TWI419383B - 具有高效率散熱效果之發光二極體結構及其製作方法 - Google Patents

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具有高效率散熱效果之發光二極體結構及其製作方法
本發明係有關於一種發光二極體結構及其製作方法，尤指一種具有高效率散熱效果之發光二極體結構及其製作方法。
隨著科技的發展，發光二極體(Light Emitting Diode，LED)已漸漸取代了冷陰極螢光燈管及現有之照明光源，然而雖然現今的LED封裝大多採用低功率LED晶片，因此較不會遇到散熱問題，但若要以LED代替CCFL作為照明產品的話，則必須將LED之整體功率密度予以提高，此時將伴隨產生LED晶片溫度過高的問題。因此，若沒有合適的散熱設計會造成發光效率降低及LED壽命減短等問題。
所以現今LED封裝結構皆是採用金屬承載基板(MCPCB)或低溫共燒陶瓷(LTCC)作為散熱媒介，以MCPCB而言，因金屬材質之熱膨脹係數遠大於LED晶片，因此LED晶片於工作時會因溫度升高而產生內應力，導致LED晶片的損壞；若使用低溫共燒陶瓷(LTCC)材料為承載基板時，其熱導孔製程為穿孔後燒結，造成表面凹凸不平影響後續封裝製程。因此如何解決上述習知技術產生的問題，是目前業界亟需解決的困難點。
緣是，本發明人有感上述缺失之可改善，悉心觀察且研究之，並配合學理之運用，而提出一種設計合理且有效改善上述缺失之本發明。
本發明所要解決的技術問題，在於提供一種發光二極體結構，以解決習知基板散熱效率不佳的問題。
本發明所要解決的技術問題，在於提供一種發光二極體結構的製作方法，以解決習知基板散熱效率不佳的問題。
為了解決上述技術問題，根據本發明之其中一種方案，提供一種具有高效率散熱效果之發光二極體結構的製作方法，其包括下例步驟：首先，提供一散熱元件，其具有一上表面及一下表面；接著，從該散熱元件的下表面朝上表面的方向漸漸移除部分的散熱元件，以形成一散熱基板單元，其具有至少一散熱基板及多個貫穿上述至少一散熱基板之錐狀貫穿孔，其中上述至少一散熱基板具有一上表面及一下表面，且每一個錐狀貫穿孔的孔徑大小由上述至少一散熱基板的下表面至上表面漸漸變小；然後，分別將多個導熱體成形於該些錐狀貫穿孔內；最後，將至少一發光元件設置於上述至少一散熱基板上，其中上述至少一發光元件的底部接觸該些導熱體。
為了解決上述技術問題，根據本發明之其中一種方案，提供一種具有高效率散熱效果之發光二極體結構的製作方法，其包括下例步驟：首先，提供一散熱元件，其具有一上表面及一下表面；接著，從該散熱元件的下表面朝上表面的方向漸漸移除部分的散熱元件，以形成一散熱基板單元，其具有至少一散熱基板及多個成形於上述至少一散熱基板的底面之錐狀凹槽，其中上述至少一散熱基板具有一上表面及一下表面，且每一個錐狀凹槽的孔徑大小由上述至少一散熱基板的下表面朝上表面的方向漸漸變小；然後，分別將多個導熱體成形於該些錐狀凹槽內；最後，將至少一發光元件設置於上述至少一散熱基板上，以使得上述至少一發光元件透過上述至少一散熱基板及該些導熱體的配合來進行散熱之發光元件。
為了解決上述技術問題，根據本發明之其中一種方案，提供一種具有高效率散熱效果之發光二極體封裝結構，其包括：一散熱基板單元、一導熱單元及一發光單元。該散熱基板單元具有至少一散熱基板及多個形成於上述至少一散熱基板內之錐狀容置空間，其中上述至少一散熱基板具有一上表面及一下表面，且每一個錐狀容置空間的大小由上述至少一散熱基板的下表面朝上表面的方向漸漸變小。該導熱單元具有多個分別成形於該些錐狀容置空間內之導熱體。該發光單元具有至少一設置於上述至少一散熱基板上且透過上述至少一散熱基板及該些導熱體的配合來進行散熱之發光元件。
因此，本發明的有益效果在於：透過上述「從該散熱元件的下表面朝上表面的方向漸漸移除部分的散熱元件，以形成一散熱基板單元」之技術，以使得上述至少一發光元件可以平穩地安置在上述至少一散熱基板上，且透過上述至少一散熱基板與該些導熱體的配合，以增加上述至少一發光元件之散熱效率。
為使能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。
請參閱第一圖、第一A圖至第一D圖所示，本發明第一實施例提供一種具有高效率散熱效果之發光二極體結構的製作方法，其包括下例步驟：
步驟S100為：請配合第一圖及第一A圖所示，提供一散熱元件S，其具有一上表面S10及一下表面S11，其中該散熱元件S為一含有92~98%的Al2 O3 且經過高溫燒結而形成之陶瓷基板。
步驟S102為：請配合第一圖及第一B圖所示，從該散熱元件S的下表面S11朝上表面S10的方向漸漸移除部分的散熱元件S，以形成一散熱基板單元1，其具有至少一散熱基板10及多個貫穿上述至少一散熱基板10之錐狀貫穿孔11A，其中上述至少一散熱基板10具有一上表面100及一下表面101，且每一個錐狀貫穿孔11A的孔徑大小由上述至少一散熱基板10的下表面101至上表面100漸漸變小。此外，上述部分的散熱元件S可透過雷射或任何的方式來移除。
步驟S104為：請配合第一圖、第一C圖及第一D圖所示，分別將多個導熱體20成形於該些錐狀貫穿孔11A內(如第一D圖所示)。舉例來說，上述步驟S104可包括下例步驟：首先，將多個導熱材料M填充於該些錐狀貫穿孔11A內(如第一C圖所示)；然後，固化該些導熱材料M，以形成該些導熱體20(如第一D圖所示)，其中每一個導熱體20的上端具有一用於接觸上述至少一發光元件30之微凸部20A。
步驟S106為：請配合第一圖及第一D圖所示，將至少一發光元件30設置於上述至少一散熱基板10上，其 中上述至少一發光元件30的底部接觸該些導熱體20。此外，上述步驟S106中更進一步包括：成形一導電膠4於上述至少一散熱基板10與上述至少一發光元件30之間。
藉此，如上述第一D圖所示，本發明第一實施例提供一種具有高效率散熱效果之發光二極體封裝結構，其包括：一散熱基板單元1、一導熱單元2及一發光單元3。該散熱基板單元1具有至少一散熱基板10及多個形成於上述至少一散熱基板10內之錐狀容置空間，其中上述至少一散熱基板10具有一上表面100及一下表面101，上述至少一散熱基板10為一含有92~98%的Al2 O3 且經過高溫燒結而形成之陶瓷基板，且每一個錐狀容置空間的大小由上述至少一散熱基板10的下表面朝上表面漸漸變小。該導熱單元2具有多個分別成形於該些錐狀容置空間內之導熱體20。該發光單元3具有至少一設置於上述至少一散熱基板10上且透過上述至少一散熱基板10及該些導熱體20的配合來進行散熱之發光元件30。舉例來說，第一實施例之每一個錐狀容置空間為一貫穿上述至少一散熱基板10之錐狀貫穿孔11A。
請參閱第二A圖至第二E圖所示，本發明第二實施例提供一種具有高效率散熱效果之發光二極體結構的製作方法。本發明第二實施例與第一實施例最大的差別在於：在第二實施例中，將多個導熱材料M填充於該些錐狀貫穿孔11A內後，則固化該些導熱材料M(如第二C圖所示)，然後將上述已固化之每一個導熱材料M的上端磨平，以形成該些導熱體20，其中每一個導熱體20的上表面 200與上述至少一散熱基板10的上表面100齊平(如第二D圖所示)。因此，如第二E圖所示，該發光元件30可以透過該導電膠4而更平穩地設置於上述至少一散熱基板10上。
請參閱第三圖、第三A圖至第三D圖所示，本發明第三實施例提供一種具有高效率散熱效果之發光二極體結構的製作方法，其包括下例步驟：
步驟S200為：請配合第三圖及第三A圖所示，提供一散熱元件S，其具有一上表面S10及一下表面S11，其中該散熱元件S為一含有92~98%的Al2 O3 且經過高溫燒結而形成之陶瓷基板。
步驟S202為：請配合第三圖及第三B圖所示，從該散熱元件S的下表面S11朝上表面100的方向漸漸移除部分的散熱元件S，以形成一散熱基板單元1，其具有至少一散熱基板10及多個成形於上述至少一散熱基板10的底面之錐狀凹槽11B，其中上述至少一散熱基板10具有一上表面100及一下表面101，且每一個錐狀凹槽11B的孔徑大小由上述至少一散熱基板10的下表面101朝上表面100的方向漸漸變小。此外，上述部分的散熱元件S可透過雷射或任何的方式來移除。
步驟S204為：請配合第三圖及第三C圖所示，分別將多個導熱體20成形於該些錐狀凹槽11B內。
步驟S206為：請配合第三圖及第三D圖所示，將至少一發光元件30設置於上述至少一散熱基板10上，以使得上述至少一發光元件30透過上述至少一散熱基板10及該些導熱體20的配合來進行散熱之發光元件3 0。此外，上述步驟S206中更進一步包括：成形一導電膠4於上述至少一散熱基板10與上述至少一發光元件30之間。
藉此，如上述第三D圖所示，本發明第三實施例提供一種具有高效率散熱效果之發光二極體封裝結構，其包括：一散熱基板單元1、一導熱單元2及一發光單元3。該散熱基板單元1具有至少一散熱基板10及多個形成於上述至少一散熱基板10內之錐狀容置空間，其中上述至少一散熱基板10具有一上表面100及一下表面101，上述至少一散熱基板10為一含有92~98%的Al2 O3 且經過高溫燒結而形成之陶瓷基板，且每一個錐狀容置空間的大小由上述至少一散熱基板10的下表面朝上表面的方向漸漸變小。該導熱單元2具有多個分別成形於該些錐狀容置空間內之導熱體20。該發光單元3具有至少一設置於上述至少一散熱基板10上且透過上述至少一散熱基板10及該些導熱體20的配合來進行散熱之發光元件30。舉例來說，第三實施例之每一個錐狀容置空間為一成形於上述至少一散熱基板10的底面之錐狀凹槽11B。
綜上所述，本發明的有益效果在於：透過上述「從該散熱元件的下表面朝上表面的方向漸漸移除部分的散熱元件，以形成一散熱基板單元」之技術，以使得上述至少一發光元件可以平穩地安置在上述至少一散熱基板上，且透過上述至少一散熱基板與該些導熱體的配合，以增加上述至少一發光元件之散熱效率。
以上所述僅為本發明之較佳可行實施例，非因此侷限 本發明之專利範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖式內容所為之等效技術變化，均包含於本發明之範圍內。
S‧‧‧散熱元件
S10‧‧‧上表面
S11‧‧‧下表面
1‧‧‧散熱基板單元
10‧‧‧散熱基板
100‧‧‧上表面
101‧‧‧下表面
11A‧‧‧錐狀貫穿孔
11B‧‧‧錐狀凹槽
2‧‧‧導熱單元
M‧‧‧導熱材料
20‧‧‧導熱體
20A‧‧‧微凸部
200‧‧‧上表面
3‧‧‧發光單元
30‧‧‧發光元件
4‧‧‧導電膠
第一圖為本發明第一實施例之流程圖；第一A圖至第一D圖為本發明第一實施例之製作流程示意圖；第二A圖至第二E圖為本發明第二實施例之製作流程示意圖；第三圖為本發明第三實施例之流程圖；以及第三A圖至第三D圖為本發明第三實施例之製作流程示意圖。

Claims (15)

  1. 一種發光二極體結構的製作方法，其包括下例步驟：提供一散熱元件，其具有一上表面及一下表面；從該散熱元件的下表面朝上表面的方向漸漸移除部分的散熱元件，以形成一散熱基板單元，其具有至少一散熱基板及多個貫穿上述至少一散熱基板之錐狀貫穿孔，其中上述至少一散熱基板具有一上表面及一下表面，且每一個錐狀貫穿孔的孔徑大小由上述至少一散熱基板的下表面至上表面漸漸變小；分別將多個導熱體成形於該些錐狀貫穿孔內；以及將至少一發光元件設置於上述至少一散熱基板上，其中上述至少一發光元件的底部接觸該些導熱體。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體結構的製作方法，其中上述部分的散熱元件透過雷射來移除。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體結構的製作方法，其中上述分別將多個導熱體成形於該些錐狀貫穿孔內之步驟中，更進一步包括：將多個導熱材料填充於該些錐狀貫穿孔內；以及固化該些導熱材料，以形成該些導熱體，其中每一個導熱體的上端具有一用於接觸上述至少一發光元件之微凸部。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體結構的製作方法，其中上述分別將多個導熱體成形於該些錐狀貫穿孔內之步驟中，更進一步包括：將多個導熱材料填充於該些錐狀貫穿孔內；以及固化該些導熱材料； 將上述已固化之每一個導熱材料的上端磨平，以形成該些導熱體，其中每一個導熱體的上表面與上述至少一散熱基板的上表面齊平。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體結構的製作方法，其中上述將至少一發光元件設置於上述至少一散熱基板上之步驟中，更進一步包括：成形一導電膠於上述至少一散熱基板與上述至少一發光元件之間。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體結構的製作方法，其中該散熱元件為一含有92~98%的Al2 O3 且經過高溫燒結而形成之陶瓷基板。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體結構的製作方法，其中每一個導熱體的上表面與上述至少一散熱基板的上表面齊平。
  8. 一種發光二極體結構的製作方法，其包括下例步驟：提供一散熱元件，其具有一上表面及一下表面；透過雷射從該散熱元件的下表面朝上表面的方向漸漸移除部分的散熱元件，以形成一散熱基板單元，其具有至少一散熱基板及多個成形於上述至少一散熱基板的底面之錐狀凹槽，其中上述至少一散熱基板具有一上表面及一下表面，且每一個錐狀凹槽的孔徑大小由上述至少一散熱基板的下表面朝上表面的方向漸漸變小；分別將多個導熱體成形於該些錐狀凹槽內；以及將至少一發光元件設置於上述至少一散熱基板上，以使得上述至少一發光元件透過上述至少一散熱基板 及該些導熱體的配合來進行散熱之發光元件。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之發光二極體結構的製作方法，其中上述將至少一發光元件設置於上述至少一散熱基板上之步驟中，更進一步包括：成形一導電膠於上述至少一散熱基板與上述至少一發光元件之間。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之發光二極體結構的製作方法，其中該散熱元件為一含有92~98%的Al2 O3 且經過高溫燒結而形成之陶瓷基板。
  11. 一種發光二極體封裝結構，其包括：一散熱基板單元，其具有至少一散熱基板及多個形成於上述至少一散熱基板內之錐狀容置空間，其中上述至少一散熱基板具有一上表面及一下表面，且每一個錐狀容置空間的大小由上述至少一散熱基板的下表面朝上表面的方向漸漸變小，其中上述至少一散熱基板為一含有92~98%的Al2 O3 且經過高溫燒結而形成之陶瓷基板；一導熱單元，其具有多個分別成形於該些錐狀容置空間內之導熱體；以及一發光單元，其具有至少一設置於上述至少一散熱基板上且透過上述至少一散熱基板及該些導熱體的配合來進行散熱之發光元件。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之發光二極體封裝結構，其中每一個導熱體的上表面與上述至少一散熱基板的上表面齊平。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之發光二極體封裝結 構，更進一步包括：一設置於上述至少一散熱基板與上述至少一發光元件之間之導電膠。
  14. 如申請專利範圍第11項所述之發光二極體封裝結構，其中每一個錐狀容置空間為一貫穿上述至少一散熱基板之錐狀貫穿孔。
  15. 如申請專利範圍第11項所述之發光二極體封裝結構，其中每一個錐狀容置空間為一成形於上述至少一散熱基板的底面之錐狀凹槽。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7449784B2 (en) * 2003-09-15 2008-11-11 Nuvotronics, Llc Device package and methods for the fabrication and testing thereof
TW200921939A (en) * 2007-11-08 2009-05-16 Int Semiconductor Tech Ltd LED submount packaging method and package structure thereof
TW200945619A (en) * 2008-04-25 2009-11-01 Advanced Optoelectronic Tech Light source device
TW200947642A (en) * 2008-05-06 2009-11-16 I Chiun Precision Ind Co Ltd Package structure and packaging method of light emitting diode
US20100052005A1 (en) * 2008-03-25 2010-03-04 Lin Charles W C Semiconductor chip assembly with post/base heat spreader and conductive trace

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7449784B2 (en) * 2003-09-15 2008-11-11 Nuvotronics, Llc Device package and methods for the fabrication and testing thereof
TW200921939A (en) * 2007-11-08 2009-05-16 Int Semiconductor Tech Ltd LED submount packaging method and package structure thereof
US20100052005A1 (en) * 2008-03-25 2010-03-04 Lin Charles W C Semiconductor chip assembly with post/base heat spreader and conductive trace
TW200945619A (en) * 2008-04-25 2009-11-01 Advanced Optoelectronic Tech Light source device
TW200947642A (en) * 2008-05-06 2009-11-16 I Chiun Precision Ind Co Ltd Package structure and packaging method of light emitting diode

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