TW201429348A - 高反射導熱金屬載板製造方法及高反射導熱金屬載板 - Google Patents

Abstract

一種高反射導熱金屬載板製造方法及高反射導熱金屬載板，首先，拋光一金屬板材之一面並鍍製一高反射金屬層於其上；接著，設置具有高透光且耐高電壓的物理特性之一絕緣膜於該高反射金屬層之表面，且該絕緣膜係全部或局部覆蓋該高反射金屬層；再設置一線路板於該絕緣膜上；最後，塗佈一絕緣導熱層於該第二面及其鄰接之該側面而製成該高反射導熱金屬載板，以作為LED集成封裝用途。本創作之特色係利用其高耐電壓、高導熱及高反射等物理特性，提昇封裝時的良率以降低製造成本，且可提高照明亮度。

Description

高反射導熱金屬載板製造方法及高反射導熱金屬載板

本創作係屬於LED封裝載板的技術領域，尤指一種兼顧高反射效能及良好之導熱效果的高反射導熱金屬載板製造方法及高反射導熱金屬載板。

按，目前高功率發光二極體(Light-Emitting Diode,LED)進行封裝時，係將LED晶片固定於一導熱載板，再行打金線及封膠等製成，該種封裝方式係具備輕巧，高熱導及電路簡單等優點，而被大量應用於室內或室外的照明用途。

但，近年來COB(Chip On Board)的集成封裝技術逐漸成主流，且LED應用於照明產品的市場也逐漸成熟，用戶對這些照明產品在使用時的穩定性及可靠性要求也越來越高，特別是在相同的條件之下，採用COB集成封裝技術所生產之照明產品，與採用傳統SMD貼片式封裝技術或大功率封裝技術的照明產品相比較，將多顆LED晶片直接封裝於一金屬散熱載板而作為照明模組，能夠直接進行散熱故而減少熱阻的散熱優勢，且可在一定的單位面積內獲得最大的光效要求能夠達到更優的能效指標及更低功耗，而在市場上更具競爭力，除此之外，還能減少支架的製造成本，因此，COB集成封裝技術也成為目前各家廠商推崇的LED照明模組封裝技術。

然而，這類以導熱金屬製成之載板，封裝十筆需非常注意電性絕緣的問題，尤其是進行打線或是通入高電壓時，如電性絕緣效果不佳，恐會造成擊穿或短路等問題，因此，大部分的廠商係採用防銲油墨塗佈於封裝時的表面，以避免上述問題之產生。但，這類防銲油墨本身亦非良好的光反射材料，極易影響使用時的照明亮度，因而必須另外加工或增加如：晶杯等高反射結構，期能提昇其使用時的照明亮度，反倒造成製造成本的提昇。另外，多數之該等載板，通常僅於背面設有絕緣導熱的物質，通常係為絕緣導熱膠，該種絕緣導熱膠並非良好的熱介面材料，而影響二者間之散熱效果，且鄰接於背面之各個側面亦無良好的導熱及散熱效果，而有必要加以改良。

有鑑於此，本發明之一目的，旨在提供一種高反射導熱金屬載板製造方法，據而能夠製造出一種具有高反射及高導熱效能之金屬載板，據而能夠提昇封裝的良率且大幅降低製造成本，提昇使用時的照明亮度及穩定性。

為達此一目的，本發明之高反射導熱金屬載板製造方法，該高反射導熱金屬載板係作為LED集成封裝用途，而具有高耐電壓、高導熱及高反射等功效，其包括：提供一金屬板材及一線路板，該金屬板材係具有一第一面、一第二面及至少一側面；拋光該第一面；鍍製一高反射金屬層於該第一面；設置一絕緣膜於該高反射金屬層之表面，且該絕緣膜具有高透光及耐高電壓的物理特性；固設該線路板於該第一面；及塗佈一絕緣導熱層於該金屬板材之該第二面及其鄰接之該側面。

並且，本發明亦提供一種利用上述製造方法而製得之高反射導熱金屬載板，據而能提昇封裝的良率且大幅降低製造成本，提昇使用時的照明亮度及穩定性。該高反射導熱金屬載板係包括：一金屬板材，係具有一第一面、一第二面及至少一側面，且該第一面係經過拋光處理；一高反射金屬層，鍍製於該第一面；一絕緣膜，覆蓋設於該高反射金屬層之表面，且該絕緣膜係具有高透光且耐高電壓的物理特性；一線路板，設於該絕緣膜之表面；及一絕緣導熱層，塗佈設於該金屬板材之該第二面及其鄰接之該側面。

於該高反射導熱金屬載板製造方法及該高反射導熱金屬載板中，所使用之該線路板係於一絕緣材料之頂面係設置有對應線路佈局之一金屬鍍層，且該金屬鍍層之表面設有一防銲油墨層，並於該絕緣材料之底面設有一接合膠。

並且，於另一實施例中，本發明之該高反射導熱金屬載板製造方法，可於該「拋光該第一面」的步驟之前，係增加「成型複數個凸塊於該金屬板材之該第一面，以在該第一面形成有複數個凹槽」之步驟，預先製得供以容置該線路板之該等凹槽。因此，對應於該「設置一絕緣膜於該高反射金屬層之表面，且該絕緣膜具有高透光及耐高電壓的物理特性」之步驟中，該絕緣膜係完全覆蓋該等凸塊之表面及該等凹槽之內部，而可獲得與前一實施例不同之一高反射導熱金屬載板，其包括：一金屬板材，係具有一第一面、一第二面及至少一側面，該第一面係成型有複數個凸塊及複數個凹槽，且該等凸塊及該等凹槽係經過拋光處理；一高反射金屬層，鍍製於該等凸塊之表面及該等凹槽之內部；一絕緣膜，覆蓋設於該高反射 金屬層之表面，且該絕緣膜係具有高透光且耐高電壓的物理特性；一線路板，設於該絕緣膜之表面；及一絕緣導熱層，塗佈設於該金屬板材之該第二面及其鄰接之該側面。

於再一實施例中，於該「設置一絕緣膜於該高反射金屬層之表面，且該絕緣膜具有高透光及耐高電壓的物理特性」之步驟中，該絕緣膜僅覆蓋該等凸塊之表面，則可獲得另一種高反射導熱金屬載板，其包括：一金屬板材，係具有一第一面、一第二面及至少一側面，該第一面係成型有複數個凸塊及複數個凹槽，且該等凸塊及該等凹槽係經過拋光處理；一高反射金屬層，鍍製於該等凹槽之內部；一絕緣膜，覆蓋設於該高反射金屬層之表面，且該絕緣膜係具有高透光且耐高電壓的物理特性；一線路板，設於該等凹槽之內部；及一絕緣導熱層，塗佈設於該金屬板材之該第二面及其鄰接之該側面。

於又一實施例中，本發明之該高反射導熱金屬載板製造方法，其製造流程係包括：提供一金屬板材及一線路板，該金屬板材係具有一第一面、一第二面及至少一側面；拋光該第一面；鍍製一高反射金屬層於該第一面；固設該線路板於該高反射金屬層之表面；設置一絕緣膜於該高反射金屬層未受到該線路板覆蓋之區域，且該絕緣膜具有高透光及耐高電壓的物理特性；及塗佈一絕緣導熱層於該金屬板材之該第二面及其鄰接之該側面。

而，根據前一實施例的製造方法而可獲得另一種高反射導熱金屬載板，其包括：一金屬板材，係具有一第一面、一第二面及至少一側面，且該第一面係經過拋光處理；一高反射金屬層，鍍製於該第一面；一 線路板，設於該高反射金屬層之表面；一絕緣膜，設於該高反射金屬層未受到該線路板覆蓋之區域，且該絕緣膜係具有高透光且耐高電壓的物理特性；及一絕緣導熱層，塗佈設於該金屬板材之該第二面及其鄰接之該側面。

綜上，根據上述各種實施例之該高反射導熱金屬載板製造方法而製得之該等高反射導熱金屬載板，都具有高耐電壓、高導熱及高反射等物理特性，據而能夠有效提昇封裝時的良率，且能降低製造成本，並於進行LED集成封裝後而達到提高照明亮度之功效。

〔第一實施例〕

S1-1~S1-6‧‧‧步驟

1‧‧‧高反射導熱金屬載板

11‧‧‧金屬板材

111‧‧‧第一面

112‧‧‧第二面

113‧‧‧側面

12‧‧‧高反射金屬層

13‧‧‧絕緣膜

14‧‧‧線路板

141‧‧‧絕緣材料

142‧‧‧金屬鍍層

143‧‧‧防銲油墨層

144‧‧‧接合層

15‧‧‧絕緣導熱層

〔第二實施例〕

S2-1~S2-7‧‧‧步驟

2‧‧‧高反射導熱金屬載板

21‧‧‧金屬板材

211‧‧‧第一面

2111‧‧‧凸塊

2112‧‧‧凹槽

212‧‧‧第二面

213‧‧‧側面

22‧‧‧高反射金屬層

23‧‧‧絕緣膜

24‧‧‧線路板

25‧‧‧絕緣導熱層

〔第三實施例〕

S3-1~S3-7‧‧‧步驟

3‧‧‧高反射導熱金屬載板

31‧‧‧金屬板材

311‧‧‧第一面

3111‧‧‧凸塊

3112‧‧‧凹槽

312‧‧‧第二面

313‧‧‧側面

32‧‧‧高反射金屬層

33‧‧‧絕緣膜

34‧‧‧線路板

35‧‧‧絕緣導熱層

〔第四實施例〕

S4-1~S4-7‧‧‧步驟

4‧‧‧高反射導熱金屬載板

41‧‧‧金屬板材

411‧‧‧第一面

412‧‧‧第二面

413‧‧‧側面

42‧‧‧高反射金屬層

43‧‧‧絕緣膜

44‧‧‧線路板

45‧‧‧絕緣導熱層

第1圖，為本創作第一種實施例的步驟流程圖。

第2圖，為對應第1圖之步驟流程的狀態示意圖。

第3圖，為本創作第一種實施例的結構示意圖。

第4圖，為本創作第二種實施例的步驟流程圖。

第5圖，為對應第4圖之步驟流程的狀態示意圖。

第6圖，為本創作第三種實施例的步驟流程圖。

第7圖，為對應第6圖之步驟流程的狀態示意圖。

第8圖，為本創作第四種實施例的步驟流程圖。

第9圖，為對應第8圖之步驟流程的狀態示意圖。

為使 貴審查委員能清楚了解本創作之內容，僅以下列說明搭配圖式，敬請參閱。

第一種實施例，請參閱第1及2、3圖，係為本創作第一種實施例的步驟流程圖及對應該步驟流程的狀態示意圖，以及其成品的結構 示意圖。如圖中所示，本創作高反射導熱金屬載板製造方法，其製造方法的流程步驟係包括：

S1-1：提供一金屬板材11及一線路板14，該金屬板材11係具有一第一面111、一第二面112及複數個側面113。該金屬板11通常為矩形平板狀結構體，且該線路板14係對應線路佈局而製成，如圖中所示僅為示意圖，非為限定本創作之實際製作的態樣。再者，該線路板14係於一絕緣材料141之頂面係設置有對應線路佈局之一金屬鍍層142，且該金屬鍍層142之表面設有一防銲油墨層143，並於該絕緣材料141之底面設有一接合膠144。

S1-2：拋光該第一面111。利用物理或化學方式對該第一面111進行拋光作業，以使該第一面111呈現光滑且平整。

S1-3：鍍製一高反射金屬層12於該第一面111。應注意的是，該高反射金屬層12係為了提高照明的折/反射效果，因而必須保持光滑且平整，故該第一面111也必須先經過拋光作業。

S1-4：設置一絕緣膜13於該高反射金屬層12之表面，且該絕緣膜13具有高透光及耐高電壓的物理特性。因此，該絕緣膜13並不會影響到該高反射金屬層12的折/反射效果，並可進一步作為保護該高反射金屬層12之功效，於封裝打線時或作為照明時防止該高反射金屬層12被擊穿或是發生短路等問題。

S1-5：固設該線路板14於該絕緣膜13之表面。該絕緣膜13係夾設於該線路板14與該高反射金屬層12之間，使該高反射金屬12層不會與該線路板14之間產生短路的問題。

S1-6：塗佈一絕緣導熱層15於該金屬板材11之該第二面112及其鄰接之該側面113。使該金屬板材之該第一面111、該第二面112及該等側面113完全被該絕緣膜13及該絕緣導熱層15所覆蓋，不僅不會發生短路的問題，且可利用該第二面112及該等側面113之該等絕緣導熱層15進行使用時的散熱。

如第3圖所示，根據上述步驟而製成之該高反射導熱金屬載板1係包括一金屬板材11、一高反射金屬層12、一絕緣膜13、一線路板14及一絕緣導熱層15。其中，該金屬板材11係呈矩形平板狀結構體且其頂面及底面係分別為一第一面111及一第二面112，以及鄰接該第一面111及該第二面112之間係設有複數個側面113，且該第一面111係經過拋光處理而呈現光滑且平整。該高反射金屬層12係選自如金金屬、銀金屬、銅金屬、鋁金屬或鎳金屬等其中一種高反射率金屬材料，經過物理電鍍或是化學電鍍等方式而鍍製於該第一面111。該絕緣膜13係覆蓋設於該高反射金屬層12之表面，且該絕緣膜13係具有高透光且耐高電壓的物理特性。該線路板14係設於該絕緣膜13之表面，於此一實施例中，該線路板14係選自一般常見的PCB線路板，其係於一絕緣材料141(塑玻板)之頂面係設置有對應線路佈局之一金屬鍍層142，且該金屬鍍層142之表面設有一防銲油墨層143，並於該絕緣材料141之底面設有一接合膠144，據而可貼合於該絕緣膜13之表面。該絕緣導熱層15，塗佈設於該金屬板材11之該第二面112及其鄰接之該側面113。

第二種實施例，請參閱第4及5圖，係為本創作第二種實施例的步驟流程圖及對應該步驟流程的狀態示意圖。如圖中所示，本創作高 反射導熱金屬載板之製造方法，其第二種實施例之製造方法的流程步驟係包括，以供製得一高反射導熱金屬載板2：

S2-1：提供一金屬板材21及一線路板24，該金屬板材21係具有一第一面211、一第二面212及複數個側面213。該線路板24之結構與前一實施例相同於此不多加贅述。

S2-2：成型複數個凸塊2111於該金屬板材21之該第一面211，以在該第一面211形成有複數個凹槽2112。

S2-3：拋光該第一面211。其目的係與前一實施例相同，而使該第一面211呈現光滑且平整。

S2-4：鍍製一高反射金屬層22於該第一面211。應注意的是，該高反射金屬層22係完全覆蓋於該第一面211包括該等凸部2111及該等凹槽2112的位置。

S2-5：設置一絕緣膜23於該高反射金屬層22之表面，且該絕緣膜23具有高透光及耐高電壓的物理特性。應注意的是，該絕緣膜23係完全覆蓋該等凸塊2111之表面及該等凹槽2112之內部。

S2-6：固設該線路板24於該等凹槽2112之內部。以使該線路板24之表面與該等凸部2111之表面切齊。

S2-7：塗佈一絕緣導熱層25於該金屬板材21之該第二面212及其鄰接之該側面213。據此而可製得類似第一種實施例之該高反射導熱金屬載板2，最大的差異是該線路板24之表面係與該第一面211切齊。

第三種實施例，請參閱第6及7圖，係為本創作第三種實施例的步驟流程圖及對應該步驟流程的狀態示意圖。如圖中所示，本創作高 反射導熱金屬載板之製造方法，其第三種實施例之製造方法的流程步驟係包括，以供製得一高反射導熱金屬載板3：

S3-1：提供一金屬板材31及一線路板34，該金屬板材31係具有一第一面311、一第二面312及複數個側面313。該金屬板31與該線路板34之結構與第三種實施例相同於此不多加贅述。

S3-2：成型複數個凸塊3111於該金屬板材31之該第一面311，以在該第一面311形成有複數個凹槽3112。

S3-3：拋光該第一面311。其目的係與該第二種實施例相同，而能使該第一面311呈現光滑且平整。

S3-4：鍍製一高反射金屬層32於該第一面311。應注意的是，該高反射金屬層32係完全覆蓋於該第一面311包括該等凸部3111及該等凹槽3112的位置。

S3-5：設置一絕緣膜33於該等凸部3111之表面，且該絕緣膜33具有高透光及耐高電壓的物理特性。應注意的是，該絕緣膜33僅覆蓋該等凸塊3111之表面，使位於該等凸塊3111之部位的該高反射金屬層32受到保護。

S3-6：固設該線路板34於該等凹槽3112之內部。而使該線路板34之表面與該等凸部3111之表面切齊。應注意的是，由於該等凹槽3112內並未設置有該絕緣膜33，因此，步驟S3-5與步驟S3-6係可相互置換的步驟，亦即可先施作步驟S3-6，再施作步驟S3-5。

S3-7：塗佈一絕緣導熱層35於該金屬板材31之該第二面312及其鄰接之該側面313。據此而可製得類似第二種實施例之該高反射導熱金 屬載板3，二者最大的差異是該等凹槽內並未施作該絕緣膜33，而僅有該等凸塊3111之表面的該高反射金屬層32受到覆蓋，且該絕緣膜33的施作步驟可與固設該線路板34的步驟可互調，其餘結構與該第二種實施例相同，於此不再贅述。

第四種實施例，請參閱第7及8圖，係為本創作第四種實施例的步驟流程圖及對應該步驟流程的狀態示意圖。如圖中所示，本創作高反射導熱金屬載板之製造方法，以供製得一高反射導熱金屬載板4，其大部分流程於該第一種實施例相同，於此不再多加贅述，其第四種實施例之製造方法的流程步驟係包括：

S4-1：提供一金屬板材41及一線路板44，該金屬板材41係具有一第一面411、一第二面412及複數個側面413。

S4-2：拋光該第一面411。

S4-3：鍍製一高反射金屬層42於該第一面411。

S4-4：固設該線路板44於該高反射金屬層42之表面。

S4-5：設置一絕緣膜43於該高反射金屬層42未受到該線路板44覆蓋之區域，且該絕緣膜43具有高透光及耐高電壓的物理特性。

S4-6：塗佈一絕緣導熱層45於該金屬板材41之該第二面412及其鄰接之該等側面413。

綜上，以上各種實施例之該高反射導熱金屬載板1、2、3、4係作為LED集成封裝用途，而具有高耐電壓、高導熱及高反射等功效，不僅能夠提昇封裝的良率且大幅降低製造成本，且可提昇使用時的照明亮度及穩定性。

唯，以上所述者，僅為本創作之較佳實施例而已，並非用以限定本創作實施之範圍，故該所屬技術領域中具有通常知識者，或是熟悉此技術所作出等效或輕易的變化者，在不脫離本創作之精神與範圍下所作之均等變化與修飾，皆應涵蓋於本創作之專利範圍內。

S1-1~S1-6‧‧‧步驟

Claims (11)

1. 一種高反射導熱金屬載板製造方法，該高反射導熱金屬載板係作為LED集成封裝用途，而具有高耐電壓、高導熱及高反射等功效，其包括：提供一金屬板材及一線路板，該金屬板材係具有一第一面、一第二面及至少一側面；拋光該第一面；鍍製一高反射金屬層於該第一面；設置一絕緣膜於該高反射金屬層之表面，且該絕緣膜具有高透光及耐高電壓的物理特性；固設該線路板於該第一面；及塗佈一絕緣導熱層於該金屬板材之該第二面及其鄰接之該側面。
2. 一種使用如申請專利範圍第1項所述之高反射導熱金屬載板製造方法而製得的高反射導熱金屬載板，其包括：一金屬板材，係具有一第一面、一第二面及至少一側面，且該第一面係經過拋光處理；一高反射金屬層，鍍製於該第一面；一絕緣膜，覆蓋設於該高反射金屬層之表面，且該絕緣膜係具有高透光且耐高電壓的物理特性；一線路板，設於該絕緣膜之表面；及一絕緣導熱層，塗佈設於該金屬板材之該第二面及其鄰接之該側面。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述之高反射導熱金屬載板製造方法，其中，該線路板係於一絕緣材料之頂面係設置有對應線路佈局之一金屬鍍層， 且該金屬鍍層之表面設有一防銲油墨層，並於該絕緣材料之底面設有一接合膠。
4. 如申請專利範圍第1項所述之高反射導熱金屬載板製造方法，於該「拋光該第一面」的步驟之前，係增加「成型複數個凸塊於該金屬板材之該第一面，以在該第一面形成有複數個凹槽」之步驟。
5. 如申請專利範圍第4項所述之高反射導熱金屬載板製造方法，於該「設置一絕緣膜於該高反射金屬層之表面，且該絕緣膜具有高透光及耐高電壓的物理特性」之步驟中，該絕緣膜係完全覆蓋該等凸塊之表面及該等凹槽之內部。
6. 一種使用如申請專利範圍第5項所述之高反射導熱金屬載板製造方法而製得的高反射導熱金屬載板，其包括：一金屬板材，係具有一第一面、一第二面及至少一側面，該第一面係成型有複數個凸塊及複數個凹槽，且該等凸塊及該等凹槽係經過拋光處理；一高反射金屬層，鍍製於該等凸塊之表面及該等凹槽之內部；一絕緣膜，覆蓋設於該高反射金屬層之表面，且該絕緣膜係具有高透光且耐高電壓的物理特性；一線路板，設於該絕緣膜之表面；及一絕緣導熱層，塗佈設於該金屬板材之該第二面及其鄰接之該側面。
7. 如申請專利範圍第4項所述之高反射導熱金屬載板製造方法，於該「設置一絕緣膜於該高反射金屬層之表面，且該絕緣膜具有高透光及耐高電壓的物理特性」之步驟中，該絕緣膜僅覆蓋該等凸塊之表面。
8. 一種使用如申請專利範圍第7項所述之高反射導熱金屬載板製造方法而製得的高反射導熱金屬載板，其包括：一金屬板材，係具有一第一面、一第二面及至少一側面，該第一面係成型有複數個凸塊及複數個凹槽，且該等凸塊及該等凹槽係經過拋光處理；一高反射金屬層，鍍製於該等凹槽之內部；一絕緣膜，覆蓋設於該高反射金屬層之表面，且該絕緣膜係具有高透光且耐高電壓的物理特性；一線路板，設於該等凹槽之內部；及一絕緣導熱層，塗佈設於該金屬板材之該第二面及其鄰接之該側面。
9. 一種高反射導熱金屬載板製造方法，該高反射導熱金屬載板係作為LED集成封裝用途，而具有高耐電壓、高導熱及高反射等功效，其包括：提供一金屬板材及一線路板，該金屬板材係具有一第一面、一第二面及至少一側面；拋光該第一面；鍍製一高反射金屬層於該第一面；固設該線路板於該高反射金屬層之表面；設置一絕緣膜於該高反射金屬層未受到該線路板覆蓋之區域，且該絕緣膜具有高透光及耐高電壓的物理特性；及塗佈一絕緣導熱層於該金屬板材之該第二面及其鄰接之該側面。
10. 如申請專利範圍第9項所述之高反射導熱金屬載板製造方法，其中，該線路板係於一絕緣材料之頂面係設置有對應線路佈局之一金屬鍍層，且 該金屬鍍層之表面設有一防銲油墨層，並於該絕緣材料之底面設有一接合膠。
11. 一種使用如申請專利範圍第9或10項所述之高反射導熱金屬載板製造方法而製得的高反射導熱金屬載板，其包括：一金屬板材，係具有一第一面、一第二面及至少一側面，且該第一面係經過拋光處理；一高反射金屬層，鍍製於該第一面；一線路板，設於該高反射金屬層之表面；一絕緣膜，設於該高反射金屬層未受到該線路板覆蓋之區域，且該絕緣膜係具有高透光且耐高電壓的物理特性；及一絕緣導熱層，塗佈設於該金屬板材之該第二面及其鄰接之該側面。