TWI313937B - - Google Patents

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TWI313937B
TWI313937B TW094130705A TW94130705A TWI313937B TW I313937 B TWI313937 B TW I313937B TW 094130705 A TW094130705 A TW 094130705A TW 94130705 A TW94130705 A TW 94130705A TW I313937 B TWI313937 B TW I313937B
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Ryouji Sugiura
Hideki Yoshida
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Hitachi Aic Inc
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Description

1313937 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域3 發明領域 本發明係有關一種用以提高實裝之LED晶片反射效率 5 之LED用反射板、及使用該LED用反射板之LED裝置。 t Λ. ittr 3 發明背景 近年來’開發有高亮度化之led晶片，不僅使用在迄 今的行動電話等之數字鍵照明及點式照明上，也開始作為 10 檯燈等較廣範圍的照明使用，並漸要求更高之散熱性。習 知之LED裝置，係在絕緣基板上形成貫通孔，以金屬板覆 蓋貫通孔其中一側的開口，並藉由鍍敷而在貫通孔之壁 面、金屬板的表面、及絕緣基板的表面上形成金屬膜，再 將LED晶片女裝於金屬板上，並藉由打線接合而電性連接 15 L E D晶片及絕緣基板上的金屬膜二者間（參照譬如專利文獻 1)。又，如第1G圖所示，亦有對以金屬薄板而形成的導線 架施予樹脂叙彡程序，並將LED日日日片安裝於導線架上此種 構造之LED裝置。即，亦有在成形樹脂1〇〇上設置研妹狀之 凹部101 ’並將導線架1G2埋設於如部⑼之底部，且將 20 LED晶^1G3搭載於該導線架搬上，再藉由金屬細線而打 線接合前述LED晶片1〇3及導線架1〇2的端子部咖者。再 者，有關前述前述習知技術中之後者，在本案申請人提出 申請時’就申請人所知並無相關先行技術資料。又，至提 出申請止’除本發明說明書中所载之前述技術文獻資料等 5 1313937 所特定之先行技術文獻外，申請人並無發現與本案具密切 關係之先行技術文獻。 【專利文獻1】日本專利第3137823號公報(段落「⑻27」 乃至「0037」、圖式第1圖乃至第3圖） 5 【項？-明内容】 發明概要 發明欲解決之課題 月】述驾夫之LED裂置中，前者之場合，由於係藉由鍍 敷而形成貫通孔之壁面上的金屬膜，要增加金屬膜之膜厚 10本身自有其界限’因此具有無法提高散熱性之問題。再者， 後者之場合中’需要可形成用以成型導線架102之模具及樹 脂的模具，因此費用增多，不僅如此，也不易於成形樹脂 100的表面上施予厚度均等的金屬鑛敷，因此具有反射效率 低落之問題。 15 本發明係有鑑於前述問題而創作完成者，目的在於提 高LED裝置之散熱性及反射效率，並降低製造成本。 用以解決課題之手段
為達成前述目的，本發明之LED裝置包含有：LED晶 片；LED用反射板，係金屬製且具有可搭載LED晶片之凹 20部者；及印刷電路板，係可安裝LED用反射板者，且，印 刷電路板包含有：第1貫通孔，係可使LED用反射板之凹部 奴入者，鍍敷膜，係連續並設置於第丨貫通孔之孔壁與上下 端緣之全周者；及端子部，係形成於印刷電路板之表面且 電11連接於LED晶片者，又，LED用反射板包含有：lED 6 1313937 晶片搭載部，係形成平坦且構成凹部之底部者；反射部， 係構成凹部之側壁且相對於LED晶片搭載部傾斜者；及 鍔，係設於凹部之上端緣之全周，且與位於印刷電路板之 第1貫通孔之上端緣的鍍敷膜接合。 5 也可建構成藉LED用反射板之凹部的底部與側壁所包 圍的空間形成圓錐台狀及角錐台狀之其中任一形狀。 也可建構成LED用反射板包含有：複數脊部，係分別 形成有前述凹部者；及第1橋路部，係相互一連串連結複數 脊部之間者。 10 也可建構成更包含有與LED用反射板之凹部之底部接 觸，且與位於第1貫通孔之下端緣之鍍敷膜接觸的冷卻構 件。 也可建構成第1貫通孔形成真直的圓孔。 發明之效果 15 依本發明，由於係將LED晶片搭載於以金屬板而形成 的反射板上，因此可提高散熱性。又，由於係以金屬板 而形成反射板，可讓形成於該反射板上之基底鍍敷的膜 厚均等化，故可藉由形成於該基底鍍敷上的貴金屬鍍敷 及铭蒸鍵等的鏡面效果，而提高反射效率。再者，由於 20 只要使用用以形成反射板之模具即可，因而可降低模具 所需的花費。 圖式簡單說明 第1圖係用以例示本發明之LED用反射板整體的外觀 斜視圖。 7 1313937 第2(A)、（B)圖中’第2(A)圖係本發明之LED用反射板 的平面圖’第2(B)圖係第2(A)圖中之11(B) —11(B)線截面圖。 第3(A)〜(F)圖係用以說明本發明之led裝置的製造方 法之截面圖。 5 第4(A)〜(D)圖係用以說明本發明之led裝置的製造方 法之截面圖。 第5(A)、（B)圖係例示本發明之LED裝置，第5⑷圖係 截面圖，第5(B)圖係用以例示外觀之斜視圖。 第6圖係一斜視圖，例示印刷電路板形成為較LED用反 10 射板大時，用以對應該態樣之本發明之LED用反射板的配 置例。 第7圖係一斜視圖，例示本發明之LED用反射板之第2 實施態樣。 第8圖係一平面圖，例示本發明之LED用反射板之第3 15 實施態樣中之脊部的配置。 第9圖係一斜視圖，例示本發明之LED用反射板之第4 實施態樣中的脊部。 第10圖係習知之LED裝置的截面圖。 t»施方式3 20 較佳實施例之詳細說明 以下，依圖式說明本發明之實施態樣。第1圖係用以例 示本發明之LED用反射板整體的外觀斜視圖，第2(A)圖相 同地，係LED用反射板的平面圖，第2(B)圖係第2(A)圖中之 11(B) —11(B)線截面圖，第3(A)〜(F)圖係用以說明本發明之 8 ^313937 LEI)裝置的製造方法之截面圖，第4(A)〜(D)圖相同地，係 用从說明本發明之LED裝置的製造方法之截面圖，第 Μ)’圖係例示本發明之LED裝置，第5(A)圖係截面圖， $第5(B)圖係用以例示外觀之斜視圖。 ^第1圖中，以標號1所標示者係led用反射板，其係 藉由下述構件所構成，即，搭載有LED晶片之多數脊部 2、田、 、用以讓該等脊部2間互相連結之第丨橋路部3、形成呈 長、’堯刖述多數脊部2之框狀的框體4、以及用以分別連結 n亥框體4與前述多數脊部2中位在兩端之脊部2的第2橋路 10 $ «χ 。遠LED用反射板1係利用冲裁加工而形成以一片磷 月鋼所組成的薄板（厚度為50〜200 " m),藉此，可以一 片金屬板而一體地形成前述脊部2、第1橋路部3、第2橋 路部5及框體4。 該LED用反射板1以相互平行之方式設有四群脊部群 15 6 ’該脊部群6係由利用第1橋路部3而連結成直線狀之三個 脊部2所組成者，又，配置成十二個脊部2成四列三行之矩 陣狀。該LED用反射板1之脊部2上，設有藉由拉伸加工而 呈現截頭圓錐台狀之空間10，該空間1〇係由平坦狀之LED 晶片搭載部7、由該LED晶片搭載部7朝表面傾斜之反射部 20 8、以及設於該反射部8上的鳄9所組成者。此空間1〇的高度 (由鍔9的下面至LED晶片搭載部7的下面之高度）T1，係形成 為僅略大於後述之印刷電路板25的厚度T2。11係用以決定 印刷電路板25之位置的定位孔，且設於位在框體4之對角線 上的二個頂角部。又，LED用反射板之製造方法，係如前 9 川 3937 但亦可施行拉伸 工及冲裁加 «*予冲裁加工後再進行拉伸加工 加工後再進杆、 進仃冲裁加工，抑或同時進行拉伸加 數，ΐ如场叙LED用反射板1上，進行鎳鍍敷之基底鍍 、上再進行銀鍍敷之貴金屬鍍敷。此時，由於係 該2屬板而形成之脊部2表面上進行贿，故作為形成在 "部2表面上的基底鍍敷，即鎳鍍敷的膜厚，可整體均等 ，加以I成。因此’形成在_鍍敷上之銀織表面可 10 I成為整體凹凸極少的鏡面狀，故可提高該反射部8表面的 反射效率。 其次，使用第3(八)〜捫圖，說明有關本發明之LED裝 置的中間構件’即印刷電路板的製造方法。又，同圖中， 為方便說明而僅例示一個LEDf置，但實際上，LED裝置 係多數個配置成矩賴。第3(A)W巾，15制在絕緣基板 15 16的兩面上貼附有銅箔17、17 ’即兩面延展有銅之積層板。 如第3(B)圖所示，藉由鑽鑿該兩面延展有銅之積層板15， 進行第1貫通孔18、以及呈挾住該第丨貫通孔18狀之第2貫通 孔19二者間的開孔加工。第1貫通孔18之徑R2，係形成為僅 略大於形成在前述反射板1之脊部2處的空間丨〇上端之外徑 20 (加上脊部2的厚度之外徑)R1。 接著，如第3(C)圖所示，以電解銅鍍敷於該兩面延展 有銅之積層板15進行面板鍍敷，而於絕緣基板15之兩面以 及第1及第2貫通孔18、19之孔壁形成鍍敷膜2〇。而且，如 第3(D)圖所示’以蝕刻形成電路，於第}貫通孔18之上端緣 形成載置上述脊部2之脊部載置部21，且於離開此脊部載置 部21的部位形成打線用之端子部22。 第3(E)圖中’在不需要之電路上塗佈焊料抗餘劑^。 其次，如第3(F)圖所示，於脊部載置部21及端子部。上進行 鎳及金之貴金屬鍍敷，而形成印刷電路板25。 接著，使用第4(A)〜(〇)圖，說明藉由如此形成之印刷 電路板25與前述之LED反射板1來製造LED裝置之方法。第 4(A)圖中，在印刷電路板25的LED載置部21上塗佈焊糊。 其後，藉由將定位銷插入LED用反射板1之定位孔丨丨、及印 刷電路板25的定位孔(任一者均未予圖式），而在LED用反射 板1之各脊部2嵌入各印刷電路板25的多數第1貫通孔18内 之狀態下，將LED用反射板1載置於印刷電路板25上。於此 狀態下’藉由將印刷電路板25及LED用反射板1置於加熱爐 内加熱，以讓焊糊再溶融，俾將脊部2之鍔9接合在印刷電 路板25的LED載置部21上，如第4(B)圖所示，將LED用反射 板1接合於印刷電路板25上。 其次’如第4(C)圖所示’藉由接合(Die-bonding)而讓 LED晶片27接合於LED用反射板1之LED晶片搭載部7上，並 藉由打線接合而將LED晶片27之金屬細線，電性地連接於 印刷電路板25之端子22。如第4(D)圖所示，藉由透明之模 樹脂29而樹脂密封LED用反射板1之脊部2、以及印刷電路 板25的端子部22。再者，如第2圖所示，藉由切割加工而切 斷與第1及第2橋路部3、5為平行且連結第2貫通孔19間之線 C1、與該線C1垂直相交且橫切第1橋路部3之線C2、以及橫 1313937 切第2橋路部5之線C3，如第5圖所示，形成作為一個單位之 LED裝置30。 於該LED裝置30之底部，藉由將散熱器（heatsink)31安 裝於LED用反射板1之脊部2的底部，再者，空間1〇的高度 5 T1形成為僅略大於印刷電路板25的厚度T2，因此，脊部2 的底部可對接於該散熱器31。故，源自LED晶片27之熱度， 玎由脊部2透過散熱器31而送至LED裝置30的外部。此時， 由於係藉由金屬板形成可搭載有LED晶片27之脊部2，故可 讓脊部2的厚度形成為預定厚度以上且均等，而可提高散熱 10性。 又’只要進行一次遮蔽印刷電路板25之鍍敷處理，相 較於習知為可藉由讓反射部與其他部位不同之鍍敷膜而形 成，於是進行二次遮蔽之鍍敷處理，本發明可降低製造成 本。又，只要使用用以形成LED用反射板之模具即可，故 4降低核具之成本。 又’前述之LED裝置30中，藉由在線Cl、C2、C3處加 以切斷，可形成一個單位之LED裝置30，惟，顯示裝置或 照明裝置等將L E D晶片2 7作為集合體而加以使用之場合， 町不切斷，而直接在將多數LED用反射板1安裝在印刷電路 2〇板25上的狀態下加以使用。 第6圖係一斜視圖’例示印刷電路板25形成為較led用 反射板1大時’用以對應該態樣之本發明之LED用反射板1 的配置例。即，由於係藉由厚度極薄之金屬板形成LED用 反射板1，故，由強度上之觀點而論，讓外形尺寸較大地形 12 1313937 成自有其界限，而有時會讓印刷電路板25的外形尺寸形成 為較LED用反射板1之外形尺寸大。此時，如第5圖所示， 藉由讓多數片LED用反射板1並列成矩陣狀，就可讓尺寸較 大之印刷電路板25與外形尺寸一致。 5 此場合中，亦可藉由切斷而形成一個單位之LED裝置 30，或者亦可不進行切斷，而直接在將多數LED用反射板1 安裝在印刷電路板25上的狀態下加以使用，此時，可應用 在需咼焭度之顯示裝置或照明装置等上，提供合適的LED 裝置。又，LED用反射板1的並列方向，亦可配合印刷電路 10板25之外形而不限於前述之矩陣狀，並排於左右方向或上 下方向。 第7圖係一斜視圖，例示本發明之LED用反射板之第2 實施態樣。該LED反射用板40僅藉由一群之脊部群6而加以 構成之點，係與前述第1實施態樣相異之點，而前述脊部群 15 6係由透過第1橋路部3而連結成直線狀之三個脊部2所組成 者。藉由如此之構造，設於印刷電路板25上的第丨貫通孔18 之配列係與前述第1實施態樣不同，其亦可對應四列或4x n(n為整數）列以外的配列場合。 第8圖係一平面圖，例示本發明之ίΕΕ)用反射板之第3 20實施態樣中之脊部的配置。此第3實施態樣之LED用反射板 50中，不僅讓脊部2配置成矩陣狀，可配置成千鳥狀此點上 並具有特徵。藉由此種構造，由於可提高脊部2的密度，可 應用在將需要高亮度之LED裝置作為集合體而加以使用之 顯示裝置或照明裝置等，提供合適的LED裝置。 13 1313937 第9圖係—斜視圖’例示本發明之LED用反射板之第4 實施態樣中的脊部。此第4實施態樣中，讓脊部2之LED晶 片搭載47形成為正方形，並讓空間1〇呈現戴頭角錐台狀是 為特徵。此種構造中，藉由將截面為正方形之LED晶片搭 載；°卩2之LED晶片搭載部7上，可相對地較小地形成 LED晶片搭載部7。 又’本實施態樣中，係讓第丨橋路部3及第2橋路部5配 置在一直線上，但不一定非得為一直線狀，主要是讓脊部 2、2間以及脊部2與框體4連結成一體即可。 10 【圖式簡單說明】 第1圖係用以例示本發明之led用反射板整體的外觀 斜視圖。 第2(A)、（B)圖中’第2(A)圖係本發明之LED用反射板 的平面圖，第2(B)圖係第2(A)圖中之11(b)—11(B)線截面圖。 15 第3(A)〜（F)圖係用以說明本發明之LED裝置的製造方 法之截面圖。 第4(A)〜(D)圖係用以說明本發明之led裝置的製造方 法之截面圖。 第5(A)、（B)圖係例示本發明之LED裝置，第5(A)圖係 20 截面圖，第5(B)圖係用以例示外觀之斜視圖。 第6圖係一斜視圖’例示印刷電路板形成為較LED用反 射板大時，用以對應該態樣之本發明之LED用反射板的配 置例。 第7圖係一斜視圖，例示本發明之LED用反射板之第2 14 1313937 實施態樣。 第8圖係一平面圖，例示本發明之j^ED用反射板之第3 實施態樣中之脊部的配置。 第9圖係一斜視圖，例示本發明之LED用反射板之第4 實施態樣中的脊部。 第10圖係習知之LED裝置的載面圖 【主要元件符號說明】
1.. . LED用反射板 2.. .脊部 3.. .第1橋路部 4.. .框體 5…第2橋路部 6.. .脊部群 7.. .LED晶片搭载部 8.. .反射部 9…鍔 10.. .空間 11.. .定位孔 15…兩面延展有鋼之積層板 16…絕緣基板 17…銅箔 18…第1貫通孔 19…第2貫通孔 20.. .鍍敷膜 21··.脊部載置部/LED載置部 22··.端子部 23…焊料抗姓劑 25…印刷電路板 27…LED晶片 29·.·模樹脂 30…LED裝置 31·..散熱器 40…LED反射用板 50…LED反射用板 100…成形樹脂 101…凹部 102…導線架 103…LED晶片 104...端子部 T1…南度 T2…厚度 15 1313937 R1...外徑 α、C2、C3··.線 R2...徑
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Claims (1)

13139 u 94130705號申請案申請專利範圍替換本98.05.18 15
十、申請專利範圍： 1· 一種LED裝置，包含有： LED晶片； LED用反射板，係金屬製且具有可搭載前述LED晶 片之凹部者；及 印刷電路板，係可安裝前述LED用反射板者， 且’前述印刷電路板包含有： 第1貫通孔’係可使前述led用反射板之凹部巍入 者； 鍍敷膜，係連續並設置於前述第1貫通孔之孔壁與上 下端緣之全周者；及 端子部，係形成於前述印刷電路板之表面且電性連 接於前述LED晶片者， 又，前述LED用反射板包含有： LED晶片搭載部，係形成平坦且構成凹部之底部者； 反射部，係構成凹部之側壁且相對☆前述哪晶片 搭載部傾斜者；及 20 2.
刷電 錯’係設於㈣之上端緣之，，且與位於前述印 路板之第1貫通孔之上端緣的鑛敷膜接合。 如申請專利範圍第1項之LED裝置， 反射板之凹部的底部與側壁所包圍 狀及角錐台狀之其中任一形狀。 如申請專利範圍第1項之LED襄置， 射板包含有： 其中藉前述LED用 的空間形成圓錐台 其中前述LED用反 17 1313937 複數脊部，係分別形成有前述凹部者；及 第1橋路部，係相互一連串連結前述複數脊部之間 者。 4. 如申請專利範圍第1項之LED裝置，更包含有與前述 5 LED用反射板之凹部之底部接觸，且與位於前述第1貫 通孔之下端緣之鍍敷膜接觸的冷卻構件。 5. 如申請專利範圍第1項之LED裝置，其中前述第1貫通孔 形成真直的圓孔。
18 1313937 七、指定代表囷·· (一） 本案指定代表圖為：第（4 )圖。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明： 1.. .LED用反射板 2.. .脊部 7.. 丄ED晶片搭載部 8.. .傾斜部 9…鍔 10.. .空間 18.. .第1貫通孔 19…第2貫通孔
21.. .脊部載置部/LED載置部 22.. .端子部 23.. .焊料抗蝕劑 25.. .印刷電路板 27.. .LED 晶片 30…LED裝置 C1·.·線 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式：
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