TW201205901A - LED light module and manufacturing method thereof - Google Patents

Description

201205901 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二極體發光模組及其製造方 法。 【先前技術】 目前許多電子產品皆是將電子元件安裝至印刷電路板 而組成的。電子產品設計趨向於輕薄短小，内部的印刷電 鲁路板或電子元件的體積也需要相對的縮小。由於電子元件 的體積已小到無法以人工方式焊在印刷電路板上。目前以 錫膏印刷機將錫膏印刷於印刷電路板上預定的位置，再利 用插件著裝機撿取電子零件並插於印刷電路板上。為求插 裝之精確，插裝機上都會配備視覺系統來輔助定位，最後 是經過迴焊爐加溫來熔化焊錫使電子零件黏著固定。 上述的迴焊製程是目前量產上將電子零件黏著於電路 板上最常使用的方式。然而，因為迴焊製成需要加熱整個 • 電子模組，即使迴焊製程的溫度不高，對某些電子模組而 言，還是可能造成電子模組的損壞或變形，或是對電子模 組的設計產生限制。 有鑑於上述的問題，需要針對這些不適合使用迴焊製 程的電子模組設計改良的製造流程。 【發明内容】 i si 3 201205901 "一因此，本發明之目的是在提供一種不使用迴焊製程發 光-極體發光模1且及其製造方法’藉以解決上述的問題。 根據上述的目的，提供一種不使用迴焊製程發光二極 =光模組製造方法，其基本上由以下步驟組成。提供〆 、組基板’其具有—導熱底板。將驅動積體電路裸晶粒與 發光二極體裸晶粒依序固晶及打線於模組基板。將驅動積 體電路裸晶粒與發光二極體裸晶粒-起封料模組基板 上0 瞻&據本發明—實施例，導熱底板包含—紹底板、銅底 板或陶瓷底板。 — 依據本發明另—實施例，驅動積體電路裸晶粒為'線 性定電流驅動電路。 &依據本發明另—實施例，模組基板更包含絕緣層、銅 =層、f焊漆以及增高層。絕緣層覆蓋於導熱底板上。銅 覆蓋於絕緣層。防焊漆覆蓋於鋼箱層。增高層覆蓋於 防焊漆上，其中增高層具有複數凹陷裸露出銅羯層，藉以 籲供驅動積體電路裸晶粒與發光二極體裸晶粒於該些凹陷内 固晶及打線。 依據本發明另—實施例，此製造方法更包含裝設一光 學透鏡於發光二極體裸晶粒上。 根據上述的目的，提供一種不使用迴 模組’其基本上由町元件組成。—模組基板具 ,、、、底&複數發光—極體裸晶粒以金線連接至模組 二積料路裸晶粒以金線連接至模組基板。 〜p、裝㈣發光二極體裸晶粒與該些驅動積體電 201205901 路裸晶粒於模組基板上。 依據本發明一實施例，導熱底板包含一鋁底板、銅底 板或陶瓷底板。 依據本發明另一實施例，驅動積體電路裸晶粒為一線 性定電流驅動電路。 依據本發明另一實施例，模組基板更包含絕緣層、銅 箔層、防焊漆以及增高層。絕緣層覆蓋於導熱底板上。銅 箔層覆蓋於絕緣層。防焊漆覆蓋於銅箔層。增高層覆蓋於 Φ 防焊漆上，其中增高層具有複數凹陷裸露出銅箔層，藉以 供驅動積體電路與發光二極體之裸晶粒於該些凹陷内固晶 及打線。 依據本發明另一實施例，此發光二極體發光模組更包 含一光學透鏡位於發光二極體裸晶粒上。 【實施方式】 本發明提出一種不使用迴焊製程的發光二極體光源模 • 組及其製造方法。因發光二極體光源模組具有部份較易受 到迴焊製程的加溫而造成變形或損壞，因此不使用迴焊製 程能夠讓發光二極體光源模組的製造良率提昇且製程的設 計能更彈性。請參照以下實施例與說明，藉以了解本發明 之細節。 請參照第1圖，其繪示依照本發明一實施方式的一種 發光二極體光源模組。發光二極體光源模組100利用將發 光二極體與驅動積體電路的裸晶粒直接封裝於其模組基板 100a上，藉以省去迴焊製程。驅動積體電路用以將外部電 201205901 源轉換成能多I驅動發光二極體的電源。在本實施例中，驅 動積體電路H疋不同種類的驅動電路’但以線性定電流 驅動電路在= 务上較為便利，因使用線性定電流驅動電 實現省去=的目的。舉例而言，發光電= 粒可以固二線並封膠於封裝區略内，而驅動晶片的 裸晶粒可以^、打線並封膠於封裝區嶋内。此

=!光;==，裸晶粒不需要「先封裝* 與驅動晶片的裸晶粒先封裝在道—省了發光一極體 二極體光源模組不需再組^Λ架上』的成本。本發光 即可使封裝於其内的發心心C路板’只要供應市電 幕所周知的’晶片構裝體的其中之 護晶片免於受外界各種因夸r 7, 力用洗疋可以保 物之破壞或腐蝕朴另一：i例如外力、*、濕氣、化學

來提供電流以推動晶片c構-完整的電流路徑 「構裝於導線架上」或「播運作。就上述兩功用而言， 達成所需的目的。 、於本案的模組基板上」都能 請參照第2圖，其綠示 圖。此圖中只繪一顆發光_ °弟圖之2_2’剖面線之剖面 晶粒的封裝剖面。發光-:極體裸晶粒與-顆驅動晶片裸 的一凹陷114a内，而^體裸晶粒购封裝於模組基板 板的另一凹陷114b内。晶片裸晶粒108b封裝於模組基 、絕緣層103、銅箔 模組基板频成包含輻底板ι〇ι 201205901 層105、防焊漆i〇7以及增高層109 (由下而上）。導熱底 板101可以是鋁底板、銅底板或陶瓷底板，藉以增大發光 二極體光源模組的散熱面積。銅箔層105用以構成發光二 極體光源模組的電流路徑，藉以提供電流以推動晶片的電 路運作。絕緣層103介於銅箔層1〇5與導熱底板1〇1之間， 藉以電性阻絕兩者。防焊漆107位於銅箔層1〇5上，藉以 保護銅箔層105。凹陷114a、114b係形成於不透光的增高 層109上，凹陷U4a、114b的側壁具有反光的功能，藉以 提昇光源模組整體發光的效能。 發光二極體裸晶粒l〇8a以固晶膠106固晶於凹陷U4a 内的銅箔層105上，而驅動積體電路裸晶粒108b以固晶膠 106固晶於凹陷i14b内的銅箔層105上，兩者分別以金線 113打線連接至銅箔層1〇5。最後’發光二極體裸晶粒1〇8a 與驅動積體電路裸晶粒l〇8b再分別以封膠材料110封裝於 凹陷114a/114b内。在發光二極體裸晶粒108a，可於封骏 的同時加上光學透鏡112,藉以提昇光源的光通量與出光 率。 晶片構裝體的另之一功用『有效帶走内部晶片電路在 運作時所產生的熱能』。就本發光二極體光源模組而言，裸 晶粒直接封裝於模組基板的凹陷内，其所產生的熱會以最 短的路徑傳導至導熱底板1〇1，藉其大面積的底面快速散 熱。無論是發光二極體裸晶粒108a或驅動積體電路裸晶粒 108b，本實施例申的設計之散熱的效果一定優於習知「先 :再焊接於電路基板」’即使封裝材料的 疋加長了傳熱路徑，因此散熱效能會變 封裝於導線架，再焊接於電路基板」的設計。積體電路若 「封裝於導線架内 導熱效能再好，總 201205901 ’本實施例之設 體使用壽命能有 差。因此，對於高功率的發光二極體而言 计有助於發光二極體的散熱，使發光二極 效加長。 請參照第3圖’其繪示依照本發明的— 程的發光二極體發光模組製造方法期焊製 302中，先提供-模組基板，較佳的基板為 步驟 ::十，基板(例如具有銘底板、銅底板；陶堯：

二板）。在步驟3G4中’將驅動積體電路裸晶麵與發光 極體稞晶粒直接固晶及打線於模組基板上，此方忐 =晶粒於「導線架」，因此不需迴焊製程焊接晶教 二。在最後的步驟306中，將驅動積體電路裸晶教與^ —極體裸晶粒封膠於模組基板上。模組基板上是以光 構成電流路徑，因此不需要類似導線架的結構。本^咱層 極體光源模組不需再組裝到任何電路板，只要供應市光一 可使封裝於其内的發光二極體發光運作。 電印 由上述本發明實施方式可知，應用本發明之發光一 體光源模組及其製造方法，不但能避免使用「迴焊製程玉 於發光二極體光源模組上。對於發光二極體的散熱欵能」 言，本發明之發光二極體光源模組也優於「發光二極 封裝於導線架内，再焊接於電路基板」的設計。 雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以 疋本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精限 範園内，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保 圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 °範 201205901 【圖式簡單說明】 為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例 能更明顯易懂，所附圖式之說明如下： 第1圖係繪示依照本發明一實施方式的一種發光二極 體光源模組。 第2圖係繪示沿第1圖之2-2’剖面線之剖面圖。 第3圖係繪示依照本發明的一種使用迴焊製程的發光 二極體發光模組製造方法之流程圖。 【主要元件符號說明】 100 :發光二極體光源模組 108b :驅動積體電路裸晶粒 10 0 a .換組基板 109 :增高層 102a :封裝區 110 :封膠材料 102b :封裝區 112 :光學透鏡 101 :導熱底板 113 :金線 103 :絕緣層 114a :凹陷 105 :銅箔層 114b :凹陷 106 :固晶膠 300 :製造方法 107 :防焊漆 302-306 :步驟 108a :發光二極體裸晶粒

Claims (1)

1. 201205901 七、申請專利範圍： 1. 一種不使用迴焊製程的發光二極體光源模組製造 方法，基本上由以下步驟組成： 提供一模組基板，其具有一導熱底板； 將驅動積體電路裸晶粒與發光二極體裸晶粒依序固晶 及打線於該模組基板；以及 將該驅動積體電路裸晶粒與該發光二極體裸晶粒一起 Φ 封膠於該模組基板上。 2. 如請求項1所述之製造方法，其中該導熱底板包 含一鋁底板、銅底板或陶瓷底板。 3. 如請求項1所述之製造方法，其中該驅動積體電 路裸晶粒為一線性定電流驅動電路。 • 4.如請求項1所述之製造方法，其中該模組基板更 包含： 一絕緣層，覆蓋於該導熱底板上； 一銅箔層，覆蓋於該絕緣層； 一防焊漆，覆蓋於該銅箔層；以及 一增高層，覆蓋於該防焊漆上，其中該增高層具有複 數凹陷裸露出該銅箔層，藉以供該驅動積體電路裸晶粒與 該發光二極體裸晶粒於該些凹陷内固晶及打線。 201205901 5. 如請求項1所述之製造方法，更包含： 裝設一光學透鏡於該發光二極體裸晶粒上。 6. 一種不使用迴焊製程的發光二極體發光模組，基 本上由以下元件組成： 一模組基板，具有一導熱底板； 複數發光二極體裸晶粒，以金線連接至該模組基板； • 複數驅動積體電路裸晶粒，以金線連接至該模組基 板；以及 一封膠材料，封裝該些發光二極體裸晶與該些驅動積 體電路裸晶於該模組基板上。 7. 如請求項6所述之發光二極體發光模組，其中該 導熱底板包含一鋁底板、銅底板或陶瓷底板。 ® 8. 如請求項6所述之發光二極體發光模組，其中該 驅動積體電路裸晶粒為一線性定電流驅動電路。 9. 如請求項6所述之發光二極體發光模組，其中該 模組基板更包含： 一絕緣層，覆蓋於該導熱底板上； 一銅箔層，覆蓋於該絕緣層； 一防焊漆，覆蓋於該銅箔層；以及 201205901 一增高層，覆蓋於該防焊漆上，其中該增高層具有複 數凹陷裸露出該銅箔層，藉以供該些驅動積體電路裸晶粒 與該些發光二極體裸晶粒於該些凹陷内固晶及打線。 10.如請求項6所述之發光二極體發光模組，更包含 一光學透鏡位於該發光二極體裸晶粒上。

   f SI 12