TWI419357B - Manufacturing method of light emitting module - Google Patents

Description

發光模組的製造方法

本發明是有關於一種發光模組的製造方法，特別是指一種應用封裝有發光二極體之導線架的發光模組的製造方法。

參閱圖1，為一種習知的發光模組1，其包含一表面佈設有導電線路121的電路板12(或者是陶瓷基板)、一用以設置在電路板12下方的散熱基座13以及複數顆用以排列銲設在電路板12上的發光二極體10。習知的這種發光模組1中，發光二極體10是先在一由金屬料片沖壓成型的導線架上進行封裝並且單顆下料之後，再排列銲設在電路板13上，透過導電線路121導通該等發光二極體10。

這種發光模組1之所以存在該電路板12(或者是陶瓷基板)的原因在於：該等發光二極體10都已經被沖壓下料成單顆結構，而在一次要同時使用多數顆發光二極體的情況下，要使該等發光二極體10相導通，最常用也最普遍的做法就是再利用電路板12上佈設的導電線路121，因此，將該等發光二極體10排列在電路板12上再銲接固定的加工程序勢必就無法省略，而這種做法在批次量產時，生產速度較無法有效提昇，除此之外，該電路板12也會形成發光二極體10在散熱上的阻礙，使發光二極體10由於散熱不佳的因素而導致使用壽命縮短。

有鑑於此，本案發明人遂思及，若能在一設置有發光二極體的導線架上，不採取將發光二極體單顆下料的做法，而是藉由切斷導線架上的部分連接，使導線架構成一可讓發光二極體呈串並聯(串聯、並聯或同時串聯與並聯)連接的導電迴路，不僅可省去電路板的設置，並免去需要再將發光二極體排列及銲接的加工程序，從而提昇量產的生產速度，除此之外，由於省去了電路板的設置，整個發光模組在散熱效能上也可以有所提昇，進而可維持發光二極體的正常使用壽命。

因此，本發明發光模組的製造方法應用於一設置有複數發光二極體的導線架，該導線架之部分形成該等發光二極體之電極，且所有電極彼此連接，該方法包含以下步驟：步驟(A)：裝設複數發光二極體於一導線架，該導線架包含複數橫向延伸的橫向載條、複數縱向延伸並與該等橫向載條連接配合界定出多個框格結構的縱向載條、複數個分別於各該框格結構內縱向延伸且兩端各連接於各該橫向載條與各該發光二極體的縱向電極，以及複數個分別於各該框格結構內橫向延伸且兩端各連接於各該縱向載條與各該發光二極體的橫向電極；及步驟(B)：依照一預定的迴路設計，切斷該導線架中非必要的該等橫向載條、該等縱向載條、該等橫向電極或該等縱向電極的至少其中之一，使該導線架構成一導接該等發光二極體的導電迴路，且該等發光二極體藉該導電迴路串並聯連接。

依據本發明發光模組的製造方法之一較佳實施，更包含一步驟(C)：分別於於該導電迴路上方與下方設置一絕緣防護層，且位於該導電迴路上方的該絕緣防護層覆蓋於該導電迴路上並且使該等發光二極體外露；與一步驟(D)：將該導電迴路與一散熱基座結合。

依據本發明發光模組的製造方法之一較佳實施，更包含一步驟(C’)：設置一覆蓋該導電迴路上方並且使該等發光二極體外露的絕緣防護層；與一步驟(D)：將該導電迴路與一散熱基座結合。

本發明發光模組包含一導電迴路與複數發光二極體。導電迴路為一金屬板片構成，該導電迴路具有複數對電極，該複數對電極呈串並聯連接。該等發光二極體分別設置於該導電迴路的各對電極上，該等發光二極體藉該導電迴路呈相串並聯連接。

依據本發明發光模組的一較佳實施，更包含一可供該導電迴路設置於其上的散熱基座，以及一覆蓋於該導電迴路上並使該等發光二極體外露的絕緣防護層。

依據本發明發光模組的一較佳實施，更包含一設置於該導電迴路與該散熱基座之間的絕緣防護層。

本發明藉由對已封裝有發光二極體的導線架進行部分沖壓下料，使發光二極體透過導線架存留的部分構成的導電迴路形成相串聯與並聯的導接，不只整個發光模組的構件組成可省下電路板，也可省下多一次對發光二極體單顆下料以及再排列銲接回電路板所需耗費的時間，進而提昇 量產的生產速度，除此之外，由於已經沒有電路板的設置，導電迴路是直接位在散熱基座上，發光二極體所產生的熱能也可較迅速由散熱基座散出，藉此提昇整個散熱模組的散熱效能，並維持發光二極體的正常使用壽命。

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二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、圖3，本發明發光模組200第一較佳實施例包含一散熱基座5、一設置在散熱基座5上的導電迴路2、複數設置在導電迴路2上的發光二極體3、分別設置在導電迴路2的上方與下方的二絕緣防護層4，以及複數用以將上述絕緣防護層4、導電迴路2與散熱基座5結合的連接件6。

先行一提的是，請參閱圖4，本發明發光模組的製造方法是應用一設置有複數發光二極體3的導線架201進行。細部而言，導線架201為一金屬板片沖壓構成，該導線架201沖壓形成有複數橫向延伸的載條21、複數縱向延伸的載條22，該等載條21、22定義出複數個框格結構20，除此之外，導線架201上還沖壓形成有複數對位在每個框格結構20內的橫向電極23與縱向電極24，每一個框格結構20內的複數對橫向、縱向電極23、24大致排列呈『十』字 形，並且與定義出該一框格結構20的橫向、縱向載條21、22連接。發光二極體3設置在每個框格結構20內的『十』字形中央交接處，且封裝在每一個框格結構20內的發光二極體3與該框格結構20內的複數對橫向電極23、縱向電極24連接。

參閱圖5，發光模組的製造方法的第一較佳實施例包含以下步驟：

步驟91：配合圖3與圖4，切斷該等電極23、24之部分連接，使該導線架201構成一導接該等發光二極體3的導電迴路2，且該等發光二極體3藉該導電迴路2串並聯連接。

在本實施例中，步驟91是將導線架201所有縱向載條22以及橫向電極23去除、每一發光二極體3縱向兩側的縱向電極24只留下一條縱向的電極24、位在中央的該一橫向載條21保留，使縱向二發光二極體3之間的縱向電極24可保持連接而成為該導電迴路2，通過該導電迴路2，每一個縱向列的二個發光二極體3呈串聯，每兩縱向列的發光二極體3則藉由橫向載條21呈相並聯狀態。

此處圖3所舉出的導電迴路2與圖4所舉出的導線架201只是本實施例舉出的態樣，本發明之步驟91之重點是在於藉由切斷設置有發光二極體的導線架之部分連接，使導線架可直接作為導接發光二極體之導電迴路使用。

步驟92：配合參閱圖2、圖6，分別於導電迴路2上方與下方設置一絕緣防護層4，且位於導電迴路2上方的絕緣 防護層4覆蓋於導電迴路2上並且使該等發光二極體3外露。在本實施例中，每一絕緣防護層4為一板狀結構，且其中，如圖6所示，位在導電迴路2上的該一絕緣防護層4設有多數對應該等發光二極體3的貫孔41，以及每一對均個別鄰近每一個貫孔41的多數對鎖孔42，該絕緣防護層4用以使該等發光二極體3藉該等貫孔41外露地覆蓋於導電迴路2上方，藉此保護導電迴路2表面，避免導電迴路2表面受到污染或破壞而直接影響到該等發光二極體3之間的導通。而位在導電迴路2下方的該一絕緣防護層4是介於導電迴路2與散熱基座5之間，且同樣設有多數對鎖孔42，該等鎖孔42的位置與位在導電迴路2上的該一絕緣防護層4的鎖孔42對應，絕緣防護層4的材質可為任何具有絕緣效果的材質。

步驟93：配合參閱圖2，將導電迴路2與一散熱基座5結合。本實施例的散熱基座5包括一基板52及一設置在基板52上的導熱介質51，導熱介質51可以是散熱膏或散熱薄膜等，基板52的材質可為鋁或銅。導電迴路2與絕緣防護層4是設置在散熱基座5上，且在步驟93中，是利用複數連接件6將絕緣防護層4、導電迴路2與散熱基座5結合，連接件6可為螺絲或螺栓，穿過上下兩層絕緣防護層4的鎖孔42以及導電迴路2而鎖固在散熱基座5。補充說明的是，在本實施例中，每一個發光二極體3具有一由底部柱下凸出的導熱柱31，當導電迴路2被鎖固在散熱基座5上時，導熱柱31接觸在散熱基座5的導熱介質51上。

由上述內容可知，相較於圖1的習知將封裝完成的發光二極體10單顆下料之後再排列銲接在電路板12上的做法，本發明打破了習知這種單顆下料再銲回的習用概念，而直接以導線架201構成導電迴路2取代電路板導接該等發光二極體3，不僅是將習知單顆下料再排列銲接的二道加工程序，合併成一道將導電迴路2上多餘的載條21、22與電極23、24去除的沖壓下料程序，同時，也可省下習知做法中，電路板的材料成本，除此之外，由於導電迴路2是直接設置在散熱基座5上，因此，發光二極體3在通電發光的過程中所產生的熱能也可直接藉由散熱基座5的導熱介質51傳導並散出，藉此提昇整個散熱模組200的散熱效能。

此外，藉由在導電迴路2上下分別設置一絕緣防護層4，除了避免導電迴路2短路之外，其另一個作用也是在於增加導電迴路2的結構強度。再者，當導電迴路2鎖固在散熱基座5上時，發光二極體3底部的導熱柱31會接觸在散熱基座5的導熱介質51上而將發光二極體3產生的熱能往下傳遞，藉此達到較佳的散熱功效。

參閱圖7與圖8，為本發明發光模組200’及其製造方法的第二較佳實施例，與第一較佳實施例不同之處在於，在第一較佳實施例中，導電迴路2上下都設有絕緣防護層4，而在本發明發光模組200’的製造方法第二較佳實施例中，步驟92’是只在導電迴路2的上方設置絕緣防護層4。且該絕緣防護層4同樣使發光二極體3外露，而連接件6同樣 是穿過絕緣防護層4、導電迴路2而鎖固在散熱基座5，且當導電迴路2被鎖固在散熱基座5上時，其底部的導熱柱31同樣與散熱基座5接觸，藉以傳遞發光二極體3產生的熱能。

綜上所述，本發明發光模組200、200’的製造方法不採取以往將發光二極體單顆下料的做法，而是藉由再對已封裝有發光二極體3的導線架201進行部分沖壓下料，使發光二極體3藉由導線架201存留的部分構成的導電迴路2、2’形成相串並聯的連接，相較於以往將發光二極體單顆下料之後再排列銲接回電路板的做法，不僅整個發光模組200、200’的構件組成可省下電路板，也可省下多一次對發光二極體單顆下料以及再排列銲接回電路板所需耗費的時間，進而提昇量產的生產速度，除此之外，由於已經沒有電路板的設置，導電迴路2是直接位在散熱基座5上，因此，發光二極體3所產生的熱能也可較迅速由散熱基座5散出，藉此提昇整個散熱模組200、200’的散熱效能，並維持發光二極體3的正常使用壽命。

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。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。

200‧‧‧發光模組

200’‧‧‧發光模組

201‧‧‧導線架

2‧‧‧導電迴路

3‧‧‧發光二極體

31‧‧‧導熱柱

4‧‧‧絕緣防護層

5‧‧‧散熱基座

6‧‧‧連接件

20‧‧‧框格結構

21‧‧‧橫向載條

22‧‧‧縱向載條

23‧‧‧橫向電極

24‧‧‧縱向電極

41‧‧‧貫孔

42‧‧‧鎖孔

51‧‧‧導熱介質

52‧‧‧基板

91~93‧‧‧步驟

92’‧‧‧步驟

圖1是一種習知發光模組的分解圖；圖2是本發明發光模組第一較佳實施例的側視圖；圖3是本發明發光模組之導電迴路的其中一種態樣的俯視圖；圖4是本發明發光模組的製造方法所應用的導線架俯視圖；圖5是本發明發光模組的製造方法第一較佳實施例的步驟流程圖；圖6是本發明發光模組第一較佳實施例中，防護絕緣層的局部俯視圖；圖7是本發明發光模組的製造方法第二較佳實施例的步驟流程圖；以及圖8是本發明發光模組第二較佳實施例的側視圖。

91~93．．．步驟

Claims (7)

1. 一種發光模組的製造方法，包含以下步驟：步驟(A)：裝設複數發光二極體於一導線架，該導線架包含複數橫向延伸的橫向載條、複數縱向延伸並與該等橫向載條連接配合界定出多個框格結構的縱向載條、複數個分別於各該框格結構內縱向延伸且兩端各連接於各該橫向載條與各該發光二極體的縱向電極，以及複數個分別於各該框格結構內橫向延伸且兩端各連接於各該縱向載條與各該發光二極體的橫向電極；及步驟(B)：依照一預定的迴路設計，切斷該導線架中非必要的該等橫向載條、該等縱向載條、該等橫向電極或該等縱向電極的至少其中之一，使該導線架構成一導接該等發光二極體的導電迴路，且該等發光二極體藉該導電迴路串並聯連接。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之發光模組的製造方法，更包含一於該步驟(B)之後進行的步驟(C)：分別於該導電迴路上方與下方設置一絕緣防護層，且位於該導電迴路上方的該絕緣防護層覆蓋於該導電迴路上並且使該等發光二極體外露。
3. 依據申請專利範圍第2項所述之發光模組的製造方法，更包含一於該步驟(C)之後進行的步驟(D)：將該導電迴路與一散熱基座結合。
4. 依據申請專利範圍第1項所述之發光模組的製造方法，更包含一於該步驟(B)之後進行的步驟(C’)：設置一 覆蓋於該導電迴路上方並且使該等發光二極體外露的絕緣防護層。
5. 依據申請專利範圍第4項所述之發光模組的製造方法，更包含一於該步驟(C’)之後進行的步驟(D)：將該導電迴路與一散熱基座結合。
6. 依據申請專利範圍第3或5項所述之發光模組的製造方法，其中，於該步驟(D)中，是藉由複數連接件使該絕緣防護層、該導電迴路與該散熱基座相結合。
7. 依據申請專利範圍第6項所述之發光模組的製造方法，其中，於該步驟(D)中，是藉由複數螺絲使該絕緣防護層、該導電迴路與該散熱基座相結合。