TW201401586A - 發光二極體照明裝置的製造方法 - Google Patents

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Abstract

一種發光二極體照明裝置的製造方法，包含(A)備製一金屬基座；(B)在該金屬基座的一表面上塗佈(coating)一氮化物塗層；(C)進行該氮化物塗層的乾燥及烘乾處理作業；(D)在該氮化物塗層上貼覆一導電層；及(E)以表面黏著技術將至少一發光單元與該導電層電連接。由於該氮化物塗層是直接塗佈於該金屬基座上，能有效減少該氮化物塗層與該金屬基座之間的間隙以提升熱傳效率，配合該導電層是貼覆在該氮化物塗層上，以及利用表面黏著技術取代現有的銲接技術，不但能有效簡化製程，也能提升產品良率與產量。

Description

發光二極體照明裝置的製造方法
本發明是有關於一種發光裝置的製造方法，特別是指一種發光二極體照明裝置的製造方法。
發光二極體(Light-emitting Diode,LED)的壽命比一般燈泡高出50~100倍，而且發光二極體本身耗費的電量僅為一般燈泡的1/3~1/5，可望在21世紀取代鎢絲燈和水銀燈，成為兼具省電和環保概念的新照明光源。
參閱圖1，現有發光二極體照明裝置1包括一印刷電路板11、多個以高密度陣列方式而與該印刷電路板11相互銲合的發光二極體元件12(因視角關係，圖中僅顯示其中一個)、一位於該印刷電路板11相反於所述發光二極體元件12之一側的金屬散熱器13，及一黏合該金屬散熱器13與該印刷電路板11的接著單元14。
該接著單元14具有一黏合與該金屬散熱器13上的黏膠層141、一黏合於該黏膠層141上的石墨層142，及一黏合該石墨層142與該印刷電路板11的導熱膠層143。
所述發光二極體元件12運作過程所產生的熱量，雖然能透過該電路板11與該接著單元14傳導至該金屬散熱器13進行發散，但是，一般由環氧樹脂與玻璃纖維含浸壓覆而製成的印刷電路板11其熱傳導性能不佳，而且該導熱膠層143與黏膠層141的導熱係數也遠小於該金屬散熱器13，導致整體散熱效率低落，因此，所述發光二極體元件12 仍時常因過熱而毀損。
此外，利用銲接方式將所述發光二極體元件12銲合於該印刷電路板11上的作法，不僅製造過程緩慢，銲接過程中的高溫也容易造成所述發光二極體元件12的損壞甚至是燒毀。
因此，本發明之目的，即在提供一種散熱效果佳且製程簡便之發光二極體照明裝置的製造方法。
於是，本發明發光二極體照明裝置的製造方法，包含(A)備製一金屬基座；(B)在該金屬基座的一表面上塗佈(coating)一氮化物塗層；(C)進行該氮化物塗層的乾燥及烘乾處理作業；(D)在該氮化物塗層上貼覆一導電層；及(E)以表面黏著技術(Surface Mounted Technology,SMT)將至少一發光單元與該導電層電連接。
本發明的有益效果在於：由於該氮化物塗層是直接塗佈於該金屬基座上，能有效減少該氮化物塗層與該金屬基座之間的間隙以提升熱傳效率，配合該導電層是貼覆在該氮化物塗層上，以及利用表面黏著技術取代現有的銲接技術，不但能有效簡化製程，也能提升產品良率與產量。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之多個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。
在本發明被詳細描述之前，要注意的是，在以下的說 明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。
參閱圖2、3，本發明發光二極體照明裝置的製造方法之第一較佳實施例，首先，如步驟21所示，備製一金屬基座3，該金屬基座3具有一板體31，及多數間隔形成於該板體31同一表面上的散熱鰭片32。於本較佳實施例中，該金屬基座3是以鋁金屬所製成，在實際應用上，只要是散熱良好的金屬材質都可以使用。
然後，如步驟22所示，在該金屬基座3相反於所述散熱鰭片32的表面上塗佈一氮化物塗層4。該氮化物塗層4的厚度在10μm以上，因為，若厚度低於10μm則無法通過直流2000伏特以上的耐壓測試。於本較佳實施例中，該氮化物塗層4是絕緣且具有良好散熱性的氮化硼(BN)塗層。
接下來，如步驟23所示，進行該氮化物塗層4的乾燥及烘乾處理作業，使已經塗佈該氮化物塗層4的金屬基座3置於室溫環境下進行乾燥至少2小時，再置入一烤箱，在100℃至400℃下烘烤至少10分鐘。
之後，如步驟24所示，在該氮化物塗層4上貼覆一導電層5，該導電層5包括間隔貼覆於該氮化物塗層4表面的一正極線路51與一負極線路52。於本較佳實施例中，該導電層5的正極線路51與負極線路52皆是鋁箔貼紙，當然在實際應用上，也可以是其他可導電之材質所製成的貼紙，不應為本實施例的揭露所限。
最後，如步驟25所示，利用表面黏著技術將一發光單 元6與該導電層5電連接，該發光單元6是一具有二引腳611的發光二極體元件61。於本較佳實施例中，該發光單元6的所述引腳611是利用自動點膠機(Dispensing Robot Dispenser)配合銀膠(Silver Paste)而黏固於該正極線路51及該負極線路52上，並與該正極線路51及該負極線路52電連接。由於表面黏著技術不需預留插入式封裝技術(Through-hole technology)所需的貫穿孔，因此能有效減少製造程序。
實際應用時，電流流經該導電層5的正極線路51與負極線路52，及該正極線路51與負極線路52電連接的該發光二極體元件61所構成的迴路，使該發光二極體元件61發亮，而該發光二極體元件61發亮過程中所產生的熱量也能透過導電層5、氮化物塗層4，而由該金屬基座3的板體31與散熱鰭片32發散，以提升散熱效果。
本發明的製造方法是將該氮化物塗層4直接塗佈於該金屬基座3上，能有效減少該氮化物塗層4與該金屬基座3之間的間隙，配合氮化物塗層4的高散熱性以提升熱傳效率，而且該導電層5是貼覆在該氮化物塗層4上，也能減少常見製程中塗佈導電層5或印刷電路所產生的汙染；再者，利用表面黏著技術取代現有的銲接技術，更可避免發光單元6因銲接高溫而毀損，不但能有效效簡化製程，也能提升產品良率與產量並降低製造成本。
參閱圖4、5，為本發明發光二極體照明裝置的製造方法之第二較佳實施例，大致是與該第一較佳實施例相似， 不相同的地方在於：該導電層5還包括一電連接該正極線路51與該負極線路52的連接線路53，該連接線路53具有一電連接該正極線路51的正極連接段531、一電連接該負極線路52的負極連接段532，及多個相互間隔的串接段533，而該發光單元6包括多個與該正極連接段531、所述串接段533，及該負極連接段532電連接的發光二極體元件61。
由於本較佳實施例大致是與該第一較佳實施例相同，因此，除了可以達成與該第一較佳實施例相同的功效外，利用表面黏著技術，配合該連接線路53的正極連接段531、負極連接段532與所述串接段533，使所述發光二極體元件61能與該連接線路53之串接段533相互黏固而呈串聯型態，相對提升照明效果。
參閱圖6、7，為本發明發光二極體照明裝置的製造方法之第三較佳實施例，大致是與該第二較佳實施例相似，不相同的地方在於：該導電層5還包括二相間隔的與該正極線路51及該負極線路52電連接的連接線路53，所述連接線路53皆具有一電連接該正極線路51的正極連接段531、一電連接該負極線路52的負極連接段532，及多個相互間隔的串接段533，而該發光單元6包括多個分別與所述連接線路53的正極連接段531、串接段533，及負極連接段532電連接的發光二極體元件61。
由於本較佳實施例大致是與該第二較佳實施例相同，因此，除了可以達成與該第二較佳實施例相同的功效外， 所述相間隔且與該正極線路51及該負極線路52電連接的連接線路53是呈並聯型態，而每一連接線路53上的所述發光二極體元件61則是而呈串聯型態，因此，即使其中一連接線路53的其中一發光二極體元件61發生損壞，另一連接線路53上的所述發光二極體元件61仍可照常發亮，有效提升使用時的穩定度。
綜上所述，本發明發光二極體照明裝置的製造方法，將該氮化物塗層4直接塗佈於該金屬基座3上，能有效減少該氮化物塗層4與該金屬基座3之間的間隙，配合氮化物塗層4的高散熱性以提升熱傳效率，而且該導電層5是貼覆在該氮化物塗層4上，也能減少常見製程中印刷電路所產生的汙染；再者，利用表面黏著技術取代現有的銲接技術，不但能有效效簡化製程，更可避免發光單元6因銲接高溫而毀損，同時也能提升產品良率與產量並降低製造成本，故確實能達成本發明之目的。
惟以上所述者，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內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內。
21‧‧‧備製一金屬基座
22‧‧‧在該金屬基座的一表面上塗佈一氮化物塗層
23‧‧‧進行該氮化物塗層的乾燥及烘乾處理作業
24‧‧‧在該氮化物塗層上貼覆一導電層
25‧‧‧以表面黏著技術將至少一發光單元與該導電層電連接
3‧‧‧金屬基座
31‧‧‧板體
32‧‧‧散熱鰭片
4‧‧‧氮化物塗層
5‧‧‧導電層
51‧‧‧正極線路
52‧‧‧負極線路
53‧‧‧連接線路
531‧‧‧正極連接段
532‧‧‧負極連接段
533‧‧‧串接段
6‧‧‧發光單元
61‧‧‧發光二極體元件
611‧‧‧引腳
圖1是一剖面圖，說明一現有發光二極體照明裝置的結構；圖2是一流程圖，說明本發明發光二極體照明裝置的製造方法之第一較佳實施例； 圖3是一示意圖，說明該第一較佳實施例所製成的發光二極體照明裝置；圖4是一示意圖，說明本發明發光二極體照明裝置的製造方法之第二較佳實施；圖5是一電路圖，輔助說明圖4；圖6是一示意圖，說明本發明發光二極體照明裝置的製造方法之第三較佳實施例；及圖7是一電路圖，輔助說明圖6。
21‧‧‧備製一金屬基座
22‧‧‧在該金屬基座的一表面上塗佈一氮化物塗層
23‧‧‧進行該氮化物塗層的乾燥及烘乾處理作業
24‧‧‧在該氮化物塗層上貼覆一導電層
25‧‧‧以表面黏著技術將至少一發光單元與該導電層電連接

Claims (9)

  1. 一種發光二極體照明裝置的製造方法，包含：(A)備製一金屬基座；(B)在該金屬基座的一表面上塗佈一氮化物塗層；(C)進行該氮化物塗層的乾燥及烘乾處理作業；(D)在該氮化物塗層上貼覆一導電層；及(E)以表面黏著技術將至少一發光單元與該導電層電連接。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述發光二極體照明裝置的製造方法，其中，在步驟(D)中，該導電層包括一正極線路，及一與該正極線路相間隔的負極線路，而在步驟(E)中，該發光單元是一電連接該正極線路與該負極線路的發光二極體元件
  3. 根據申請專利範圍第2項所述發光二極體照明裝置的製造方法，其中，在步驟(D)中，該導電層的正極線路與負極線路皆是鋁箔貼紙。
  4. 根據申請專利範圍第1項所述發光二極體照明裝置的製造方法，其中，在步驟(D)中，該導電層包括一正極線路、一與該正極線路相間隔的負極線路，及一電連接該正極線路與該負極線路的連接線路，該連接線路具有一電連接該正極線路的正極連接段、一電連接該負極線路的負極連接段，及多個相互間隔的串接段，而在步驟(E)中，該發光單元包括多個與該正極連接段、所述 串接段，及該負極連接段電連接的發光二極體元件。
  5. 根據申請專利範圍第4項所述發光二極體照明裝置的製造方法，其中，在步驟(D)中，該導電層的正極線路與負極線路，以及該連接線路的正極連接段、負極連接段，與所述串接段皆是鋁箔貼紙。
  6. 根據申請專利範圍第1項所述發光二極體照明裝置的製造方法，其中，在步驟(D)中，該導電層包括一正極線路、一與該正極線路相間隔的負極線路，及多個相間隔的與該正極線路及該負極線路電連接的連接線路，所述連接線路皆具有一電連接該正極線路的正極連接段、一電連接該負極線路的負極連接段，及多個相互間隔的串接段，而在步驟(E)中，該發光單元包括多個分別與所述連接線路的正極連接段、串接段，及負極連接段電連接的發光二極體元件。
  7. 根據申請專利範圍第6項所述發光二極體照明裝置的製造方法，其中，在步驟(D)中，該導電層的正極線路與負極線路，以及所述連接線路的正極連接段、負極連接段，與所述串接段皆是鋁箔貼紙。
  8. 根據申請專利範圍第1項所述發光二極體照明裝置的製造方法，其中，該氮化物塗層的厚度大於10μm以上。
  9. 依據申請專利範圍第1項所述發光二極體照明裝置的製造方法，其中，在步驟(D)中，是使已塗佈氮化物塗層之金屬基座置於室溫環境下進行乾燥至少2小時，再置入一烤箱，在100℃至400℃下烘烤至少10分鐘。
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