TWI505519B - 發光二極體燈條及其製造方法 - Google Patents

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Description

發光二極體燈條及其製造方法
本發明涉及一種發光二極體燈條，還涉及一種發光二極體燈條的製造方法。
發光二極體(Light Emitting Diode，LED)具有重量輕、體積小、污染低、壽命長等優點，其作為一種新型的發光源，已經被越來越多地應用到各領域當中，如路燈、交通燈、信號燈、射燈及裝飾燈等。
先前技術中發光二極體封裝結構在應用時，由於其結構與形狀較為單一，故在背光或照明上的應用有局限性，且發光二極體晶片於工作過程中發熱量較大，若不及時地將該熱量傳導出去，則容易導致其壽命的縮短。
有鑒於此，本發明旨在提供一種具有更高應用性且散熱良好的發光二極體燈條及其製造方法。
一種發光二極體燈條，包括基板，裝設於基板上的發光二極體晶片，所述基板包含金屬層、絕緣層以及金屬線路層，所述絕緣層位於所述金屬層與金屬線路層之間，所述絕緣層中部設有一凹槽，該凹槽的底面位於所述金屬層上，所述發光二極體晶片設置於 所述金屬層上且位於所述凹槽內，所述發光二極體晶片與所述金屬線路層打線連接。
一種發光二極體燈條的製造方法，包括以下步驟：形成基板，所述基板包含金屬層、絕緣層以及金屬線路層，所述絕緣層位於所述金屬層與金屬線路層之間；於所述金屬線路層上形成一容置發光二極體晶片的凹槽，所述凹槽的底面位於所述基板的金屬層上；用絕緣漆將部分電路結構及絕緣層覆蓋，僅暴露需連結的部分；將發光二極體晶片置於凹槽內並裝設於基板的金屬層上，且與金屬線路層電連結；在金屬線路層上於凹槽週邊設置一擋牆；以及在所述凹槽內形成封裝體用以密封所述發光二極體晶片。
本發明將發光二極體晶片直接固定於基板的金屬層上，從而使發光二極體晶片產生的熱量可快速傳遞至金屬層上，散熱更快，可提高發光二極體晶片的壽命；並且該金屬層具有很好的金屬延展性，因此可製成各種形狀，提高了發光二極體晶片的燈條在背光或是照明上的應用；並且制程簡單，大量製作可降低成本。
10‧‧‧基板
11‧‧‧金屬層
12‧‧‧絕緣層
13‧‧‧金屬線路層
131‧‧‧接線部
132‧‧‧連接部
133‧‧‧打線部
14‧‧‧凹槽
20‧‧‧電極
30‧‧‧發光二極體晶片
31‧‧‧導線
40‧‧‧擋牆
50‧‧‧封裝體
51‧‧‧封裝膠
60‧‧‧絕緣漆
圖1為本發明的發光二極體燈條的俯視示意圖。
圖2為本發明的發光二極體燈條沿圖1的II-II線的剖面示意圖。
圖3為本發明的發光二極體燈條的製造方法步驟一所得到的基板的剖面示意圖。
圖4為本發明的發光二極體燈條的製造方法步驟二所提供的基板的剖面示意圖。
圖5為本發明的發光二極體燈條的製造方法步驟二所提供的基板 的俯視示意圖。
圖6為本發明的發光二極體燈條的製造方法步驟二所提供另一實施例的基板的剖面示意圖。
圖7為本發明的發光二極體燈條的製造方法步驟三所提供的燈條的剖面示意圖。
圖8為本發明的發光二極體燈條的製造方法步驟四所得到的燈條的剖面示意圖。
圖9為本發明的發光二極體燈條的製造方法步驟五所得到的燈條的剖面示意圖。
圖10為本發明的發光二極體燈條的製造方法步驟六所得到的燈條的剖面示意圖。
圖11為本發明的發光二極體燈條的製造方法步驟六所得到的燈條的俯視示意圖。
如圖1與圖2所示，本發明第一實施例提供的發光二極體燈條1，其包括基板10，裝設於基板10上的複數個發光二極體晶片30，圍設複數個發光二極體晶片30的擋牆40，以及密封複數個發光二極體晶片30的封裝體50。
基板10包含依次層疊設置的金屬層11、絕緣層12以及金屬線路層13。
金屬層11與絕緣層12均呈平板狀，絕緣層12的中部具有一凹槽14，該凹槽14的底面位於金屬層11上，發光二極體晶片30設置在該 凹槽14內，也就是說凹槽14為該複數個發光二極體晶片30的容置區。
金屬線路層13包括沿基板10的中心對稱的兩接線部131，每個接線部131包括位於絕緣層12一端的連接部132與自該連接部132延伸至該基板10的相對另一端的打線部133。於本實施例中，兩接線部131的連接部132均用於與外部電連接，兩接線部131的打線部133相互間隔且於該基板10的長度方向上基本平行設置，同時該兩接線部131的打線部133位於凹槽14的相對兩側邊緣。
金屬層11與金屬線路層13為銅材質，具有很好的金屬延展性。金屬線路層13的厚度較金屬層11的厚度小，形成不對稱性的基板10。在本實施例中，金屬層11的厚度為0.2-0.3mm，絕緣層12的厚度約為0.1mm，金屬線路層13的厚度為0.15-0.2mm。於其他實施例中，也可於金屬層11與金屬線路層13的表面鍍上Ni/Ag材質，以保護金屬層11與金屬線路層13不因外界環境而氧化。絕緣層12與金屬線路層13的上表面不需與外界連結的部分塗有絕緣漆60，以保護基板10不受外界環境氧化導致短路。
複數個發光二極體晶片30貼設於金屬層11的上表面且位於凹槽14內。複數個發光二極體晶片30的相對兩端分別藉由兩導線31與二打線部133電連接。複數個發光二極體晶片30直接固定於基板10的金屬層11上，故在工作過程中複數個發光二極體晶片30產生的熱量可快速傳導至基板10的金屬層11上，有利於其熱量地散發，提高複數個發光二極體晶片30的壽命。
擋牆40固定於基板10的金屬線路層13上且位於凹槽14的周向週邊，本實施例中，擋牆40整體呈矩形，其由四個與基板10呈預定角 度的矩形側板首尾相接圍設形成，當然，在擋牆40也可實施成其他形狀，如橢圓形，圓形等。擋牆40可使凹槽14內的複數個發光二極體晶片30發出的光線更為集中的發射出去。於本實施例中，擋牆40是藉由點膠或是黏合的方式固定至基板10上的，其材質可為矽膠或是塑膠等。
封裝體50覆蓋整個凹槽14與擋牆40所包圍的整個區域，本實施例中，封裝體50的上端與擋牆40的上端平齊，當然，封裝體的上端也可形成凹面或者凸面。該封裝膠51可為環氧樹脂或是矽膠材質。封裝時，封裝膠51中也可混合螢光粉，或者在封裝完成後，於封裝體50的上表面塗覆一層螢光層(圖未示)，以獲得想要的出光顏色。
以下，將結合其他附圖對本發明提供的發光二極體燈條的製造方法進行詳細說明。
請參考圖3，為本發明發光二極體燈條的製造方法步驟一，即提供一個基板10，基板10包含金屬層11、絕緣層12以及金屬線路層13，絕緣層12位於金屬層11與金屬線路層13之間。金屬層11、絕緣層12與金屬線路層13均呈平板狀，且金屬線路層13的厚度較金屬層11的厚度小。
請參閱圖4至圖5，基板10的金屬線路層13藉由蝕刻或鐳射加工等技術形成沿基板10的中心對稱的兩接線部131，每個接線部131包括位於絕緣層12一端的連接部132與自該連接部132延伸至該基板10的相對另一端的打線部133。於本實施例中，兩接線部131的連接部132均用於與外部電連接；兩接線部131的打線部133相互間隔且於該基板10的長度方向上基本平行設置。基板10的絕緣層12 沿該兩打線部133相對的內側邊緣向下藉由蝕刻或鐳射加工等技術形成一矩形的凹槽14，該凹槽14抵至金屬層11的上表面。於本實施例中，基板10的凹槽14的底面與兩側面垂直，可以理解地，請同時參閱圖6，凹槽14的內表面也可呈弧面。
請參閱圖7，為了保護基板10不受外界環境氧化導致短路，可利用絕緣漆60將不需連結的金屬線路層13與絕緣層12的上表面覆蓋，僅使需連結的電路結構外露。
請參閱圖8，接著在凹槽14內於基板10的金屬層11的上表面固定複數個發光二極體晶片30，並藉由打導線31的方式將複數個發光二極體晶片30與兩個打線部133分別電連接。由於該基板10的金屬線路層13的上表面平坦，無任何阻礙與遮擋，使打線的空間不受限制，故打線機能夠更加靈活地操作，同時有利於提高打線良率。在其他實施例中，根據基板10的金屬線路層13設置不同。還可以藉由覆晶的方式將複數個發光二極體晶片30電連接於金屬線路層13上。
如圖9所示，提供一擋牆40，擋牆40由四個與基板10呈預定角度的矩形側板首尾相接圍設形成。擋牆40藉由點膠或是黏合的方式固定於金屬線路層13上，且位於凹槽14的週邊。
請同時參閱圖10與圖11，該封裝體50覆蓋整個凹槽14與擋牆40所包圍的整個區域。封裝體50是採用點膠工藝完成，先在擋牆40所包圍的空間內利用點膠機點上封裝膠51，使封裝膠51覆蓋發光二極體晶片30並填滿擋牆40所包圍的整個區域，然後用模具擠壓使封裝體50的上端與擋牆40的上端平齊。於本實施例中，可在準備封裝膠51時混合螢光粉，或者在封裝完成後，於封裝體50的上表 面塗覆一層螢光層(圖未示)，以獲得想要的出光顏色。
本發明將複數個發光二極體晶片30直接固定於基板10的金屬層11上，從而使複數個發光二極體晶片30散熱更快，可提高複數個發光二極體晶片30的壽命；並且該金屬層11具有很好的金屬延展性，故可製成各種形狀，提高了發光二極體燈條在背光或是照明上的應用；且制程簡單，大量製作可降低成本。
綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。
10‧‧‧基板
12‧‧‧絕緣層
13‧‧‧金屬線路層
131‧‧‧接線部
132‧‧‧連接部
133‧‧‧打線部
30‧‧‧發光二極體晶片
31‧‧‧導線
40‧‧‧擋牆
50‧‧‧封裝體

Claims (9)

  1. 一種發光二極體燈條，包括基板，裝設於基板上的發光二極體晶片，所述基板包含金屬層、絕緣層以及金屬線路層，所述絕緣層位於所述金屬層與金屬線路層之間，其改良在於：所述絕緣層中部設有一凹槽，該凹槽的底面位於所述金屬層上，所述金屬線路層包括兩接線部，每個接線部包括位於絕緣層一端的連接部與自該連接部延伸至該基板的相對另一端的打線部，所述兩打線部位於所述凹槽的相對兩側邊緣，所述發光二極體晶片設置於所述金屬層上且位於所述凹槽內，所述發光二極體晶片與所述打線部打線連接。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體燈條，所述金屬線路層的厚度較所述金屬層的厚度小。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的發光二極體燈條，所述打線部與該若干個發光二極體晶片分別地連接。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體燈條，所述燈條還包括擋牆，所述擋牆設置在金屬線路層上。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的發光二極體燈條，所述燈條還包括封裝體，所述封裝體設置在所述凹槽與擋牆內用以密封所述發光二極體晶片。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體燈條，所述發光二極體晶片利用覆晶或固晶打線的方式與所述兩接線部的打線部電連接。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體燈條，所述金屬層與所述金屬線路層的表面鍍有Ni/Ag材質。
  8. 一種發光二極體燈條的製造方法，包括以下步驟：形成基板，所述基板包含金屬層、絕緣層以及金屬線路層，所述絕緣層 位於所述金屬層與金屬線路層之間，所述金屬線路層包括兩接線部，每個接線部包括位於絕緣層一端的連接部與自該連接部延伸至該基板的相對另一端的打線部；於所述金屬線路層上形成一容置發光二極體晶片的凹槽，所述凹槽的底面位於所述基板的金屬層上，所述兩打線部位於所述凹槽的相對兩側邊緣；用絕緣漆將部分金屬線路層及絕緣層覆蓋，僅暴露需連結的部分；將發光二極體晶片置於凹槽內並裝設於基板的金屬層上，且與金屬線路層電連結；在金屬線路層上於凹槽週邊設置一擋牆；以及在所述凹槽內形成封裝體用以密封所述發光二極體晶片。
  9. 如申請專利範圍8項所述的發光二極體燈條的製造方法，所述發光二極體晶片利用覆晶或固晶打線的方式與所述兩接線部的打線部電連接。
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