电线路。
2.根据权利要求1所述的发光二极管光源模块，其特征在于，所述底板的材料包括金属材料。
3.根据权利要求1所述的发光二极管光源模块，其特征在于，所述塑材的材料包括邻苯二甲酸二烯丙酯、聚邻苯二甲酰胺或液晶聚合物。
4.根据权利要求1所述的发光二极管光源模块，其特征在于，所述多个金属颗粒的材料包括铜。
5.根据权利要求1所述的发光二极管光源模块，其特征在于，将所述基材覆盖所述底板的方法包括粘合法、嵌合法或插物模制法。
6.根据权利要求1所述的发光二极管光源模块，其特征在于，所述至少一个连接器容置部位于所述基材的正面、侧面、背面或其组合，其中所述正面相对于所述背面。
7.根据权利要求1所述的发光二极管光源模块，其特征在于，所述至少一个连接器容置部突出于所述基部。
8.根据权利要求1所述的发光二极管光源模块，其特征在于，所述导电线路的形成方法包括对所述基材进行激光直接成型制程。
9.根据权利要求1所述的发光二极管光源模块，其特征在于，还包括导电金属镀层，覆盖所述导电线路。
10.根据权利要求9所述的发光二极管光源模块，其特征在于，所述导电金属镀层的材料包括铜、镍或金。
11.根据权利要求1所述的发光二极管光源模块，其特征在于，将所述至少一个发光二极管芯片设置在所述底板上的方法包括对所述至少一个发光二极管芯片进行固晶及打线制程。
12.根据权利要求1所述的发光二极管光源模块，其特征在于，将所述至少两个连接器设置于所述至少一个连接器容置部中的方法包括粘合法、嵌合法或插物模制法。
13.根据权利要求1项所述的发光二极管光源模块，其特征在于，还包括透光保护层，覆盖所述至少一个发光二极管芯片。
14.根据权利要求13所述的发光二极管光源模块，其特征在于，所述透光保护层的表面形状包括平面或凸面。
15.根据权利要求13所述的发光二极管光源模块，其特征在于，还包括荧光粉，掺杂在所述透光保护层中。
16.根据权利要求1所述的发光二极管光源模块，其特征在于，具有至少一个透气孔，贯穿所述基材与所述底板。
17.根据权利要求16所述的发光二极管光源模块，其特征在于，还包括至少一层金属层，设置于所述至少一个透气孔的侧壁上。
18.根据权利要求17所述的发光二极管光源模块，其特征在于，所述至少一层金属层的表面为粗糙面或平坦面。
19.根据权利要求1所述的发光二极管光源模块，其特征在于，具有至少一个固定孔，以避开所述底板的方式贯穿所述基材。
20.根据权利要求1所述的发光二极管光源模块，其特征在于，用于作为崁灯、球泡灯或天井灯的灯源。
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| EP1758165A2 (de) * | 2005-08-24 | 2007-02-28 | SEMIKRON Elektronik GmbH & Co. KG | Leistungshalbleitermodul mit Befestigungseinrichtung |
| CN201126828Y (zh) * | 2007-10-19 | 2008-10-01 | 美商旭扬热传股份有限公司 | 发光芯片的封装结构 |
| TW201403891A (zh) * | 2012-07-05 | 2014-01-16 | Apm Communication Inc | Ｌｅｄ光源模組及其製造方法 |
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2016
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Patent Citations (3)
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