TW201123410A - LED light-emitting module and its manufacturing method thereof. - Google Patents

LED light-emitting module and its manufacturing method thereof. Download PDF

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Zong-Ren Liao
zhong-kai Wang
yuan-xing Liu
yao-zong Xu
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Bright Led Electronics Corp
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Description

201123410 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種發光模組，特別是指一種散熱性 佳的LED發光模組。 【先前技術】 發光二極體（Light Emitting Diode，LED)具有省能、反 應快、壽命長及體積小等等特性，並且將多數個LED設置 於電路板上而組裝成LED模組能替代傳統光源。近年來， 隨著1^ED的亮度及功率的提升，LED模組的散熱問題已悄 ® 然浮現。 由於目前LED在使用時，僅有2〇%左右轉換成光，而 其餘的80%則轉換成熱能，所以如果LED模組無法適時的 將LED所產生的廢熱排出，將導致光衰的問題，並且過熱 的LED模組亦會使其應用受到限制，因此，對於LED模組 的散熱問題仍有進一步改善的必要。 參閱圖1 ’如t華民國專利公開編號第2〇〇72284〇號所 φ 示的顯示器之散熱結構，此散熱結構即是在解決發光二極 體所產生的廢熱問題❶散熱結構包含一背板1〇、一電路板 11以及一發光元件13，電路板U係設置於背板1〇上且具 有—鋼箔層111及一耐熱塑膠層112，電路板u設有一供 背板10之突出部穿伸的開孔113，發光元件13具有一金屬 座體13卜一發光二極體晶片132及一絕緣封裝件133，金 屬座體131的下承載面ι311透過開孔113與背板1〇的突出 邛接觸連接，絕緣封裝件133環繞包覆金屬座體131，於是 201123410 藉由將發光·一極體晶片132設置於金屬座體I]〗上使 其廢熱將能由金屬座體131直接傳導至背板1〇，達到散熱 之功效" 然而’此散熱結構係增加設置金屬座體131來導熱 以致於整體的厚度增加，而且此結構中的絕緣封裝件 在長期使用下會有老化、變色造成光衰的問題，長期使用 下將會造成電性連接的問題而影響到發光二極體晶片i 3 2 可命，故對於發光一極體的散熱問題還具有進一步改善的 空間。 參閱圖2,如申請人之前申請的中華民國專利公開編號 第200941758號所示的一種發光二極體面光源裝置，其包 含一金屬基板15、一設置於該金屬基板15上的電路板16 以及複數設置於電路板16上的發光二極體晶片17，在此專 利中藉由調整金屬基板15厚度，以及控制發光二極體晶片 17面積與發光二極體晶片17間的間距，來達到較佳散熱效 果，然而，由於金屬基板15的厚度必須大於lmm，如此一 來，金屬基板15則難以具有可撓性；若將金屬基板15的 厚度減少，則勢必影響整體的散熱性，故本發明將對於發 光一極體裝置之散熱性與可撓性進行改良研發。 【發明内容】 因此’本發明之目的，即在提供一種散熱性佳的led 發光模組。 本發明之另一目的，在於提供一種輕、薄的LED發光 模組。 201123410 本發明之另一目的，在於提供一種具有可撓性的LED 發光模組。 於是’本發明LED發光模組，包含一金屬導熱板、一 電路板、一金屬材質的熱接合層及複數LED晶粒，金屬導 熱板包括一承載面’承載面形成有複數承載區；電路板包 括一板本體、一形成於板本體底面的底面電路、一形成於 板本體頂面的頂面電路以及複數貫通板本體的通孔；熱接 合層具有一與承載面連接之下表面，以及一與底面電路連 • 接的上表面；LED晶粒分別位於各通孔内並且貼靠於各承 載區，LED晶粒與頂面電路電性連接。 較佳地，該熱接合層為一金屬鍍層附著於該底面電路 ，且該熱接合層與該金屬導熱板的承載面為熱熔接。 較佳地，該熱接合層為銲料，該電路板還包括一附著 於該底面電路的金屬鑛層，該金屬鑛層藉該熱接合層與該 導熱金屬板的承載面銲接。 較佳地’該電路板的金屬鍍層的材質為銅或鐵，而金 φ I導…板之承载面的材質為錫或銀或鎳其中之-，銲料是 鲜錫。 較佳地’該電路板的金屬鍵層的材質為IS，而金屬導 熱板之承載面的材質為鎳，銲料是銲錫。 較佳地承載面為一金屬鑛層界定出。 車交佳地，電路板為軟性電路板且金屬導熱板具有可撓 性。 較佳地5金屬道# 离導熱板呈片狀且承載面沖壓形成有複數 201123410 为別連通各通孔的凹穴，承載區分別位於凹穴的内底壁。 較佳地，金屬導熱板呈片狀且更包括一相反於承載面 的底面，底面沖壓形成有複數凸伸於電路板的各通孔的凸 部，承載區是位於凸部頂端。 較佳地，金屬導熱板呈片狀，承載面為一平坦表面， 承載區分別為承載面的局部區域。 較佳地，電路板的厚度為0.15公厘〜丨6公厘間。 較佳地，金屬導熱板的厚度為0.4公厘〜i公厘間。 較佳地，電路板鄰近各通孔處形成有複數設置於頂面 電路上的電路焊墊，LED發光模組更包含複數分別電性連 接電路焊塾與LED晶粒的導接件。 較佳地，LED發光模組更包含複數分別包覆led晶粒 與導接件的封裝膠體。 較佳地，LED發光模組還包含複數設置於頂面電路上 且圍繞通孔而用以擋止封裝膠體的擋緣。 較佳地，LED發光模組還包含複數上下貫穿電路板、 金屬導熱板與熱接合層的貫孔，藉由連續排列的貫孔，使 得LED發光模組具有可撓性。 本發明之另一目的，即在提供一種上述LED發光模組 的製造方法。 於是，本發明LED發光模組的製造方法包含下列步驟 步驟A:製備一電路板及一金屬導熱板，該電路板包括 一頂面電路、一底面電路及複數貫穿的通孔，該金屬導熱 201123410 板包括一承載面，該承載面形成有複數承載區； 步驟B:佈設一熱接合層’使該熱接合層的下表面與該 金屬導熱板的承載面連接、該熱接合層的上表面與該電路 板的底面電路連接； 步驟C :將複數LED晶粒分別貼靠在該等承栽區；以 及 步驟D :將該等LED晶粒與該電路板的頂面電路電性 連接。 較佳地’該步驟C是於該步驟Β之後進行，且於該步 驟C中，當該等LED晶粒分別貼靠在該等承載區時，是分 別位在該等通孔内。 較佳地，於該步驟B中，該熱接合層為金屬材質電鍍 於該電路板的底面電路形成，且該熱接合層的下表面與該 承載面是施以熱熔接連接。 較佳地，LED發光模組的製造方法更包含一步驟E:電 鍵金屬鍵層附著於該電路板的底面電路，且於該步驟B 中，疋使用銲料作為該熱接合層銲接該電路板與該金屬導 熱板，該熱接合層是透過該金屬鍍層與該底面電路連接。 較佳地，於該步驟A中，該等承載區是於該金屬導熱 板沖壓形成。 較佳地，於該步驟A中，該承載面是金屬材質電鍍形 成。 本發明之功效在於，LED發光模組藉由熱接合層上下 接合電路板與金屬導熱板的結構，並且將LED晶粒設置於 201123410 金屬導熱板且電性連接電路板，以達成電熱分離的效果， 如此一來，LED晶粒的熱能由金屬導熱板直接導出，使得 LED發光模組具有良好的散熱性。本發明[ED發光模組不 論是在電路板22與金屬導熱板的厚度或是兩相鄰LED晶粒 的間隔距離’都是採取省材、省空間的設計，使得led發 光模組合乎電子產品輕薄化的趨勢。再者，本發明Led發 光模組的電路板與金屬導熱板可為軟性電路板與薄型金屬 板’即具有可撓性而能廣泛地應用於電子產品上。並且， 在LED發光模組的製造方法方面’本發明藉由熱接合層使 電路板與金屬導熱相接合，因此，提出一種便於使兩者緊 密接合的方式。 【實施方式】 有關本發明之前述及其他技術内容、特點與功效，在 以下配合參考圖式之二個較佳實施例的詳細說明中s將可 清楚的呈現》 參閱圖3，為本發明LED發光模組之第一較佳實施例 ，LED發光模組201包含一金屬導熱板21、一電路板22、 複數LED晶粒23、複數封裝膠體25及一金屬材質的熱接 合層5，電路板22與金屬導熱板21藉熱接合層5上下接合 ，而LED晶粒23設置於金屬導熱板21上且外露於電路板 22，並且LED晶粒23與電路板22電性連接。 參閱圖3、圖6，更詳細地說，金屬導熱板21包括一 底面210、一承載面211及複數凹穴212，且承載面211形 成有複數承載區213。在本實施例中，底面21〇與承載面 201123410 211為金屬導熱板21的兩相反面’該等凹穴212彼此相間 隔地由承載面211向下凹陷形成，凹穴212形成方式可以是 沖壓形成，且往下凹陷的凹穴212並沒有往下突出金屬導 熱板21的底面210,換言之，金屬導熱板21的底面21〇仍 為平坦表面。在本實施例中’所指的承載區213為各該凹 穴212的内底面’故承載區213的位置會低於承載面211， 承載區213是可供設置LED晶粒23。 較佳者，凹穴212的内側壁可藉由塗佈反光材料或利 用材料本身的反光特性而形成反射面以作為反射杯，將有 助於承載區213上的LED晶粒23產生更佳的發光效果。在 本實施例中，金屬導熱板21可選擇厚度在〇 4公厘〜丨公厘 之間’使其具有撓性。 參閱圖3、圖5，電路板22包括一板本體221、一形成 於板本體221頂面的頂面電路222、一形成於板本體221底 面的底面電路225、一電鍍形成在底面電路225底面的金屬 鍍層220、複數貫穿板本體221的通孔223及複數反光層 224，當然，頂面電路222、底面電路225及金屬鍍層22〇 並不會分布在通孔223。在本實施例中，電路板22為軟性 電路板，其厚度為0.15公厘〜丨6公厘間。反光層224是設 置於該等通孔223的孔壁，反光層224可以是例如透過電 鍍銀的方式形成於該等通孔223的孔壁。 如圖4所示，本發明LED發光模組201的製造方法的 個較佳實施例包含以下步驟： 步驟901，製備—電路板及一金屬導熱板。配合參閱圖 201123410 5、圖6’在本實施例中，是製備如上述結構的電路板22與 金屬導熱板21。 步驟902，佈設-熱接合層，使熱接合層的下表面與金 .屬導熱板的承載面連接、熱接合層的上表面與電路板的底 面電路連接。配合參_ 7，熱接合層5是用以接合金屬導 熱板21與電路板22，在本實施例中，所使用的熱接合層$ 為銲料（例如銲錫）’亦即，電路板22與金屬導熱板Μ之 間是藉由銲錫銲接接合’使得熱接合層（即辉錫）5的上表 面與電路板22下方的金屬鍍層細連接，而熱接合層（即 銲錫）5的下表面則與金屬導熱板21的承載面2ιι速接。 且當金屬導熱板21與電路板22接合時，電路板22上的各 個通孔223會分別對應於金屬導熱板21的各個凹穴212而 相連通。再者，電路板22與金屬導熱板21接合後，還可 進行迴焊作業，使兩者的結合更加牢固。 須注意的是，由於電路板22是透過銲錫連接金屬導熱 片2卜考慮到材料的特性，當電路板22下方的金屬鑛層 220材質為銅或鐵時，則金屬導熱板的承載面21 ^較佳 的材質可為錫或銀或鎳其中之一，當電路板22下方的金屬 鑛層22口〇材質為銘時，則金屬導熱板^的承載面川較佳 的材質可為錦。前述所謂的承載面211在本實施例中為金屬 導熱板21本身的志& . 牙的表面，亦即，金屬導熱板21的材質即為 錫或銀或錄其φ夕 .θ 、厂一 、甲之一，但疋，當金屬導熱板21的材質非上 述:種時’則所指的承載面211也可以是由另外錄上的一層 V質的金屬鍍層界定出，換言之，此時所謂的金屬導 10 201123410 熱板21疋包含該金屬鑛層。 步驟903，將複數LED晶粒分別貼靠在各承載區，配 合參閱圖3，在本實施例中，LED晶粒23是利用銀膠貼靠 固定於承載區213，但並不以此為限，其他如利用環氧樹脂 、矽樹脂等材料，能將該LED晶粒23黏固於該承載面211 上的方式皆可應用於本發明中。 步驟904’將LED晶粒與電路板的頂面電路電性連接 。配合參閱圖3，本實施例是以打線方式將金屬導線兩端分 別打接在LED晶粒23的正、負極與電路板22頂面電路 221的電路焊墊226。 步驟905，將封裝膠體包覆LED晶粒。配合參閱圖3 , 在本實施例中，是使用點膠機或灌注方式將呈液態的封裝 膠體25灌入通孔223，使封裝膠體25填滿通孔223與凹穴 212，並且封裝膠體25溢滿出通孔223且包覆導接線24， 接著，等待封裝膠體25固化即完成模封程序。封裝膠體25 可以是環氧樹脂或其他透光的絕緣材質，例如：矽樹脂 (silicone)、UV 膠等等。 較佳者，在步驟905中，為避免封裝膠體25在灌膠時 隨意流動而影響外觀’電路板22也可以利用例如油印的方 式設置標記線條而形成往上突出並且圍繞通孔223的擋緣 26，藉此可擋止住液態狀的封裝膠體25，使封裝膠體乃可 聚合成型而避免其往外擴散。 如上所述，藉由LED晶粒23直接貼靠固定在金屬導熱 板21並且與f路板22的頂面電路222電性連接，並且配 11 201123410 合電路板22與金屬導熱板21之間透過熱接合層$的接合 方式’因而達成熱電分離的效果，並且使LED晶粒23運作 的熱能可直接往下傳導至金屬導熱板21而由金屬導熱板21 散出，對於LED晶粒23在散熱效能上便有較隹的助益。 此外，這樣的結構設計也可直接利用金屬導熱板21的 凹穴212的内壁面作為反射杯’其好處在於，由於反射杯 結構是形成在金屬導熱板21内，故較不容易因為長期受到 LED晶粒23的光線照射而容易產生材料老化而造成光線衰 弱的問題。 再者，由於金屬導熱板21與電路板22均具有可撓性 ，故該LED發光模組201可供彎曲設置在各種不規則的表 面上而擴大其應用範圍，且如圖12所示，為了增加整個 LED發光模組201的可撓性，電路板22與金屬導熱板21 也可以分別設置相對應並且呈多數排列的貫孔6，使得當電 路板22與金屬導熱板21相接合時，該等貫孔6相對應連 通而形同貫穿整個LED發光模組201 ,藉此也可以使LED 發光模組201更具有可撓性。 此外，由於LED晶粒23是設置於相對較低位置的承載 區213，使得LED發光模組201的整體厚度相對縮減，並 且，金屬導熱板21與電路板22的厚度僅4公厘及兩相鄰 LED晶粒23的間隔距離為16公厘，進而使得led發光模 組201除了厚度外，在面積上也能有效充分利用或縮減， 於疋LED發光模組201合乎電子產品輕薄化的趨勢，並 配α其可撓性的特點，將可作為可撓性發光二極體燈板。 12 201123410 參閱圖8 ’在該第一較佳實施例的另一種變化態樣中， 封裝膠體25也可以是覆蓋整個電路板22頂面，以保護整 個電路板22不受污染或破壞。 再者’如圖3所示’在本實施例中，往下凹陷的該等 凹穴212並不突出金屬導熱板21底面210，但如圖9所示 ，往下凹陷的凹穴212也可以是突出金屬導熱板21的底面 210而於底面210形成凸塊214。 參閲圖10，為本發明LED發光模組之第一較佳實施例 的再一變化態樣，與前述不同之處主要在於金屬導熱板31 的結構。 金屬導熱板31包含一底面310、一承載面311及複數 凸部312’承載面311形成有複數承載區313，底面310與 承載面311為金屬導熱板31的兩相反面，該等凸部312間 隔地由承載面311向上隆起形成，所指的該等承載區313分 別為各該凸部312的頂端面，可供設置LED晶粒23，該等 凸部312可為金屬導熱板31由底面310往上沖壓所形成， 因而底面310形成複數往上凹陷的凹槽314。 由於凸部312是凸出於承載面311，所以電路板22設 置於金屬導熱板31的承載面311時，金屬導熱板31的凸部 312是穿伸通過電路板22的通孔223而使得承載區313外 露於電路板22 ’而LED晶粒23設置於承載區313且電性 連接電路板22的頂面電路222，如此的結構，同樣可以達 成電熱分離的功效，且藉由底面310凹槽314的形成，可 增加金屬導熱板31的散熱面積。 13 201123410 ^參閱圖u，為本發明之第一較佳實施例的又一種變化 態樣’其差異仍然是在於金屬導熱板41。 其中，金屬導熱板41的底面410與承載面411分別為 金屬導熱板41的兩相反表面，且底面41〇與承載面411均 為平坦表面，換言之，所指的承載區411即為平坦的承載面 411的局部區域，如此的結構同樣可以達成電熱分離的功效 ’使得LED發光模組203具有良好的散熱性。 參閱圖13，為本發明LED發光模組之第二較佳實施例 LED發光模組204包含一金屬導熱板21、一電路板22、 複數LED晶粒23及一熱接合層5，電路板22與金屬導熱 板21藉熱接合層5上下接合，而LED晶粒23設置於金屬 導熱板21上且外露於電路板22 ’並且lEd晶粒23與電路 板22電性連接。 然而’第二較佳實施例與第一較佳實施例的差異在於 ’在第二較佳實施中，熱接合層5即為電鍍附著在電路板 22底面電路225的金屬鍍層，而電路板22與金屬導熱板 21之間的接合是藉由直接將熱接合層5以熱熔接的方式與 金屬導熱板21的承載面211熔融接合，使得熱接合層（即 金屬鍍層）5的上表面與電路板22底面電路225連接，而 熱接合層（即金屬鍍層）5的下表面則與金屬導熱板21的 承載面211連接。 综上所述’本發明LED發光模組201、202、203、204 藉達成電路板22與金屬導熱板21、31、41上下接合的結 構，並且將LED晶粒23設置於金屬導熱板21、31、41且 14 201123410 電性連接電路板22’達成電熱分離的效果，如此一來， led晶粒23的廢熱能直接往下傳導並且藉由金屬導熱板21 、31、41直接散出，使得LED發光模組2〇1、202、203具 有良好的散熱性，故不僅對於LED發光模組201、202、 2〇3的產品性能能有所提昇，且電路設計上也可更具有彈性 〇 附帶說明的是，本發明LED發光模組201、202、203 不淪是在電路板22與金屬導熱板21、31、41的厚度或是 兩相鄰LED晶粒23的間隔距離，都是採取省材、省空間的 设计’使得LED發光模組201、202、203合乎電子產品輕 薄化的趨勢。再者’本發明lED發光模組201、202、2〇3 的電路板22與金屬導熱板21、31、41可為軟性電路板與 薄型金屬板，即具有可撓性而能廣泛地應用於電子產品上 。並且，在LED發光模組的製造方法方面，本發明藉由熱 接合層5使電路板22與金屬導熱板21、31、41相接合， 因此，提出一種便於使兩者緊密接合的方式，故確實能達 成本發明之目的。 准以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不 能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利 範圍及發明說明内容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍 屬本發明專利涵蓋之範圍内。 【圖式簡單說明】 圖1是一剖面示意圖，說明習知的散熱結構； 圖2是一剖面示意圖，說明習知的發光二極體面光源 15 201123410 裝置； 圖3是一剖面示意圖，說明本發明之第一較佳實施例 的LED發光模組； 圖4是一步驟流程圖，說明該LED發光模組的製造方 法的一個較佳货施例； 圖5是一剖面示意圖’說明該LED發光模組的電路板 圖6是一剖面示意圖’說明該LED發光模組的金屬導 熱板； 圖7是一剖面示意圖，說明該金屬導熱板與該電路板 相接合的狀態； 圖8是一剖面示意圖’說明封膠體封蓋的另一種變化 態樣， 圖9是一剖面示意圖，說明該第一較佳實施例的一種 變化態樣； 圖10是一剖面示意圖，說明該第一較佳實施例的再一 種變化態樣； 圖11是一剖面示意圖，說明該第一較佳實施例的又一 種變化態樣； 圖12是一剖面示意圖，說明該第一較佳實施例的金屬 導熱板與電路板設有複數貫孔的態樣；以及 圖13是一剖面示意圖，說明本發明的第二較佳實施例 201123410 【主要元件符號說明】 201 .......LED發光模組 202 .......LED發光模組 203 .......LED發光模組 204 .......LED發光模組 21 .........金屬導熱板 210 .......底面 211 .......承載面 212 .......凹穴 籲 213.......承載區 214.......凸塊 22 .........電路板 220 .......金屬鍍層 221 .......板本體 222 .......頂面電路 223 .......通孔 籲 224 .......反光層 225 .......底面電路 226 .......電路焊墊 23 .........LED晶粒 24 .........導接件 25 .........封裝膠體 26 .........擋緣 31.........金屬導熱板 310 .......底面 311 .......承載面 312 .......凸部 313 .......承載區 314 .......凹槽 41.........金屬導熱板 410 .......底面 411 .......承載面 412 .......承載區 5 ..........熱接合層 6 ..........貫孔 901〜905步驟 17

Claims (1)

  1. 201123410 七、申請專利範圍： 1. 一種LED發光模組，包含： 一金屬導熱板，包括一承載面，該承載面形成有複 數承載區； 一電路板，包括一板本體、一形成於該板本體底面 的底面電路、一形成於該板本體頂面的頂面電路以及複 數貫通該板本體的通孔； 一熱接合層’為金屬材質並且具有一與該承載面連 接之下表面，以及一與該底面電路連接的上表面；及 複數LED晶粒’分別位於該等通孔内並且貼靠於各 該承載區，該等LED晶粒與該頂面電路電性連接。 2.依據申請專利範圍第丨項所述之LED發光模組其中， 該熱接合層為一金屬鍍層附著於該底面電路，且該熱接 合層與該金屬導熱板的承載面為熱熔接。 … 3·依據申請專利範圍第1項所述之LED發光模組，其中， 該熱接合層為輝料’該電路板還包括—附著於該底面電 路的金屬鍍層，該金屬鍍層藉該熱接合層與該導熱金屬 板的承載面銲接。 «範圍第3項所述之LED發光模組，其中， 該金屬鍍層的材質為銅或鐵，而該金屬導熱板之承載面 的材質為其中之—，該銲料為鲜锡。 依據申請專利筋κ 該金屬錄層的材質^ 之LED發光模組，、其中， 質為鎳’該銲料是銲錫。^玄金屬導熱板之承載面的材 4. 18 201123410 6. 依據申請專利範圍第丨項至第5項其中—項所述之led 發光模組，其中，該承载面為一金屬鍍層界定出\ 7. 依據申請專利範圍第6項所述之LED發光模組，其中， 該電路板為軟性電路板且該金屬導熱板具有可撓性'。 8. 依據申請專利範圍第6項所述之LED發光模組其中， 該金屬導熱板呈片狀且該承載面沖壓形成有複數別連 通各該通孔的凹穴，該等承載區分別位於料凹穴的内 底壁。 9. 依據中請專利範圍第6項所述之LED發光模組，其中， 該金屬導熱板呈片狀且更包括—相反於該承載面的、底面 ’該底面沖壓形成有複數凸伸於該電路板的各該通孔的 凸部，該等承載區是位於該等凸部頂端。 10. 依據申請專利範圍第6項所述之LED發光模組，其中， 該金屬導熱板呈片狀，該承載面為一平坦表面該等承 載區分別為該承載面的局部區域。 11. 依據巾睛專利範圍第7項所述之LED發光模組，其中， φ 該電路板的厚度為0.丨5公厘〜1.6公厘間。 12·依據中請專利範圍第n項所述之led發光模組，其中 ’該金屬導熱板的厚度為0.4公厘〜丨公厘間。 13·依射請專利範圍第12項所述之led發光模組，其中 ，該電路板鄰近各該通孔處形成有複數設置於該頂面電 路上的電路焊墊，該LED發光模組更包含複數分別電性 連接該等電路焊塾與該等LED晶粒的導接件。 Η.依射請專利範圍第13項所述之LED發光模組，其中 19 201123410 ’該LED發光模組更包含複數分別包覆該等lEd晶粒 與該等導接件的封裝膠體。 1 5.依據申請專利範圍第〗4項所述之LED發光模組其中 ，該LED發光模組還包含複數由該電路板往上突出並且 圍繞該等通孔而用以擋止該等封裝膠體的擋緣。 16. 依據申請專利範圍第6項所述之LED發光模組，還包含 複數上下貫穿該電路板、該金屬導熱板與該熱接合層的 貫孔，藉由連绩排列的該等貫孔，使得LED發光模組具 有可撓性。 17. —種LED發光模組的製造方法，包含下列步驟： # 步驟A_製備一電路板及一金屬導熱板，該電路板 包括一頂面電路、一底面電路及複數貫穿的通孔，該金 屬導熱板包括-承載面，該承載面形成有複數承載區； 步驟B.佈設一熱接合層，使該熱接合層的下表面 與該金屬導熱板的承載面連接、該熱接合層的上表面與 該電路板的底面電路連接； 步驟將複數LED晶粒分別貼靠在該等承載區； 以及 籲 步驟D ’將該等LED晶粒與該電路板的頂面電路電 性連接。 1 8.依據申請專利範圍笸丨7 Jg #、+、 月开』靶圓第17項所述之LED發光模組的製造 方法’其中’該步驟C是於該步驟B之後進行且於該 步驟C中’當該等LED晶粒分別貼靠在該等承載區時， 是分別位在該等通孔内。 20 201123410 19.依據申請專利範圍第17項所述之LED發光模組的製造 方法，其中，於該步驟B中，該熱接合層為金屬材質電 鍍於該電路板的底面電路而形成，且該熱接合層的下表 面與該承載面是施以熱溶接連接。 20·依據中請專利範圍帛17㈣述《led發光模組的製造 方法’更包含一步驟E:電鑛一金屬鑛層附著於該電路 板的底面電路’且於該步驟"，是使用銲料作為該熱 接合層銲接該電路板與該金屬導熱板，該熱接合層是透 過該金屬鍍膚與該底面電路連接。 2L依射請專職圍第19項或第2"所述之㈣發光模 組的製造方法’其中，於該步驟A +，該等承載區是於 該金屬導熱板沖壓形成。 22.依射請專利範圍第19項或第2G項所述之led發光模 組的製造方法’其中’於該步驟“，該承載面是金屬 材質電鍍形成。
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Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11266014B2 (en) 2008-02-14 2022-03-01 Metrospec Technology, L.L.C. LED lighting systems and method
US8007286B1 (en) 2008-03-18 2011-08-30 Metrospec Technology, Llc Circuit boards interconnected by overlapping plated through holes portions
US10334735B2 (en) 2008-02-14 2019-06-25 Metrospec Technology, L.L.C. LED lighting systems and methods
US8851356B1 (en) 2008-02-14 2014-10-07 Metrospec Technology, L.L.C. Flexible circuit board interconnection and methods
US8143631B2 (en) 2008-03-06 2012-03-27 Metrospec Technology Llc Layered structure for use with high power light emitting diode systems
US8410720B2 (en) 2008-04-07 2013-04-02 Metrospec Technology, LLC. Solid state lighting circuit and controls
WO2010013523A1 (ja) * 2008-07-31 2010-02-04 シャープ株式会社 発光モジュールユニット、導光ユニット、バックライトユニット、および液晶表示装置
JP5853374B2 (ja) * 2010-03-12 2016-02-09 オムロン株式会社 照明装置
EP2721652B1 (en) 2011-06-20 2019-05-08 Crystalplex Corporation Quantum dot containing light module
KR101835529B1 (ko) * 2011-08-09 2018-03-08 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 이에 사용되는 광원 패키지
CN102403418A (zh) * 2011-11-09 2012-04-04 东莞勤上光电股份有限公司 一种大功率led的散热结构的制作方法
CN102856311B (zh) * 2012-03-22 2015-09-30 创维液晶器件(深圳)有限公司 Led封装模块及封装方法
WO2014121191A1 (en) * 2013-02-01 2014-08-07 Crystalplex Corporation Aluminum printed circuit board for lighting and display backplanes
JP6149535B2 (ja) * 2013-06-20 2017-06-21 矢崎総業株式会社 ワイヤハーネス
JP2015012767A (ja) * 2013-07-02 2015-01-19 矢崎総業株式会社 ワイヤハーネス
CN103363366A (zh) * 2013-07-15 2013-10-23 厦门乾照光电股份有限公司 一种led软灯条及其制造方法
JP6657001B2 (ja) * 2016-04-19 2020-03-04 株式会社デンソーテン プリント配線板
FR3054292B1 (fr) * 2016-07-22 2019-04-05 Valeo Vision Module lumineux de vehicule terrestre
CN106195663A (zh) * 2016-08-01 2016-12-07 王定锋 一种带散热金属的多面发光led模组及制作方法
IT201700024276A1 (it) * 2017-03-03 2018-09-03 Spal Automotive Srl Macchina elettrica
DE102018101264A1 (de) * 2018-01-22 2019-07-25 HELLA GmbH & Co. KGaA Leiterplatten- Kühlkörper- Aufbau und Verfahren hierzu
US10849200B2 (en) 2018-09-28 2020-11-24 Metrospec Technology, L.L.C. Solid state lighting circuit with current bias and method of controlling thereof

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH056675Y2 (zh) * 1985-03-29 1993-02-19
JP2618475B2 (ja) * 1989-03-27 1997-06-11 古河電気工業株式会社 Ｌｅｄアレイチップとヒートシンク基板との接合方法
JPH11266036A (ja) * 1998-03-17 1999-09-28 Sanyo Electric Co Ltd 平面光源装置およびその製造方法
EP1387412B1 (en) * 2001-04-12 2009-03-11 Matsushita Electric Works, Ltd. Light source device using led, and method of producing same
JP4045781B2 (ja) * 2001-08-28 2008-02-13 松下電工株式会社 発光装置
JPWO2003030274A1 (ja) * 2001-09-27 2005-01-20 日亜化学工業株式会社 発光装置およびその製造方法
CN2613048Y (zh) 2003-04-07 2004-04-21 熊麒 点矩阵发光二极管的组合结构
JP4729893B2 (ja) * 2003-10-06 2011-07-20 株式会社デンソー 半導体光学装置の製造方法
JP3948488B2 (ja) * 2005-09-09 2007-07-25 松下電工株式会社 発光装置
JP4877571B2 (ja) * 2005-10-11 2012-02-15 日立化成工業株式会社 発光素子搭載用基板
WO2007129231A1 (en) * 2006-05-08 2007-11-15 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Thermal surface mounting of multiple leds onto a heatsink
FR2901347B1 (fr) * 2006-05-22 2008-07-18 Valeo Vision Sa Composant de dissipation thermique et dispositif d'eclairage et/ou de signalisation a diode equipe d'un tel composant
EP2498288A3 (en) * 2007-03-12 2014-04-23 Toyo Tanso Co., Ltd. Circuit board using heat radiating member, electronic module and method for manufacturing the module
JP2009147210A (ja) * 2007-12-17 2009-07-02 Stanley Electric Co Ltd セラミック回路基板及び半導体発光モジュール
TW200928203A (en) * 2007-12-24 2009-07-01 Guei-Fang Chen LED illuminating device capable of quickly dissipating heat and its manufacturing method
JP2009176923A (ja) * 2008-01-24 2009-08-06 Shogen Koden Kofun Yugenkoshi 光電子素子
CN201285010Y (zh) 2008-09-05 2009-08-05 中山伟强科技有限公司 一种led散热模块

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