CN201213135Y - 具有高效率散热基板的发光二极管芯片封装结构 - Google Patents
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Abstract
一种具有高效率散热基板的发光二极管芯片封装结构，其包括：基板单元、粘着胶体、多个发光二极管芯片、多个封装胶体及多个框架层。该基板单元具有正极导电基板、负极导电基板、及多个彼此分开且分别设置于该正极导电基板及该负极导电基板之间的架桥基板。该粘着胶体填充于该正极导电基板、该负极导电基板及多个所述架桥基板之间。所述多个发光二极管芯片分别设置于该基板单元上并且电连接于该正极导电基板与该负极导电基板之间。所述多个封装胶体分别覆盖于所述多个发光二极管芯片上。所述多个框架层分别围绕所述多个封装胶体。本实用新型使发光二极管可以达到良好的散热效果。
Description
技术领域
本实用新型有关于一种发光二极管芯片封装结构，尤其有关于一种具有高效率散热基板的发光二极管芯片封装结构。
背景技术
请参阅图1至图1B所示，公知发光二极管芯片封装方法，其步骤包括：首先，提供条状基板本体1a，其具有绝缘本体10a、设置于该绝缘本体10a下端的散热层11a、两个分别设置于该绝缘本体10a上端的正极导电轨迹12a与负极导电轨迹13a(S100)。
接着，分别将多个发光二极管芯片2a设置于该条状基板本体1a上，并且将每一个发光二极管芯片2a的正、负极端(20a、21a)分别电连接于该条状基板本体1a的正、负极导电轨迹(12a、13a)(S102)；然后，将多个荧光胶体3a分别覆盖于相对应的所述多个发光二极管芯片2a上(S104)；最后，将多个不透光框架层4a分别围绕所述多个荧光胶体3a，以使得每一个荧光胶体3a只露出投光面30a(S106)。
然而，由于该条状基板本体1a的绝缘本体10a由低导热性质的绝缘材料所制成，所以所述多个发光二极管芯片2a所产生的热能将无法有效地传导至该条状基板本体1a的散热层11a以进行散热。因此，公知发光二极管芯片的封装结构完全无法达到有效的散热目的。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题，在于提供一种具有高效率散热基板的发光二极管芯片封装结构。本实用新型的发光二极管芯片封装结构使用具有高导热性质的基板单元，并且该基板单元直接分割成正极导电基板、负极导电基板、及多个彼此分开且分别设置于该正极导电基板及该负极导电基板之间的架桥基板。因此，多个发光二极管芯片可直接电性设置于该基板单元上，以使得所述多个发光二极管芯片能通过该基板单元以达到良好的散热效果。
再者，本实用新型系通过芯片直接封装(Chip On Board，COB)工艺并利用压模(die mold)的方式，以使得本实用新型可有效地缩短其工艺时间，而能进行大量生产。此外，本实用新型的结构设计更适用于各种光源，诸如背光模块、装饰灯条、照明用灯、或是扫描器光源等应用，皆为本实用新型所应用的范围与产品。
为了解决上述技术问题，根据本实用新型其中一种方案，提供一种具有高效率散热基板的发光二极管芯片封装结构，其包括：基板单元、粘着胶体、多个发光二极管芯片、多个封装胶体、及多个框架层。
其中，该基板单元具有正极导电基板、负极导电基板、及至少一个设置于该正极导电基板及该负极导电基板之间的架桥基板。该粘着胶体填充于该正极导电基板、该负极导电基板及该架桥基板之间，以连接并固定该正极导电基板、该负极导电基板及该架桥基板在一起。所述多个发光二极管芯片分别设置于该架桥基板上，并且所述多个发光二极管芯片电连接于该正极导电基板与该负极导电基板之间。所述多个封装胶体分别覆盖于所述多个发光二极管芯片上。所述多个框架层分别围绕所述多个封装胶体，以使得每一个封装胶体形成多个对应于所述多个发光二极管芯片的投光面。
另外，所述多个发光二极管芯片及所述多个封装胶体具有下例两种实施方案：
第一种实施方案：所述多个封装胶体为多个荧光胶体，并且每一个发光二极管芯片为蓝色发光二极管芯片。此外，每一个荧光胶体可“由硅胶与荧光粉混合而成”或“由环氧树脂与荧光粉混合而成”。
第二种实施方案：所述多个封装胶体为多个透光胶体，并且每一个发光二极管芯片为可产生白光的发光二极管芯片组(例如由红色、绿色、蓝色三种发光二极管芯片所组合而成的发光二极管芯片组)。此外，每一个透光胶体可为透明硅胶或透明环氧树脂。
因此，本实用新型将所述多个发光二极管芯片直接电性设置于该基板单元上，以使得所述多个发光二极管芯片能通过该基板单元以达到良好的散热效果，并且本实用新型通过芯片直接封装工艺并利用压模的方式，以使得本实用新型可有效地缩短其工艺时间，而能进行大量生产。
为了能更进一步了解本实用新型为达成预定目的所采取的技术、手段及功效，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，相信本实用新型的目的、特征与特点，当可由此得以深入且具体的了解，然而所附附图仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。
附图说明
图1为公知发光二极管芯片封装方法的流程图；
图1A为公知发光二极管芯片结构的上视图；
图1B为图1A的1B—1B剖面图；
图2A至图2D分别为本实用新型具有高效率散热基板的发光二极管芯片封装方法的第一实施例的封装流程示意；
图2E为图2D的2E—2E剖面图；
图3A为本实用新型具有高效率散热基板的发光二极管芯片封装结构的第二实施例的立体示意图；
图3B为图3A的3B—3B剖面图；
图4为本实用新型具有高效率散热基板的发光二极管芯片封装结构通过打线的方式达成电连接的第一种示意图；
图5为本实用新型具有高效率散热基板的发光二极管芯片封装结构通过打线的方式达成电连接的第二种示意图；以及
图6为本实用新型具有高效率散热基板的发光二极管芯片封装结构通过倒装芯片的方式达成电连接的示意图。
其中，附图标记说明如下：
1a 条状基板本体 10a 绝缘本体
11a 散热层
12a 正极导电轨迹
13a 负极导电轨迹
2a 发光二极管芯片 20a 正极端
21a 负极端
3a 荧光胶体 30a 投光面
4a 不透光框架层
本发明
1 基板单元 10 正极导电基板
11 负极导电基板
12 架桥基板
2 粘着胶体
3 发光二极管芯片
3′ 发光二极管芯片
4 荧光胶体 40 投光面
4′ 透光胶体 40′ 投光面
5 框架层
W 导线
31b 第一个发光二极管芯片
32b 第二个发光二极管芯片
33b 第三个发光二极管芯片
1b 基板单元
10b 正极导电基板
11b 负极导电基板
121b 第一架桥基板
122b 第二架桥基板
Wb 导线
31c 第一个发光二极管芯片
32c 第二个发光二极管芯片
33c 第三个发光二极管芯片
1c 基板单元
10c 正极导电基板
11c 负极导电基板
121c 第一架桥基板
122c 第二架桥基板
Wc 导线
31d 第一个发光二极管芯片
32d 第二个发光二极管芯片
33d 第三个发光二极管芯片
1d 基板单元
10d 正极导电基板
11d 负极导电基板
121d 第一架桥基板
122d 第二架桥基板
b 锡球
具体实施方式
请参阅图2A至图2D、及图2E所示，本实用新型的第一实施例提供一种具有高效率散热基板的发光二极管芯片封装方法，其包括下列步骤：首先，请配合图2A所示，提供基板单元1，其具有正极导电基板10、负极导电基板11、及多个彼此分开且分别设置于该正极导电基板10及该负极导电基板11之间之架桥基板12(S200)，该基板单元1可为软基板、铝基板、陶瓷基板、或铜基板。
然后，请配合图2B所示，填充粘着胶体2于该正极导电基板10、该负极导电基板11及所述多个架桥基板12之间，以连接并固定该正极导电基板10、该负极导电基板11及所述多个架桥基板12在一起(S202)，其中该粘着胶体2可为导热粘着胶体(heat-conducting adhesive colloid)，其由高导热材料所制成。
接着，请配合图2C所示，分别设置多个发光二极管芯片3于该基板单元1上，并且电连接所述多个发光二极管芯片3于该正极导电基板10与该负极导电基板11之间(S204)，其中每一个发光二极管芯片3为蓝色发光二极管芯片，并且每一个发光二极管芯片3通过相对应的导线W并以打线的方式，以与该基板单元1的正、负极导电基板(10、11)产生电连接。
紧接着，请配合图2D及图2E所示，分别覆盖多个荧光胶体4于所述多个发光二极管芯片3上(S206)；最后，通过多个框架层5分别围绕所述多个荧光胶体4，以使得每一个荧光胶体4形成多个相对应所述多个发光二极管芯片3的投光面40(S208)。再者，每一个荧光胶体4可“由硅胶与荧光粉混合而成”或者“由环氧树脂与一荧光粉混合而成”。此外，所述多个框架层5可为多个不透光框架层，例如：白色框架层。
因此，由图2D配合图2E可知，本实用新型的第一实施例提供一种具有高效率散热基板的发光二极管芯片封装结构，其包括：基板单元1、粘着胶体2、多个发光二极管芯片3、多个荧光胶体4、及多个框架层5。该基板单元1具有正极导电基板10、负极导电基板11、及至少一个设置于该正极导电基板10及该负极导电基板11之间的架桥基板12。该粘着胶体2填充于该正极导电基板10、该负极导电基板11及该架桥基板12之间，以连接并固定该正极导电基板10、该负极导电基板11及该架桥基板12在一起。所述多个发光二极管芯片3分别设置于该架桥基板12上，并且所述多个发光二极管芯片3电连接于该正极导电基板10与该负极导电基板11之间。所述多个荧光胶体4分别覆盖于所述多个发光二极管芯片3上。所述多个框架层5分别围绕所述多个荧光胶体4，以使得每一个荧光胶体4形成多个相对应所述多个发光二极管芯片3的投光面40。
请参阅图3A及图3B所示，第二实施例前面的步骤(可视为步骤S300至S304)与第一实施例的步骤S200至S204相同。
请参阅图3A及图3B所示，第二实施例的步骤S304之后，还进一步包括：分别覆盖多个透光胶体4′于所述多个发光二极管芯片3′上(S306)；最后，通过多个框架层5分别围绕所述多个透光胶体4′，以使得每一个透光胶体4′形成多个相对应于所述多个发光二极管芯片3′的投光面40′(S308)。再者，每一个发光二极管芯片3′为可产生白光的发光二极管芯片组(例如由红色、绿色、蓝色三种发光二极管芯片所组合而成的发光二极管芯片组)，并且每一个透光胶体4′可为透明硅胶或透明环氧树脂。所以，本实用新型的第二实施例与第一实施例最大的不同在于：在第二实施例中，由于每一个发光二极管芯片3′为可产生白光的发光二极管芯片组(例如由红色、绿色、蓝色三种发光二极管芯片所组合而成的发光二极管芯片组)，所以所述多个透光胶体4′可为透明的。
因此，由图3A配合图3B可知，本实用新型第二实施例提供一种具有高效率散热基板的发光二极管芯片封装结构，其包括：基板单元1、粘着胶体2、多个发光二极管芯片3′、多个透光胶体4′、及多个框架层5。该基板单元1具有正极导电基板10、负极导电基板11、及至少一个设置于该正极导电基板10及该负极导电基板11之间的架桥基板12。该粘着胶体2填充于该正极导电基板10、该负极导电基板11及该架桥基板12之间，以连接并固定该正极导电基板10、该负极导电基板11及该架桥基板12在一起。所述多个发光二极管芯片3′分别设置于该架桥基板12上，并且所述多个发光二极管芯片3′电连接于该正极导电基板10与该负极导电基板11之间。所述多个透光胶体4′分别覆盖于所述多个发光二极管芯片3′上。所述多个框架层5分别围绕所述多个透光胶体4′，以使得每一个透光胶体4′形成多个相对应于所述多个发光二极管芯片3′的投光面40′。
请参阅图4所示，第一个发光二极管芯片31b的上、下两端具有正极端(+)及负极端(—)。第二个发光二极管芯片32b的上、下两端具有负极端(—)及正极端(+)。第三个发光二极管芯片33b的上、下两端具有正极端(+)及负极端(—)。
再者，该第一个发光二极管芯片31b电性设置于基板单元1b的第一架桥基板121b上，并且该第一个发光二极管芯片31b的正极端通过导线Wb以电连接于该基板单元1b的正极导电基板10b，该第一个发光二极管芯片31b的负极端直接电连接于该第一架桥基板121b。
此外，该第二个发光二极管芯片32b电性设置于该基板单元1b的第二架桥基板122b上，并且该第二个发光二极管芯片32b的负极端通过导线Wb以电连接于该第一架桥基板121b，该第二个发光二极管芯片32b的正极端直接电连接于该第二架桥基板122b
另外，该第三个发光二极管芯片33b电性设置于该基板单元1b的负极导电基板11b上，并且该第三个发光二极管芯片33b的正极端通过导线Wb以电连接于该第二架桥基板122b，该第三个发光二极管芯片33b的负极端直接电连接于该负极导电基板11b。
请参阅图5所示，第一个发光二极管芯片31c的上表面具有正极端(+)及负极端(—)。第二个发光二极管芯片32c的上表面具有负极端(—)及正极端(+)。第三个发光二极管芯片33c的上表面具有正极端(+)及负极端(—)。
再者，该第一个发光二极管芯片31c设置于基板单元1c的第一架桥基板121c上，并且该第一个发光二极管芯片31c的正、负极端分别通过两导线Wc以电连接于该基板单元1c的正极导电基板10c及该第一架桥基板121c。
此外，该第二个发光二极管芯片32c设置于基板单元1c的第二架桥基板122c上，并且该第二个发光二极管芯片32c的负、正极端分别通过两导线Wc以电连接于该第一架桥基板121c及该第二架桥基板122c。
另外，该第三个发光二极管芯片33c设置于基板单元1c的负极导电基板11c上，并且该第三个发光二极管芯片33c的正、负极端分别通过两导线Wc以电连接于该第二架桥基板122c及该负极导电基板11c。
请参阅图6所示，第一个发光二极管芯片31d的下表面具有正极端(+)及负极端(—)。第二个发光二极管芯片32d的下表面具有负极端(—)及正极端(+)。第三个发光二极管芯片33d的下表面系具有正极端(+)及负极端(—)。
再者，该第一个发光二极管芯片31d的正、负极端分别通过两锡球b以电连接于基板单元1d的正极导电基板10d及第一架桥基板121d。此外，该第二个发光二极管芯片32d的负、正极端分别通过两锡球b以电连接于该第一架桥基板121d及该基板单元1d的第二架桥基板122d。另外，该第三个发光二极管芯片33d的正、负极端分别通过两锡球b以电连接于该第二架桥基板122d及该基板单元1d的负极导电基板11d。
当然，上述所述多个发光二极管芯片的电连接方式非用以限定本实用新型。另外，依据不同的设计需求，所述多个发光二极管芯片(图未示)的正、负极端可以串联(parallel)、并联(serial)、或串联加并联(parallel/serial)的方式，以与该基板单元(图未示)的正、负极导电基板产生电连接。
综上所述，本实用新型的发光二极管芯片封装结构使用具有高导热性质的基板单元，并且该基板单元直接分割成正极导电基板、负极导电基板、及多个彼此分开且分别设置于该正极导电基板及该负极导电基板之间的架桥基板。因此，多个发光二极管芯片可直接电性设置于该基板单元上，以使得所述多个发光二极管芯片能通过该基板单元以达到良好的散热效果。
再者，本实用新型通过芯片直接封装(Chip On Board，COB)工艺并利用压模(die mold)的方式，以使得本实用新型可有效地缩短其工艺时间，而能进行大量生产。此外，本实用新型的结构设计更适用于各种光源，诸如背光模块、装饰灯条、照明用灯、或是扫描器光源等应用，皆为本实用新型所应用的范围与产品。
以上所述仅为本实用新型最佳的一个具体实施例的详细说明与附图，但本实用新型的特征并不局限于此，并非用以限制本实用新型，本实用新型的所有范围应以所附的权利要求书为准，凡符合本实用新型权利要求的精神与其类似变化的实施例，皆应包含于本实用新型的范围中，本领域技术人员在本实用新型的范围内，可轻易思及的变化或修饰皆可涵盖在以下本发明的权利要求范围内。
Claims (10)
1、一种具有高效率散热基板的发光二极管芯片封装结构，其特征在于，包括：
基板单元，其具有正极导电基板、负极导电基板、及至少一个设置于该正极导电基板及该负极导电基板之间的架桥基板；
粘着胶体，其填充于该正极导电基板、该负极导电基板及该架桥基板之间，以将该正极导电基板、该负极导电基板及该架桥基板连接并固定在一起；
多个发光二极管芯片，其分别设置于该架桥基板上，并且所述多个发光二极管芯片电连接于该正极导电基板与该负极导电基板之间；以及
多个封装胶体，其分别覆盖于所述多个发光二极管芯片上。
2、如权利要求1所述的具有高效率散热基板的发光二极管芯片封装结构，其特征在于：该基板单元为软基板、铝基板、陶瓷基板、或铜基板。
3、如权利要求1所述的具有高效率散热基板的发光二极管芯片封装结构，其特征在于：该粘着胶体为导热粘着胶体。
4、如权利要求1所述的具有高效率散热基板的发光二极管芯片封装结构，其特征在于：所述多个封装胶体为多个荧光胶体，并且每一个发光二极管芯片为蓝色发光二极管芯片。
5、如权利要求4所述的具有高效率散热基板的发光二极管芯片封装结构，其特征在于：每一个荧光胶体由硅胶与荧光粉混合而成或由环氧树脂与荧光粉混合而成。
6、如权利要求1所述的具有高效率散热基板的发光二极管芯片封装结构，其特征在于：所述多个封装胶体为多个透光胶体，并且每一个发光二极管芯片为可产生白光的发光二极管芯片组。
7、如权利要求6所述的具有高效率散热基板的发光二极管芯片封装结构，其特征在于：每一个透光胶体为透明硅胶或透明环氧树脂。
8、如权利要求1所述的具有高效率散热基板的发光二极管芯片封装结构，其特征在于，进一步包括：多个框架层，其分别围绕所述多个封装胶体，以使得每一个封装胶体形成多个相对应于所述多个发光二极管芯片的投光面。
9、如权利要求8所述的具有高效率散热基板的发光二极管芯片封装结构，其特征在于：所述多个框架层为多个不透光框架层。
10、如权利要求9所述的具有高效率散热基板的发光二极管芯片封装结构，其特征在于：所述多个不透光框架层为多个白色框架层。
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| CN200820112235.XU CN201213135Y (zh) | 2008-06-05 | 2008-06-05 | 具有高效率散热基板的发光二极管芯片封装结构 |
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2008
- 2008-06-05 CN CN200820112235.XU patent/CN201213135Y/zh not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| CN102666781A (zh) * | 2009-12-21 | 2012-09-12 | 首尔半导体株式会社 | 具有氧正硅酸锶型磷光体的发光装置 |
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