TWI475664B - 用於產生對稱性均勻混光光源的多晶片封裝結構 - Google Patents

用於產生對稱性均勻混光光源的多晶片封裝結構 Download PDF

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Description

用於產生對稱性均勻混光光源的多晶片封裝結構
本發明係有關於一種多晶片封裝結構，尤指一種用於產生對稱性均勻混光光源的多晶片封裝結構。
關於發光二極體(LED)與傳統光源的比較，發光二極體具有體積小、省電、發光效率佳、壽命長、操作反應速度快、且無熱輻射與水銀等有毒物質的污染…等優點。因此近幾年來，發光二極體的應用面已極為廣泛。過去由於發光二極體的亮度還無法取代傳統的照明光源，但隨著技術領域的不斷提升，目前已研發出高照明輝度的高功率發光二極體，其足以取代傳統的照明光源。然而，傳統使用多顆發光二極體的發光結構仍然無法有效提供對稱性的均勻混光光源。故，如何藉由結構設計的改良，來有效提供對稱性的均勻混光光源，已成為該項事業人士所欲解決的重要課題。
本發明實施例在於提供一種用於產生對稱性均勻混光光源的多晶片封裝結構。
本發明其中一實施例所提供的一種用於產生對稱性均勻混光光源的多晶片封裝結構，其包括：一基板單元、一發光單元、一框架單元及一封裝單元。該基板單元包括一基板本體、至少兩個設置在該基板本體的上表面上且彼此電性連接的跨接式導電層、及至少一設置在該基板本體的上表面上且與上述至少兩個跨接式導電層彼此絕緣的連接式導電層。該發光單元包括至少兩個成對角線地設置 在該基板本體上且電性連接於該基板本體的第一發光元件及至少兩個成對角線地設置在該基板本體上且電性連接於該基板本體的第二發光元件，其中上述至少兩個跨接式導電層電性連接於上述至少兩個第一發光元件之間，且上述至少一連接式導電層電性連接於上述至少兩個第二發光元件之間。該框架單元包括至少兩個成對角線地設置在該基板本體上且分別圍繞上述至少兩個第一發光元件的第一絕緣框架及至少兩個成對角線地設置在該基板本體上且分別圍繞上述至少兩個第二發光元件的第二絕緣框架，其中上述至少兩個第一絕緣框架與上述至少兩個第二絕緣框架一體成型地組合成單一框架構件。該封裝單元包括至少兩個分別覆蓋上述至少兩個第一發光元件且分別被上述至少兩個第一絕緣框架所圍繞的第一透光封裝體及至少兩個分別覆蓋上述至少兩個第二發光元件且分別被上述至少兩個第二絕緣框架所圍繞的第二透光封裝體。
本發明另外一實施例所提供的一種用於產生對稱性均勻混光光源的多晶片封裝結構，其包括：一基板單元、一發光單元及一封裝單元。該基板單元包括一基板本體、至少兩個設置在該基板本體的上表面上且彼此電性連接的跨接式導電層、及至少一設置在該基板本體的上表面上且與上述至少兩個跨接式導電層彼此絕緣的連接式導電層。該發光單元包括至少兩個成對角線地設置在該基板本體上且電性連接於該基板本體的第一發光元件及至少兩個成對角線地設置在該基板本體上且電性連接於該基板本體的第二發光元件，其中上述至少兩個跨接式導電層電 性連接於上述至少兩個第一發光元件之間，且上述至少一連接式導電層電性連接於上述至少兩個第二發光元件之間。該封裝單元包括至少兩個分別覆蓋上述至少兩個第一發光元件的第一透光封裝體及至少兩個分別覆蓋上述至少兩個第二發光元件的第二透光封裝體。
本發明的有益效果可以在於，本發明實施例所提供的多晶片封裝結構，其可透過“上述至少兩個成對角線地設置在該基板本體上且電性連接於該基板本體的第一發光元件”與“上述至少兩個成對角線地設置在該基板本體上且電性連接於該基板本體的第二發光元件”的設計，以使得本發明的多晶片封裝結構可用於產生對稱性的均勻混光光源。
再者，本發明實施例所提供的多晶片封裝結構，其可透過“上述至少兩個跨接式導電層電性連接於上述至少兩個第一發光元件之間，且上述至少一連接式導電層電性連接於上述至少兩個第二發光元件之間”的設計，以使得上述至少兩個成對角線地設置在該基板本體上且電性連接於該基板本體的第一發光元件及上述至少兩個成對角線地設置在該基板本體上且電性連接於該基板本體的第二發光元件可以相互配合來產生對稱性的均勻混光光源。
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。
請參閱圖1A至圖4所示，本發明的其中一實施例可提供一種用於產生對稱性均勻混光光源的多晶片封裝結 構Z，其包括：一基板單元1、一發光單元2、一框架單元3及一封裝單元4。
首先，配合圖1A與圖1B所示，基板單元1包括一基板本體10、至少兩個設置在基板本體10的上表面上且彼此電性連接的跨接式導電層(11A、11B)、及至少一設置在基板本體10的上表面上且與上述至少兩個跨接式導電層(11A、11B)彼此絕緣的連接式導電層11C。舉例來說，基板本體10的上表面具有至少兩個成對角線位置設計的第一置晶區域A1及至少兩個成對角線位置設計的第二置晶區域A2。基板單元1包括至少兩個成對角線地設置在基板本體10的上表面上的第一頂端導電焊墊12A及至少兩個成對角線地設置在基板本體10的上表面上的第二頂端導電焊墊13A。
再舉例來說，基板單元1包括至少一設置在基板本體10的下表面上且對應於發光單元2的散熱層14、至少兩個成對角線地設置在基板本體10的下表面上且分別對應地電性連接於上述至少兩個第一頂端導電焊墊12A的第一底端導電焊墊12B、及至少兩個成對角線地設置在基板本體10的下表面上且分別對應地電性連接於上述至少兩個第二頂端導電焊墊13A的第二底端導電焊墊13B。
再舉例來說，基板單元1包括至少兩個可貫穿基板本體10的第一導電體15及至少兩個可貫穿基板本體10的第二導電體16，其中每一個第一導電體15可電性連接於每一個相對應的第一頂端導電焊墊12A與每一個相對應的第一底端導電焊墊12B之間，且每一個第二導電體16可電性連接於每一個相對應的第二頂端導電焊墊13A與每一 個相對應的第二底端導電焊墊13B之間。換言之，每一個相對應的第一頂端導電焊墊12A與每一個相對應的第一底端導電焊墊12B可透過每一個相對應的第一導電體15來達到彼此的電性連接，且每一個相對應的第二頂端導電焊墊13A與每一個相對應的第二底端導電焊墊13B可透過每一個相對應的第二導電體16來達到彼此的電性連接。然而本發明所使用的基板單元1不以上述所舉的例子為限。
再者，配合圖1A及圖2所示，發光單元2包括至少兩個成對角線地設置在基板本體10上且電性連接於基板本體10的第一發光元件21及至少兩個成對角線地設置在基板本體10上且電性連接於基板本體10的第二發光元件22。其中，上述至少兩個跨接式導電層(11A、11B)電性連接於上述至少兩個第一發光元件21之間，且連接式導電層11C電性連接於上述至少兩個第二發光元件22之間。另外，上述至少兩個第一發光元件21可電性連接於上述至少兩個第一頂端導電焊墊12A之間，且上述至少兩個第二發光元件22可電性連接於上述至少兩個第二頂端導電焊墊13A之間。
舉例來說，上述至少兩個第一發光元件21與上述至少兩個第二發光元件22可相互對稱地排列成一矩陣形狀(如圖2所示)。另外，上述至少兩個第一發光元件21分別設置在基板本體10的至少兩個第一置晶區域A1上，且上述至少兩個第二發光元件22分別設置在基板本體10的至少兩個第二置晶區域A2上。此外，每一個第一發光元件21的上表面具有至少兩個分別電性連接於每一個相對應的第一頂端導電焊墊12A與每一個相對應的跨接式導電層 11A的第一電極210，且每一個第二發光元件22的上表面具有至少兩個分別電性連接於每一個相對應的第二頂端導電焊墊13A與連接式導電層11C的第二電極220。
再舉例來說，當上述至少兩個第一發光元件21分別透過至少兩個第一外側導線W11以分別電性連接於上述至少兩個第一頂端導電焊墊12A，且上述至少兩個第一發光元件21可分別透過至少兩個第一內側導線W12以分別電性連接於上述至少兩個跨接式導電層(11A、11B)時，每一個第一發光元件21的至少兩個第一電極210即可分別透過每一個相對應的第一外側導線W11與每一個相對應的第一內側導線W12，以分別電性連接於每一個相對應的第一頂端導電焊墊12A與每一個相對應的跨接式導電層(11A或11B)。再者，當上述至少兩個第二發光元件22分別透過至少兩個第二外側導線W21以分別電性連接於上述至少兩個第二頂端導電焊墊13A，且上述至少兩個第二發光元件22分別透過至少兩個第二內側導線W22以分別電性連接於連接式導電層11C的兩相反末端部時，每一個第二發光元件22的至少兩個第二電極220即可分別透過每一個相對應的第二外側導線W21與每一個相對應的第二內側導線W22，以分別電性連接於每一個相對應的第二頂端導電焊墊13A與連接式導電層11C。此外，上述至少兩個跨接式導電層(11A、11B)可透過至少一跨接導線W20以彼此電性連接。然而本發明所使用的發光單元2與框架單元3不以上述所舉的例子為限。
另外，框架單元3包括至少兩個成對角線地設置在基板本體10上且分別圍繞上述至少兩個第一發光元件21的 第一絕緣框架31及至少兩個成對角線地設置在基板本體10上且分別圍繞上述至少兩個第二發光元件22的第二絕緣框架32，其中上述至少兩個第一絕緣框架31與上述至少兩個第二絕緣框架32可以一體成型地組合成單一框架構件。舉例來說，上述至少兩個第一絕緣框架31與上述至少兩個第二絕緣框架32可相互對稱地排列成一矩陣形狀。再者，每一個第一絕緣框架31具有一用於容置每一個相對應的第一外側導線W11、每一個相對應的第一內側導線W12及每一個相對應的第一透光封裝體41的第一容置空間310，每一個第二絕緣框架32具有一用於容置每一個相對應的第二外側導線W21、每一個相對應的第二內側導線W22及每一個相對應的第二透光封裝體42的第二容置空間320，且跨接導線W20被容置於其中一個第一絕緣框架31的第一容置空間310內。
此外，配合圖3與圖4所示，封裝單元4包括至少兩個分別覆蓋上述至少兩個第一發光元件21且分別被上述至少兩個第一絕緣框架31所圍繞的第一透光封裝體41及至少兩個分別覆蓋上述至少兩個第二發光元件22且分別被上述至少兩個第二絕緣框架32所圍繞的第二透光封裝體42，其中上述至少兩個第一透光封裝體41皆可為螢光膠體與透明膠體兩者之中的其中一種，且上述至少兩個第二透光封裝體42皆可為螢光膠體與透明膠體兩者之中的其中一種。舉例來說，當每一個第一發光元件21為藍色發光二極體，且第一透光封裝體41為一用來覆蓋每一個相對應的第一發光元件21(藍色發光二極體)的螢光膠體時，每一個第一發光元件21所產生的藍色光束即可透過每 一個相對應的第一透光封裝體41來轉換成白色光束。當每一個第二發光元件22為藍色發光二極體，且第二透光封裝體42為一用來覆蓋每一個相對應的第二發光元件22(藍色發光二極體)的透明膠體時，每一個第二發光元件22所產生的藍色光束即可在不需經過波長轉換的情況下，直接從每一個相對應的第二透光封裝體42投射出來。
再者，本發明的另外一實施例可提供的一種用於產生對稱性均勻混光光源的多晶片封裝結構，其包括：一基板單元1、一發光單元2及一封裝單元4。基板單元1包括一基板本體10、至少兩個設置在基板本體10的上表面上且彼此電性連接的跨接式導電層(11A、11B)、及至少一設置在基板本體10的上表面上且與上述至少兩個跨接式導電層(11A、11B)彼此絕緣的連接式導電層11C。發光單元2包括至少兩個成對角線地設置在基板本體10上且電性連接於基板本體10的第一發光元件21及至少兩個成對角線地設置在基板本體10上且電性連接於基板本體10的第二發光元件22，其中上述至少兩個跨接式導電層(11A、11B)電性連接於上述至少兩個第一發光元件21之間，且上述至少一連接式導電層11C電性連接於上述至少兩個第二發光元件22之間。封裝單元4包括至少兩個分別覆蓋上述至少兩個第一發光元件21的第一透光封裝體41及至少兩個分別覆蓋上述至少兩個第二發光元件22的第二透光封裝體42。因此，本發明實施例所提供的多晶片封裝結構Z可透過“上述至少兩個成對角線地設置在基板本體10上且電性連接於基板本體10的第一發光元件21”與“上述至少兩個成對角線地設置在基板本體10上且電性連接於 基板本體10的第二發光元件22”的設計，以使得本發明的多晶片封裝結構Z可用於產生對稱性的均勻混光光源。
〔實施例的可能功效〕
綜上所述，本發明實施例所提供的多晶片封裝結構，其可透過“上述至少兩個成對角線地設置在基板本體上且電性連接於基板本體的第一發光元件”與“上述至少兩個成對角線地設置在基板本體上且電性連接於基板本體的第二發光元件”的設計，以使得本發明的多晶片封裝結構可用於產生對稱性的均勻混光光源。再更進一步來說，本發明實施例所提供的多晶片封裝結構，其可透過“上述至少兩個跨接式導電層電性連接於上述至少兩個第一發光元件之間，且上述至少一連接式導電層電性連接於上述至少兩個第二發光元件之間”的設計，以使得上述至少兩個成對角線地設置在基板本體上且電性連接於基板本體的第一發光元件及上述至少兩個成對角線地設置在基板本體上且電性連接於基板本體的第二發光元件可以相互配合來產生對稱性的均勻混光光源。
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。
Z‧‧‧多晶片封裝結構
1‧‧‧基板單元
10‧‧‧基板本體
A1‧‧‧第一置晶區域
A2‧‧‧第二置晶區域
11A、11B‧‧‧跨接式導電層
11C‧‧‧連接式導電層
12A‧‧‧第一頂端導電焊墊
12B‧‧‧第一底端導電焊墊
13A‧‧‧第二頂端導電焊墊
13B‧‧‧第二底端導電焊墊
14‧‧‧散熱層
15‧‧‧第一導電體
16‧‧‧第二導電體
2‧‧‧發光單元
21‧‧‧第一發光元件
210‧‧‧第一電極
22‧‧‧第二發光元件
220‧‧‧第二電極
3‧‧‧框架單元
31‧‧‧第一絕緣框架
310‧‧‧第一容置空間
32‧‧‧第二絕緣框架
320‧‧‧第二容置空間
4‧‧‧封裝單元
41‧‧‧第一透光封裝體
42‧‧‧第二透光封裝體
W11‧‧‧第一外側導線
W12‧‧‧第一內側導線
W20‧‧‧跨接導線
W21‧‧‧第二外側導線
W22‧‧‧第二內側導線
圖1A為本發明用於產生對稱性均勻混光光源的多晶片封裝結構的基板單元的其中一觀看視角的立體示意圖。
圖1B為本發明用於產生對稱性均勻混光光源的多晶片封裝結構的基板單元的另外一觀看視角的立體示意圖 。
圖2為本發明用於產生對稱性均勻混光光源的多晶片封裝結構將發光單元設置在基板單元上的立體示意圖。
圖3為本發明用於產生對稱性均勻混光光源的多晶片封裝結構將框架單元設置在基板單元上以圍繞發光單元的立體示意圖。
圖4為本發明用於產生對稱性均勻混光光源的多晶片封裝結構將封裝單元設置在基板單元上以覆蓋發光單元的立體示意圖。
1‧‧‧基板單元
10‧‧‧基板本體
12A‧‧‧第一頂端導電焊墊
13A‧‧‧第二頂端導電焊墊
2‧‧‧發光單元
21‧‧‧第一發光元件
210‧‧‧第一電極
22‧‧‧第二發光元件
220‧‧‧第二電極
3‧‧‧框架單元
31‧‧‧第一絕緣框架
310‧‧‧第一容置空間
32‧‧‧第二絕緣框架
320‧‧‧第二容置空間
W11‧‧‧第一外側導線
W12‧‧‧第一內側導線
W20‧‧‧跨接導線
W21‧‧‧第二外側導線
W22‧‧‧第二內側導線

Claims (10)

  1. 一種用於產生對稱性均勻混光光源的多晶片封裝結構，其包括：一基板單元，其包括一基板本體、至少兩個設置在該基板本體的上表面上且彼此電性連接的跨接式導電層、及至少一設置在該基板本體的上表面上且與上述至少兩個跨接式導電層彼此絕緣的連接式導電層；一發光單元，其包括至少兩個成對角線地設置在該基板本體上且電性連接於該基板本體的第一發光元件及至少兩個成對角線地設置在該基板本體上且電性連接於該基板本體的第二發光元件，其中上述至少兩個跨接式導電層電性連接於上述至少兩個第一發光元件之間，且上述至少一連接式導電層電性連接於上述至少兩個第二發光元件之間；一框架單元，其包括至少兩個成對角線地設置在該基板本體上且分別圍繞上述至少兩個第一發光元件的第一絕緣框架及至少兩個成對角線地設置在該基板本體上且分別圍繞上述至少兩個第二發光元件的第二絕緣框架，其中上述至少兩個第一絕緣框架與上述至少兩個第二絕緣框架一體成型地組合成單一框架構件；以及一封裝單元，其包括至少兩個分別覆蓋上述至少兩個第一發光元件且分別被上述至少兩個第一絕緣框架所圍繞的第一透光封裝體及至少兩個分別覆蓋上述至少兩個第二發光元件且分別被上述至少兩個第二絕緣框架所圍繞的第二透光封裝體。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之用於產生對稱性均勻混光 光源的多晶片封裝結構，其中該基板單元包括至少兩個成對角線地設置在該基板本體的上表面上的第一頂端導電焊墊，且上述至少兩個第一發光元件電性連接於上述至少兩個第一頂端導電焊墊之間，其中該基板單元包括至少兩個成對角線地設置在該基板本體的上表面上的第二頂端導電焊墊，且上述至少兩個第二發光元件電性連接於上述至少兩個第二頂端導電焊墊之間。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之用於產生對稱性均勻混光光源的多晶片封裝結構，其中該基板單元包括至少一設置在該基板本體的下表面上且對應於該發光單元的散熱層、至少兩個成對角線地設置在該基板本體的下表面上且分別對應地電性連接於上述至少兩個第一頂端導電焊墊的第一底端導電焊墊、及至少兩個成對角線地設置在該基板本體的下表面上且分別對應地電性連接於上述至少兩個第二頂端導電焊墊的第二底端導電焊墊。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之用於產生對稱性均勻混光光源的多晶片封裝結構，其中該基板單元包括至少兩個貫穿該基板本體的第一導電體及至少兩個貫穿該基板本體的第二導電體，每一個第一導電體電性連接於每一個相對應的第一頂端導電焊墊與每一個相對應的第一底端導電焊墊之間，且每一個第二導電體電性連接於每一個相對應的第二頂端導電焊墊與每一個相對應的第二底端導電焊墊之間。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之用於產生對稱性均勻混光光源的多晶片封裝結構，其中上述至少兩個第一發光元件分別透過至少兩個第一外側導線以分別電性連接於上 述至少兩個第一頂端導電焊墊，且上述至少兩個第一發光元件分別透過至少兩個第一內側導線以分別電性連接於上述至少兩個跨接式導電層，其中上述至少兩個第二發光元件分別透過至少兩個第二外側導線以分別電性連接於上述至少兩個第二頂端導電焊墊，且上述至少兩個第二發光元件分別透過至少兩個第二內側導線以分別電性連接於上述至少一連接式導電層的兩相反末端部，其中上述至少兩個跨接式導電層透過至少一跨接導線以彼此電性連接。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之用於產生對稱性均勻混光光源的多晶片封裝結構，其中每一個第一絕緣框架具有一用於容置每一個相對應的第一外側導線、每一個相對應的第一內側導線及每一個相對應的第一透光封裝體的第一容置空間，每一個第二絕緣框架具有一用於容置每一個相對應的第二外側導線、每一個相對應的第二內側導線及每一個相對應的第二透光封裝體的第二容置空間，且上述至少一跨接導線被容置於其中一個第一絕緣框架的該第一容置空間內。
  7. 如申請專利範圍第2項所述之用於產生對稱性均勻混光光源的多晶片封裝結構，其中每一個第一發光元件的上表面具有至少兩個分別電性連接於每一個相對應的第一頂端導電焊墊與每一個相對應的跨接式導電層的第一電極，且每一個第二發光元件的上表面具有至少兩個分別電性連接於每一個相對應的第二頂端導電焊墊與上述至少一連接式導電層的第二電極。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之用於產生對稱性均勻混光 光源的多晶片封裝結構，其中上述至少兩個第一發光元件與上述至少兩個第二發光元件相互對稱地排列成一矩陣形狀，且上述至少兩個第一絕緣框架與上述至少兩個第二絕緣框架相互對稱地排列成一矩陣形狀。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之用於產生對稱性均勻混光光源的多晶片封裝結構，其中上述至少兩個第一透光封裝體皆為螢光膠體與透明膠體兩者之中的其中一種，且上述至少兩個第二透光封裝體皆為螢光膠體與透明膠體兩者之中的其中一種。
  10. 一種用於產生對稱性均勻混光光源的多晶片封裝結構，其包括：一基板單元，其包括一基板本體、至少兩個設置在該基板本體的上表面上且彼此電性連接的跨接式導電層、及至少一設置在該基板本體的上表面上且與上述至少兩個跨接式導電層彼此絕緣的連接式導電層；一發光單元，其包括至少兩個成對角線地設置在該基板本體上且電性連接於該基板本體的第一發光元件及至少兩個成對角線地設置在該基板本體上且電性連接於該基板本體的第二發光元件，其中上述至少兩個跨接式導電層電性連接於上述至少兩個第一發光元件之間，且上述至少一連接式導電層電性連接於上述至少兩個第二發光元件之間；以及一封裝單元，其包括至少兩個分別覆蓋上述至少兩個第一發光元件的第一透光封裝體及至少兩個分別覆蓋上述至少兩個第二發光元件的第二透光封裝體。
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