TW201616699A - 驅動覆晶發光晶片之電路板及包含其之發光模組 - Google Patents

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Abstract

驅動覆晶發光晶片之電路板包含一金屬基板具有一第一及一第二表面,該第一表面包含一第一電極區、一第二電極區以及一導熱區;一第一金屬電極形成於該第一電極區上,用以提供一第一電壓;一第一絕緣層形成於該第一金屬電極及該金屬基板之間;一第二金屬電極形成於該第二電極區上,用以提供一第二電壓;一第二絕緣層形成於該第二金屬電極及該金屬基板之間;以及一防焊層覆蓋於該第一表面上;其中該導熱區是外露於該防焊層。

Description

驅動覆晶發光晶片之電路板及包含其之發光模組
本發明係相關於一種驅動覆晶發光晶片之電路板及發光模組,尤指一種可以提高散熱效率之驅動覆晶發光晶片之電路板及發光模組。
由於發光二極體(light emitting device,LED)具有壽命長、體積小及耗電量低等優點,發光二極體已被廣泛地應用於各種照明裝置中。一般而言,當發光二極體的溫度升高時,發光二極體的發光效率會顯著下降,並縮短發光二極體的使用壽命。隨著發光二極體逐漸被應用於各種照明用途中,發光二極體的散熱問題更加重要。
在先前技術中,承載發光二極體的基板是由氧化鋁(Al2O3)或其他具絕緣及高導熱特性的材料所形成,以對發光二極體進行散熱。然而氧化鋁材料的導熱係數仍較金屬材料的導熱係數低,因此先前技術並無法進一步提高發光二極體照明裝置的散熱效率。
本發明之目的在於提供一種可以提高散熱效率之驅動覆晶發光晶片之電路板及發光模組,以解決先前技術的問題。
本發明驅動覆晶發光晶片之電路板包含一金屬基板,具有一第一 表面,以及一第二表面相對於該第一表面,該第一表面包含一第一電極區、一第二電極區以及一導熱區;一第一金屬電極,形成於該第一電極區上,用以提供一第一電壓;一第一絕緣層,形成於該第一金屬電極及該金屬基板之間;一第二金屬電極,形成於該第二電極區上,用以提供一第二電壓;一第二絕緣層,形成於該第二金屬電極及該金屬基板之間;以及一防焊層,覆蓋於該金屬基板的第一表面上;其中該導熱區是外露於該防焊層。
本發明發光模組包含一覆晶發光晶片,以及一電路板。該覆晶發 光晶片包含一第一電極及一第二電極。該電路板包含一金屬基板,具有一第一表面,以及一第二表面相對於該第一表面,該第一表面包含一第一電極區、一第二電極區以及一導熱區;一第一金屬電極,形成於該第一電極區上,用以提供一第一電壓至該覆晶發光晶片之該第一電極;一第一絕緣層,形成於該第一金屬電極及該金屬基板之間;一第二金屬電極,形成於該第二電極區上,用以提供一第二電壓至該覆晶發光晶片之該第二電極;一第二絕緣層,形成於該第二金屬電極及該金屬基板之間;以及一防焊層,覆蓋於該金屬基板的第一表面上;其中該導熱區是外露於該防焊層,且該導熱區是連接至該覆晶發光晶片。
相較於先前技術,本發明是利用金屬基板作為之覆晶發光晶片之 電路基板,且金屬基板具有一外露之導熱區用以間接或直接連接至覆晶發光晶片,以快速地將覆晶發光晶片於發光時產生之熱量經由導熱區導引至金屬基板,再藉由金屬基板將熱量散去。因此本發明覆晶發光晶片之電路板及發光模組具有較佳的散熱效率。
10、20‧‧‧發光模組
100、300‧‧‧電路板
110‧‧‧金屬基板
120‧‧‧第一金屬電極
122‧‧‧第一抗氧化金屬層
130‧‧‧第一絕緣層
140‧‧‧第二金屬電極
142‧‧‧第二抗氧化金屬層
150‧‧‧第二絕緣層
160‧‧‧防焊層
170‧‧‧第一表面
172‧‧‧第一電極區
174‧‧‧第二電極區
176‧‧‧導熱區
180‧‧‧第二表面
192‧‧‧第一電源電極
194‧‧‧第二電源電極
200‧‧‧覆晶發光晶片
202‧‧‧錫膏
204‧‧‧散熱材料
210‧‧‧第一電極
220‧‧‧第二電極
230‧‧‧金屬散熱片
V1‧‧‧第一電壓
V2‧‧‧第二電壓
第1圖是本發明覆晶發光晶片之電路板的示意圖。
第2圖是第1圖覆晶發光晶片之電路板的剖面圖。
第3圖是本發明發光模組的第一實施例的示意圖。
第4圖是本發明發光模組的第二實施例的示意圖。
請同時參考第1圖及第2圖。第1圖是本發明覆晶發光晶片之電路板的示意圖。第2圖是第1圖覆晶發光晶片之電路板的剖面圖。如圖所示,本發明覆晶發光晶片之電路板100包含一金屬基板110,一第一金屬電極120,一第一絕緣層130,一第二金屬電極140,一第二絕緣層150以及一防焊層160。金屬基板110具有一第一表面170,以及一第二表面180相對於該第一表面170。第一表面170包含一第一電極區172、一第二電極區174以及一導熱區176。第一電極區172及第二電極區174可以是在第一表面170上進行蝕刻所形成之凹陷區域,但本發明不以此為限。第一金屬電極120是形成於第一電極區172上。第一絕緣層130是形成於第一金屬電極120及金屬基板110之間,以避免第一金屬電極120和金屬基板110導通。第二金屬電極140是形成於第二電極區174上。第二絕緣層150是形成於第二金屬電極140及金屬基板110之間,以避免第二金屬電極140和金屬基板110導通。由於第一絕緣層130及第二絕緣層150之配置,導熱區176是不電連接於第一金屬電極120及第二金屬電極140。防焊層160是覆蓋於金屬基板110的第一表面170上。防焊層360可以避免焊錫四處流動,且具有絕緣功能。導熱區176是外露於防焊層160。
另外,本發明電路板100可另包含一第一電源電極192以及一第二電源電極194。第一電源電極192可電連接於第一金屬電極120,用以接收一第一電壓V1(例如一正電壓),而第二電源電極194可電連接於第二金屬電極140,用以接收相異於第一電壓V1之一第二電壓V2(例如一接地電壓),如 此第一金屬電極120及第二金屬電極140可分別提供第一電壓V1及第二電壓V2至一覆晶發光晶片,以驅動覆晶發光晶片發光。再者,本發明電路板100可另包含一第一抗氧化金屬層122形成於第一金屬電極120上,以及一第二抗氧化金屬層142形成於第二金屬電極140上。第一抗氧化金屬層122和第二抗氧化金屬層142可以是由金或銀等材料所形成,以避免第一金屬電極120和第二金屬電極140氧化。
另一方面,本發明電路板可包含複數個第一金屬電極120、第二 金屬電極140及導熱區176,且複數個第一金屬電極120、第二金屬電極140及導熱區176可以環狀或矩陣型式均勻地分散於電路板上,如此當本發明電路板提供電源至複數個覆晶發光晶片以驅動複數個覆晶發光晶片發光時,本發明電路板可以快速且均勻地對複數個覆晶發光晶片進行散熱。再者,當本發明電路板包含複數個第一金屬電極120、第二金屬電極140及導熱區176時,第一金屬電極120、第二金屬電極140、第一電源電極192以及第二電源電極194之間的電連接方式(例如串聯或並聯)可以視設計需求而改變。
請參考第3圖。第3圖是本發明發光模組的第一實施例的示意圖。如第3圖所示,本發明可以將一覆晶發光晶片200設置於電路板100上,以形成一發光模組10。第3圖的電路板100是相同於第2圖的電路板100,因此不再加以說明。覆晶發光晶片200包含一第一電極210及一第二電極220。電路板100之第一金屬電極120可以經由錫膏202電連接至覆晶發光晶200片的第一電極210,以提供第一電壓V1至覆晶發光晶片200之第一電極210。電路板100之第二金屬電極140亦可以經由錫膏202電連接至覆晶發光晶片200的第二電極220,以提供第二電壓V2至覆晶發光晶片200之第二電極220。另外,導熱區176可以經由一散熱材料204(例如錫膏或散熱膏)連接至覆晶發光晶片200。在本發明其他實施例中,導熱區176亦可以直接連接至 覆晶發光晶片200。
依據上述配置,覆晶發光晶片200於發光時產生之熱量可以快速地被導熱區176導引至金屬基板110,再藉由金屬基板110將熱量散去。在本發明一實施例中,金屬基板110可以是一銅基板。由於銅材料的導熱係數是高於氧化鋁材料的導熱係數,因此,本發明電路板100可以提高散熱效率。再者,覆晶發光晶片200可另包含一金屬散熱片230,金屬散熱片230是不電連接於第一電極210及第二電極220,且導熱區176是經由散熱材料204連接(或直接連接)至覆晶發光晶片200之金屬散熱片230,如此可以進一步提高散熱效率。
另一方面,防焊層160可以是由一反光材料所形成,用以反射覆晶發光晶片200所發出的光線,如此可以提高發光模組10的發光效率。在本發明一實施例中,覆晶發光晶片200是一覆晶發光二極體晶片,但本發明不以此為限。
請參考第4圖。第4圖是本發明發光模組的第二實施例的示意圖。如第4圖所示,本發明發光模組20包含複數個覆晶發光晶片200以串聯之方式設置於一電路板300上,進而形成一燈條。第4圖中的第一金屬電極120、第二金屬電極140及導熱區176的配置可以參考第2圖。第4圖中的覆晶發光晶片200可以是相同於第3圖中的覆晶發光晶片200,但本發明不以此為限。值得注意的是,在第4圖的發光模組20中,只有頭尾兩個金屬電極會分別用以耦接至一正電壓源以及一接地電壓源,且中間的金屬電極是共用,以驅動覆晶發光晶片200發光。另外,導熱區176可以經由散熱材料連接至覆晶發光晶片200,或者,導熱區176亦可以直接連接至覆晶發光晶片200。
依據上述配置,每一覆晶發光晶片200於發光時產生之熱量亦可以快速地被相對應之導熱區176導引至金屬基板110,再藉由金屬基板110將熱量散去,如此可以提高散熱效率。
相較於先前技術,本發明是利用金屬基板作為之覆晶發光晶片之電路基板,且金屬基板具有一外露之導熱區用以間接或直接連接至覆晶發光晶片,以快速地將覆晶發光晶片於發光時產生之熱量經由導熱區導引至金屬基板,再藉由金屬基板將熱量散去。因此本發明覆晶發光晶片之電路板及發光模組具有較佳的散熱效率。
以上所述僅為本發明之較佳實施例,凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾,皆應屬本發明之涵蓋範圍。
100‧‧‧電路板
110‧‧‧金屬基板
120‧‧‧第一金屬電極
122‧‧‧第一抗氧化金屬層
130‧‧‧第一絕緣層
140‧‧‧第二金屬電極
142‧‧‧第二抗氧化金屬層
150‧‧‧第二絕緣層
160‧‧‧防焊層
170‧‧‧第一表面
172‧‧‧第一電極區
174‧‧‧第二電極區
176‧‧‧導熱區
180‧‧‧第二表面

Claims (9)

  1. 一種電路板,用以驅動一覆晶發光晶片,該電路板包含:一金屬基板,具有一第一表面,以及一第二表面相對於該第一表面,該第一表面包含一第一電極區、一第二電極區以及一導熱區;一第一金屬電極,形成於該第一電極區上,用以提供一第一電壓;一第一絕緣層,形成於該第一金屬電極及該金屬基板之間;一第二金屬電極,形成於該第二電極區上,用以提供一第二電壓;一第二絕緣層,形成於該第二金屬電極及該金屬基板之間;以及一防焊層,覆蓋於該金屬基板的第一表面上;其中該導熱區是外露於該防焊層。
  2. 如請求項1所述之電路板,其中該防焊層是由一反光材料所形成。
  3. 如請求項1所述之電路板,另包含:一第一抗氧化金屬層,形成於該第一金屬電極上;以及一第二抗氧化金屬層,形成於該第二金屬電極上。
  4. 如請求項1所述之電路板,其中該第一電極區及該第二電極區是於該第一表面上蝕刻所形成。
  5. 一種發光模組,包含:一覆晶發光晶片,包含一第一電極及一第二電極;以及一電路板,包含:一金屬基板,具有一第一表面,以及一第二表面相對於該第一表面,該第一表面包含一第一電極區、一第二電極區以及一導熱區; 一第一金屬電極,形成於該第一電極區上,用以提供一第一電壓至該覆晶發光晶片之該第一電極;一第一絕緣層,形成於該第一金屬電極及該金屬基板之間;一第二金屬電極,形成於該第二電極區上,用以提供一第二電壓至該覆晶發光晶片之該第二電極;一第二絕緣層,形成於該第二金屬電極及該金屬基板之間;以及一防焊層,覆蓋於該金屬基板的第一表面上;其中該導熱區是外露於該防焊層,且該導熱區是連接至該覆晶發光晶片。
  6. 如請求項5所述之發光模組,其中該防焊層是由一反光材料所形成。
  7. 如請求項5所述之發光模組,另包含:一第一抗氧化金屬層,形成於該第一金屬電極上;以及一第二抗氧化金屬層,形成於該第二金屬電極上。
  8. 如請求項5所述之發光模組,其中該第一電極區及該第二電極區是於該第一表面上蝕刻所形成。
  9. 如請求項5所述之發光模組,其中該覆晶發光晶片另包含一金屬散熱片,不電連接於該第一電極及該第二電極,該導熱區是連接至該覆晶發光晶片之該金屬散熱片。
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