TWI743618B

TWI743618B - 封裝載板及發光裝置

Info

Publication number: TWI743618B
Application number: TW108145247A
Authority: TW
Inventors: 陳冠宇; 李婉婷; 林曉龍; 黃浩祥
Original assignee: 陳冠宇; 李婉婷; 林曉龍; 黃浩祥
Priority date: 2019-12-11
Filing date: 2019-12-11
Publication date: 2021-10-21
Also published as: TW202123456A

Abstract

一種封裝載板包括，金屬基板、金屬薄膜設置於金屬基板上、絕緣層設置於金屬薄膜上、至少一第一導熱結構設置於絕緣層上、多個導電結構設置於絕緣層上以及反射金屬板設置於第一導熱結構上。絕緣層具有至少一開口。第一導熱結構對應環繞開口。開口位於第一導熱結構於金屬基板上的正投影外邊緣內。第一導熱結構於金屬基板上的正投影不重疊開口。每一導電結構於金屬基板上的正投影位於第一導熱結構於金屬基板上的正投影的至少一側邊。反射金屬板於金屬基板上的正投影重疊第一導熱結構於金屬基板上的正投影。反射金屬板於金屬基板上的正投影重疊開口於金屬基板上的正投影。一種包括封裝載板的發光裝置亦被提出。

Description

封裝載板及發光裝置

本發明是有關於一種封裝載板及發光裝置，且特別是有關於一種具有反射金屬層的熱電分離封裝載板及發光裝置。

隨著製造技術的精進，發光二極體（Light Emitting Diode，LED）經由不斷的研發改善，逐漸地加強其發光的效率及亮度，藉以擴大並適應於各種產品上之需求。然而，由於在提高發光二極體電功率及工作電流之下，發光二極體將會相對產生較多的熱量，使得發光二極體容易於因過熱而影響其性能之表現，甚至造成發光二極體之故障。

此外，一般藉由表面安裝技術（surface-mount technology；SMT）的發光二極體晶粒（LED chip）可藉由載板上的白色油墨作為反光層，但反射的效果不佳且在長時間下有變色的風險。因此，如何以低成本的方式提升發光二極體的散熱效果且具有良好出光效率，為目前亟欲解決的課題。

本發明提供一種封裝載板及發光裝置，其可降低製造成本、提升散熱效果且具有良好的出光效率及整體均光性。

本發明的封裝載板，包括金屬基板、金屬薄膜、絕緣層、至少一第一導熱結構、多個導電結構以及反射金屬板。金屬薄膜設置於金屬基板上。絕緣層設置於金屬薄膜上，絕緣層具有至少一開口。至少一第一導熱結構設置於絕緣層上，第一導熱結構對應環繞開口。多個導電結構設置於絕緣層上。反射金屬板設置於第一導熱結構上。其中開口位於第一導熱結構於金屬基板上的正投影外邊緣內。第一導熱結構於金屬基板上的正投影不重疊開口，且每一導電結構於金屬基板上的正投影位於第一導熱結構於金屬基板上的正投影的至少一側邊。其中反射金屬板於金屬基板上的正投影重疊第一導熱結構於金屬基板上的正投影或反射金屬板於金屬基板上的正投影重疊開口於金屬基板上的正投影。

在本發明的一實施例中，上述的反射金屬板包括金屬板、反射層以及焊接層。反射層設置於金屬板的相對兩表面的其中一表面上。焊接層設置於金屬板的另一表面上。焊接層位於金屬板與絕緣層之間。

在本發明的一實施例中，上述的反射金屬板更包括保護層、焊接保護層、第一接著層以及第二接著層。保護層設置於反射層上。焊接保護層設置於焊接層上。第一接著層設置於金屬板與反射層之間。第二接著層設置於金屬板與焊接層之間。

在本發明的一實施例中，上述的金屬板的材質為鋁、銅、鋁合金、銅合金或不鏽鋼。

在本發明的一實施例中，上述的封裝載板更包括至少一第二導熱結構設置於金屬薄膜上。第二導熱結構於金屬基板上的正投影重疊開口於金屬基板上的正投影。

在本發明的一實施例中，上述的封裝載板更包括圖案化油墨層設置於絕緣層上。圖案化油墨層暴露出導電結構的部分以及第一導熱結構的部分。

在本發明的一實施例中，上述的第一導熱結構包括第一導熱層及第二導熱層。每一導電結構包括第一導電層及第二導電層。且於垂直金屬基板的方向上，第二導熱層垂直堆疊於第一導熱層上，第二導電層垂直堆疊於第一導電層上。

在本發明的一實施例中，上述的封裝載板更包括導熱膠層設置於金屬薄膜上。導熱膠層位於反射金屬板與金屬薄膜之間。導熱膠層於金屬基板上的正投影重疊第一導熱結構於金屬基板上的正投影或導熱膠層於金屬基板上的正投影重疊開口於金屬基板上的正投影。

本發明的發光裝置，包括封裝載板以及多個發光單元接合至封裝載板。封裝載板包括金屬基板、金屬薄膜設置於金屬基板上、絕緣層設置於金屬薄膜上，且絕緣層具有至少一開口、至少一第一導熱結構設置於絕緣層上，且第一導熱結構對應環繞開口、多個導電結構設置於絕緣層上、反射金屬板設置於該第一導熱結構上以及導熱膠層位於反射金屬板與金屬薄膜之間。開口位於第一導熱結構於金屬基板上的正投影外邊緣內。第一導熱結構於金屬基板上的正投影不重疊開口。每一導電結構於金屬基板上的正投影位於第一導熱結構於金屬基板上的正投影的至少一側邊。反射金屬板於金屬基板上的正投影重疊第一導熱結構於金屬基板上的正投影或反射金屬板於金屬基板上的正投影重疊開口於金屬基板上的正投影。多個發光單元中的至少一者透過至少一導線電性連接至所對應的多個導電結構中的一者。

在本發明的一實施例中，上述的各該發光單元包括發光二極體以及第一導電電極與第二導電電極。第一導電電極與第二導電電極分別電性連接至發光二極體。第一導電電極或第二導電電極分別透過該至少一導線打線接合至該些導電結構。

基於上述，本發明一實施例的封裝載板及發光裝置，由於封裝載板包括第一導熱結構環繞開口。如此，除了於製程中，可增加製程良率，還可透過第一導熱結構進一步增加封裝載板的散熱面積。相較於習知形成大尺寸或大厚度的銅凸做為導電或導熱結構的方式，封裝載板更可簡單地形成薄厚度的第一導熱結構、導電結構以及第二導熱結構，以達成熱電分離的效果，可降低製造成本、提升散熱效果且具有良好的發光品質。此外，封裝載板更具有高反射系數的鏡面反射金屬板，使本實施例的封裝載板及應用封裝載板的發光裝置具有良好的出光效率及整體均光性。此外，本實施例的封裝載板及應用封裝載板的發光裝置更具有優良的散熱效果，能進一步提升發光裝置的散熱性，而提供更佳的發光品質。

參照本實施例之圖式以更全面地闡述本發明。然而，本發明亦可以各種不同的形式體現，而不應限於本文中所述之實施例。圖式中的層與區域的厚度會為了清楚起見而放大。相同或相似之參考號碼表示相同或相似之元件，以下段落將不再一一贅述。

圖1至圖2是依照本發明的一實施例的一種封裝載板的製造流程的剖面示意圖。請先參考圖1及圖2，在本實施例中，封裝載板10包括金屬基板110、金屬薄膜120設置於金屬基板110上、絕緣層130設置於金屬薄膜120上，且絕緣層130具有至少一開口132、至少一第一導熱結構220設置於絕緣層130上，且第一導熱結構220對應環繞開口132、多個導電結構240設置於絕緣層130上以及反射金屬層200設置於第一導熱結構220上。以下將以一實施例簡單說明封裝載板10的製造流程。

請參考圖1，首先，提供金屬基板110。接著，設置金屬薄膜120於金屬基板110上。在本實施例中，金屬基板110例如為具有散熱功能的電路基板、晶片座、散熱板、散熱鰭片或其他類型的封裝載板，本發明不以此為限。在一些實施例中，金屬基板110的材質例如為金屬材料，包括鋁、銅、鋁合金、銅合金或不鏽鋼或任意具良好導電導熱率的材質，本發明不以此為限。舉例來說，本實施例的金屬基板110可為銅板、鋁板或不鏽鋼板，而具有良好的導熱及散熱效果。在本實施例中，金屬基板110的厚度例如為0.05毫米至5毫米，但本發明不以此為限。在一優選的實施例中，金屬基板110的厚度例如為0.05毫米至3毫米，但不以此為限。

在本實施例中，設置金屬薄膜120的方法包括透過物理氣相沉積（physical vapor deposition，PVD）法、化學氣相沉積（chemical vapor deposition，CVD）法或濕式電鍍的方式將金屬材料設置於金屬基板110上。在本實施例中，金屬薄膜120的材質例如包括銅或其他合適材料。以下以金屬薄膜120為銅舉例說明。上述物理氣相沉積的方法包括蒸鍍法、濺鍍法、離子光束輔助蒸鍍（ion beam assisted deposition，IAD）、脈衝雷射沉積或其他合適的方法。上述化學氣相沉積的方法包括電漿增強化學氣相沉積法（plasma-enhanced CVD）或原子層化學氣相沉積法（atomic layer CVD）或其他合適的方法。透過上述的沉積方法，形成銅金屬薄膜於金屬基板110上，但本發明不以此為限。在一些實施例中，上述濕式電鍍的方法包括先透過對金屬基板110進行化學浸鋅，以形成一層致密的沉積鋅層（未繪示），再將銅材料電鍍於鋅層上。在另一實施例中，上述濕式電鍍的方法也可以包括先對金屬基板110進行陽極氧化處理，以形成一層氧化膜（未繪示），再將銅材料電鍍於氧化膜上，但本發明不以此為限。在本實施例中，金屬薄膜120的鍍膜厚度例如為約0.8微米至35微米，但本發明不以此為限。在一些優選的實施例中，金屬薄膜120的鍍膜厚度例如為約0.8微米至30微米、0.8微米至15微米、0.8微米至10微米或0.8微米至4微米，但不以此為限。

接著，設置絕緣層130於金屬薄膜120上，再設置金屬材料層（圖未示）於絕緣層130上。在本實施例中，於設置絕緣層130的步驟前，可先將金屬材料層貼合至絕緣層130的一表面上，再將絕緣層130的另一表面接合至金屬薄膜120上。在本實施例中，金屬材料層舉例可為金屬箔，包括銅箔或其他合適的材料。在本實施例中，上述銅箔可為單面粗化銅箔，但本發明不以此為限。金屬材料層的厚度舉例為約5微米至約35微米。以下以銅箔設置於絕緣層130上為例進行說明。

絕緣層130舉例可為絕緣的材料，其包括單層的絕緣材料，或多層的FR-4等級的樹脂材料或高分子材料等具有黏性的複合材質。藉此，可先透過貼膜設備，將金屬材料層全面貼合固定至絕緣層130的表面上。然後透過雷射切割、電腦數值控制繞形（computer numerical control，CNC）或沖壓模具對絕緣層130以及金屬材料層進行開孔程序（未繪示），以在絕緣層130上形成開口132。再將絕緣層130接合至金屬薄膜120。在上述的設置下，可以簡化開口作業、降低成本。在本實施例中，絕緣層130的厚度H1例如為5微米至50微米，以提供有效的電性隔離效果，但本發明不以此為限。

在一些實施例中，絕緣層130的另一表面上還可選擇性地包括離型膜（未繪示）以承載絕緣層130。如此，在進行開孔程序時，可以進一步簡化開口作業。於絕緣層130接合至金屬薄膜120的步驟前，可先移除絕緣層130的另一表面上的離型膜，然後將絕緣層130的另一表面黏合至金屬薄膜120，但本發明不以此為限。

在本實施例中，將絕緣層130接合至金屬薄膜120的方法包括使用快壓機或傳統合壓機，將絕緣層130層壓至金屬基板110上的金屬薄膜120，但本發明不以此為限。在一些實施例中，將絕緣層130層壓至金屬薄膜120後，還可選擇性進行烘烤的程序，但本發明不以此為限。上述的烘烤程序可增加絕緣層130與金屬基板110的接著力，提升製程良率。

在本實施例中，可透過乾膜光阻（Dry Film Resist，DFR）（圖未示）將金屬材料層圖案化。舉例來說，乾膜光阻可以是整面地壓合設置於金屬基板110上，覆蓋金屬材料層。

值得注意的是，由於絕緣層130的厚度可以極薄，因此當乾膜光阻壓至金屬材料層上時，可以填入絕緣層130的開口132中，平坦地貼覆於金屬材料層上，而不容易產生氣泡。如此，符合目前進行乾膜製程的設備的需求，而可以現有的設備進行後續的蝕刻製程，不會增加成本。

然後，對乾膜光阻進行蝕刻製程（圖未示），以圖案化乾膜光阻。上述蝕刻製程包括黃光微影蝕刻，但本發明不以此為限。圖案化的乾膜光阻例如為圖案化的遮罩，可以暴露出部分金屬材料層的表面，以對金屬材料層進行圖案化程序而將乾膜光阻的圖案轉移至金屬材料層上。藉此，圖案化的金屬材料層可以形成導電線路以及導熱結構。

舉例來說，可以透過一次圖案化程序，同時完成導電線路以及導熱結構，以簡化製程工藝並節省成本。上述圖案化程序舉例為濕式蝕刻或乾式蝕刻製程。濕式蝕刻包括透過酸性或鹼性蝕刻液或其他合適材料對金屬材料層進行蝕刻。乾式蝕刻包括反應性離子蝕刻法（reactive ion etch，RIE），透過電漿產生對金屬材質具反應性的離子，以對金屬材料層進行蝕刻，但本發明不以此為限。

然後，圖案化後的金屬材料層會形成多個第一導電層144以及第一導熱層142於絕緣層130上。第一導熱層142與第一導電層144分離。在本實施例中，第一導熱層142於金屬基板110上的正投影不重疊該開口132，且第一導熱層142環繞開口132。

在此需注意的是，由於圖案化的乾膜光阻所定義出的第一導熱層142可以增加圖案化的乾膜光阻與金屬材料層之間的接合力。因此，於上述蝕刻製程中，可以避免圖案化的乾膜光阻脫落或翹曲，以保護金屬薄膜120不受蝕刻製程影響，更可以增加蝕刻良率。

接著，設置圖案化油墨層160於絕緣層130上。圖案化油墨層160的設置方法例如先形成一層油墨材料（圖未示），再透過蝕刻製程將重疊於至少部分的第一導熱層142以及第一導電層144上的油墨材料去除，使圖案化油墨層160暴露出第一導熱層142的部分以及第一導電層144的部分。在本實施例中，於垂直金屬基板110的方向上，圖案化油墨層160的內側壁至該開口132的邊緣具有例如為0.05毫米至0.3毫米的距離。此外，開口132的寬度例如為0.5公分至30公分，但本發明不以此為限。在一些優選的實施例中，開口132的寬度可例如為0.5公分至20公分、0.5公分至15公分、0.5公分至10公分或0.5公分至5公分，但不以此為限。

在本實施例中，圖案化油墨層160的材質包括防焊油墨或感光油墨，例如顯像型防焊油墨（liquid photoimageable solder mask，LPSM）。在其他實施例中，圖案化油墨層160的材質也可以是防焊乾膜（dry-film photoimageable solder mask，DFSM），本發明不以此為限。

然後，對暴露出的第一導熱層142以及第一導電層144進行化學鎳金的製程。上述化學鎳金的製程包括透過無電鍍化學鎳金（electroless nickel and immersion gold，ENIG），形成第二導熱層182於第一導熱層142上，且形成第二導電層184於第一導電層144上。第二導熱層182與第二導電層184的材料可以相同，包括錫、鎳、金或上述材料的合金或其他合適的材料，本發明不限於此。

值得注意的是，請參考圖1，第一導熱結構220包括第一導熱層142及第二導熱層182，且導電結構240包括第一導電層144及第二導電層184。舉例而言，於垂直金屬基板110的方向上，第二導熱層182垂直堆疊於第一導熱層142上，以構成第一導熱結構220。第二導電層184垂直堆疊於第一導電層144上，以構成導電結構240。其中，如圖1所示，開口132位於第一導熱結構220於金屬基板110上的正投影外邊緣內，且第一導熱結構220於金屬基板110上的正投影不重疊開口132。也就是說，第一導熱結構220可以環繞開口132。於俯視上，第一導熱結構220可為環狀的圓形、三角形、矩形或多邊形，但不以此為限。如此，可透過第一導熱結構220增加散熱的面積。相較於習知的先對鋁基板進行電鍍厚銅層（一般而言，厚銅層大約為75微米以上）再進行銅蝕刻，或對銅基板進行大表面蝕刻的方式形成銅凸做為導電或導熱結構，本實施例可透過直接圖案化薄的金屬材料層（約為5微米至35微米）以及化學鎳金製程，簡單地形成具有導熱結構以及導電結構的熱電分離（thermoelectric separation）的封裝載板10。因此，可降低製造成本、提升散熱效果且具有良好的發光品質。

此外，圖案化油墨層160可以暴露出導電結構240的部分以及第一導熱結構220的部分。如圖1所示，圖案化油墨層160可以不覆蓋導電結構240以及第一導熱結構220，但本發明不以此為限。在一些實施例中，圖案化油墨層160也可以部分地覆蓋導電結構240以及第一導熱結構220。此外，在本實施例中，第一導熱結構220的頂面、導電結構240的頂面與圖案化油墨層160的頂面可以切齊，但本發明不以此為限。在一些實施例中，圖案化油墨層160的頂面也可以高於或低於第一導熱結構220的頂面或導電結構240的頂面。在上述的設置下，第一導熱結構220的頂面與導電結構240的頂面可被暴露出，以於後續與發光單元接合的製程中，分別提供散熱以及導電的效果。如此，本實施例的封裝載板10可不透過習知設置自金屬基板凸出的銅凸結構的方式，於封裝載板10上形成導熱結構，降低製程難度及製造成本。

請繼續參考圖1，圖案化油墨層160還可以不重疊絕緣層130的開口132，而在開口132於金屬基板110上的正投影上形成空間162。在本實施例中，空間162完全重疊開口132，且空間162與開口132可以暴露出金屬薄膜120的部分。

在本實施例中，封裝載板10更包括至少一第二導熱結構260設置於金屬薄膜120上。第二導熱結構260於金屬基板110上的正投影重疊開口132與空間162。換句話說，第二導熱結構260是形成於開口132中的金屬薄膜120上。如圖1所示，絕緣層130的頂面131與第二導熱結構260的頂面261可以切齊，但本發明不以此為限。在一些實施例中，第二導熱結構260的部分也可以位於空間162中。因此，第二導熱結構260的頂面261也可以高於或低於絕緣層130的頂面131。第二導熱結構260的形成方法與第二導熱層182的形成方法及材料可以相同，於此不再贅述。第二導熱結構260可與第二導熱層182於同一製程步驟中形成。從另一角度來看，第二導熱結構260與第一導熱結構220同時完成，以進一步簡化製造工藝，降低製造成本。在一些實施例中，雖然第二導熱結構260與第一導熱結構220可以同時完成，惟第二導熱結構260與第一導熱結構220仍為分開製作的兩個非一體成形的結構，但本發明不以此為限。如此，可以簡化對金屬材料的加工工藝。

在一些實施例中，還可以選擇性地設置一層有機保護膜（organic soldering preservative，OSP）於第一導熱結構220、導電結構240以及第二導熱結構260上。有機保護膜包括有機的護銅劑，以保護第一導熱結構220、導電結構240以及第二導熱結構260不受外界因子（如水氣或氧氣）影響，但本發明不以此為限。在另一些實施例中，也可以選擇性地在第一導熱結構220及第二導熱結構260上設置有機保護膜，而在導電結構240上進行化學鎳金的製程。藉此，可在導電結構240上設置一層包括錫、鎳、金或上述材料的合金或其他合適的材料的化學鎳金保護膜，但不以此為限。

請參考圖1，在本實施例中，每一導電結構240於金屬基板110上的正投影位於第一導熱結構220於金屬基板110上的正投影的至少一側邊。換句話說，導電結構240於金屬基板110上的正投影位於第一導熱結構220於金屬基板110上的正投影外邊緣之外，與第一導熱結構220隔離，以避免產生短路。舉例而言，如圖1所示，導電結構240可以分別設置於第一導熱結構220的右側或左側，但本發明不以此為限。於其他實施例中，使用者可依需求將導電結構240設置於第一導熱結構220的上側、下側、或三側、四側或四側中的任一側邊，均為本發明所欲保護的實施態樣。

請參考圖2，在本實施例中，封裝載板10更包括導熱膠層190設置於金屬薄膜120上。舉例來說，導熱膠層190可以部分地填入空間162中並接觸第二導熱結構260。導熱膠層190還可以部分重疊第一導熱結構220。如此一來，導熱膠層190於金屬基板110上的正投影重疊第一導熱結構220於金屬基板110上的正投影。此外，導熱膠層190於金屬基板110上的正投影重疊開口132於該金屬基板110上的正投影。在一些實施例中，導熱膠層190也可能受到製程精度公差的影響而重疊並接觸部分的圖案化油墨層160，但本發明不以此為限。

在本實施例中，導熱膠層190的材質可以包括錫膏、銀膠、銅膠或其他合適的材料，但本發明不以此為限。在一些實施例中，導熱膠層190的材質還包括非金屬系導電導熱膠。上述非金屬系導電導熱膠例如為包括導電粒子的膠層。舉例而言，上述的導電粒子可為鍍銀的銅球粒子或鍍銀的塑膠粒子，本發明不以此為限。基於上述。導熱膠層190可以提供封裝載板10良好的接合力。此外，由於導熱膠層190可以接觸第一導熱結構220與第二導熱結構260，因此可以提供大的導熱範圍與路徑，進而提升封裝載板10的散熱效果。

請繼續參考圖2，最後將反射金屬板200設置於第一導熱結構220或導熱膠層190上。舉例來說，反射金屬板200於金屬基板110上的正投影重疊第一導熱結構220於金屬基板110上的正投影。或者，反射金屬板200於金屬基板110上的正投影重疊開口132於金屬基板110上的正投影。在本實施例中，反射金屬板200可以同時重疊第一導熱結構220與開口132，但不以此為限。從另一角度來說，反射金屬板200可以透過位於反射金屬板200與金屬薄膜120之間的導熱膠層190，而接合並固定至金屬基板110上。至此，以大致完成封裝載板10的製造步驟。

在本實施例中，於垂直金屬基板110的方向上，反射金屬板200的外邊緣可與第一導熱結構220的外邊緣切齊，但本發明不以此為限。在一些實施例中，反射金屬板200於金屬基板110上的正投影也可以部分重疊圖案化油墨層160。換句話說，於垂直金屬基板110的方向上，反射金屬板200的外邊緣可以位於第一導熱結構220的外邊緣之外（例如：反射金屬板200的外邊緣超出第一導熱結構220的外邊緣）或位於第一導熱結構220的外邊緣之內（例如：反射金屬板200的外邊緣內縮於第一導熱結構220的外邊緣）。在本實施例中，反射金屬板200與第一導熱結構220之間還可夾設導熱膠層190。導熱膠層190的外邊緣可與反射金屬板200的外邊緣切齊，但不以此為限。在一些實施例中，於垂直金屬基板110的方向上，導熱膠層190的外邊緣可以位於反射金屬板200的外邊緣之外，或位於反射金屬板200的外邊緣之內。在另一些實施例中，導熱膠層190的外邊緣也可以切齊第一導熱結構220的外邊緣、突出第一導熱結構220的外邊緣或內縮於第一導熱結構220的外邊緣，均為本發明所欲保護的態樣。如此一來，反射金屬板200可進一步將熱能透過導熱膠層190傳遞至第一導熱結構220及第二導熱結構260。

圖3是圖2中封裝載板的反射金屬板的放大剖面示意圖。請參考圖2及圖3，在本實施例中，反射金屬板200包括金屬板210、焊接層250以及反射層230。反射層230設置於金屬板210的相對兩表面的其中一表面上。焊接層250設置於金屬板210的相對兩表面中的另一表面上。如圖2及圖3所示，反射層230例如是設置在金屬板210遠離第一導熱結構220的上表面。焊接層250則例如是設置在金屬板210靠近第一導熱結構220的下表面。也就是說焊接層250設置在第一導熱結構220上，且焊接層250位於金屬板210與絕緣層130之間。

在本實施例中，金屬板210的材質例如為金屬材料或金屬合金，包括鋁、銅、鋁合金、銅合金或不鏽鋼或其他合適的金屬或金屬合金，但不以此為限。在一些實施例中，金屬板210的材質還可包括銀、金、鉑、錫或其他合適的金屬或金屬合金材料。在本實施例中，金屬板210例如是鋁板或不鏽鋼板。在一些實施例中，金屬板210的厚度可為0.1毫米（millimeter，mm）至3.0毫米，但本發明不以此為限。在一些優選的實施例中，金屬板210的厚度可為0.1毫米至1.5毫米或0.1毫米至0.5毫米，但不以此為限。

反射層230的材質例如為高反射率的金屬材料或金屬合金，包括鋁、銀、金、鉑、鐵、鉻、不鏽鋼或其他合適的金屬或金屬合金材料。在一些實施例中，反射層230的厚度可為100奈米至5微米，但本發明不以此為限。在本實施例中，反射層230例如是一層鋁以物理氣相沉積法或化學氣相沉積法設置於金屬板210上。或者，反射層230可以是一層鋁以電鍍或化學鍍的方式設置於金屬板210上，但不以此為限。藉此，反射金屬板200可為高反射的鏡面鋁板。如此一來，可在封裝載板10應用為發光裝置時，提供優良的出光效果以及整體均光性。

焊接層250的材質例如為金屬材料或金屬合金，包括銅、銀、金、錫、鎳或其他合適的金屬或金屬合金材料。在一些實施例中，焊接層250的厚度可為100奈米至5微米，但本發明不以此為限。在本實施例中，焊接層250例如是一層錫以以物理氣相沉積法或化學氣相沉積法設置於金屬板210相對於反射層230的表面上。或者，焊接層250可以是一層錫以電鍍或化學鍍的方式設置於金屬板210相對於反射層230的表面上，但不以此為限。

在此須注意的是，習知應用鋁的反射金屬層與錫膏具有差的結合性，且不能產生良好的焊接性，而有可靠性的問題。藉此，由於本發明的反射金屬板200是具有焊接層250的鏡面鋁板，因此可透過焊接層250提升與導熱膠層190（例如為：錫膏）的焊接性。如此一來，可將反射金屬板200牢固地焊接至金屬基板110上的錫膏。因此，本實施例的封裝載板10具有優良的可靠性，更具有高反射性，而可應用於發光裝置中提供優良的出光效果以及整體均光性。

如圖3所示，本實施例的反射金屬板200更包括保護層234、焊接保護層254、第一接著層232以及第二接著層252。在本實施例中，保護層234設置於反射層230上。保護層234的材質例如為金屬氧化物，包括二氧化鈦（TiO ₂）、氮化鈦（TiN）或其他合適的金屬氧化物，本發明不以此為限。在本實施例中，保護層234例如是以物理氣相沉積法或化學氣相沉積法設置於反射層230上。或者，保護層234可以電鍍或化學鍍的方式設置於反射層230上，但不以此為限。在其他實施例中，保護層234的材料也可以是金屬材料、有機材料或無機材料。舉例來說，保護層234可為高分子樹脂。在一些實施例中，保護層234的厚度可為100奈米至5微米，但本發明不以此為限。保護層234可以保護反射層230不受外界水氣的影響，還能提供反射層230抗硫化的效果。

在本實施例中，焊接保護層254設置於焊接層250上。如圖2及圖3所示，焊接保護層254設置於焊接層250遠離金屬板210的表面上，而在反射金屬板200焊接至第一導熱結構220時，焊接保護層254可位於焊接層250與絕緣層130之間。焊接保護層254的材料也可以是金屬材料或有機材料。舉例來說，焊接保護層254可為鋁、錫、鎳或上述金屬的合金或其他合適的材料，但不以此為限。焊接保護層254也可為高分子樹脂。一般來說，焊接保護層254的材料與焊接層250具有良好的接合性且可保護焊接層250不受環境中水氧的影響，而使焊接層250保有良好的焊接性。焊接保護層254也與導熱膠層190（例如為錫膏）具有良好的焊接性及接合強度，而不影響焊接層250與導熱膠層190的焊接性及接合強度。當焊接保護層254是金屬材料時，於焊接後，焊接保護層254可以存在於焊接層250與導熱膠層190之間或熔於焊接層250上而與焊接層250成為一體。當焊接保護層254是有機材料時，於焊接後，焊接保護層254可以存在於焊接層250上或蒸發而不存在於焊接層250上，但本發明不以此為限。

在本實施例中，第一接著層232設置於金屬板210與反射層230之間。第二接著層252設置於金屬板210與焊接層250之間。第一接著層232與第二接著層252的材質可以相同或不同。舉例來說，第一接著層232的材質可以包括金屬材料。上述的金屬材料例如包括鈦或其他合適的金屬或金屬合金。第二接著層252的材質可以包括金屬材料、有機材料或無機材料，但不以此為限。在本實施例中，第一接著層232與第二接著層252的厚度可為100奈米至5微米，但本發明不以此為限。藉此，第一接著層232與第二接著層252可分別將反射層230及焊接層250固定至金屬板210上。如此一來，反射金屬板200的可靠性可被提升。

簡言之，由於封裝載板10的第一導熱結構220環繞開口132，第二導熱結構260位於開口132中，且第一導熱結構220於金屬基板110上的正投影不重疊開口132。如此，可簡單的製作導熱結構而增加製程良率並降低製造成本，還可透過第一導熱結構220進一步增加封裝載板10的散熱面積。相較於習知形成大尺寸或大厚度的銅凸做為導電或導熱結構的方式，封裝載板100更可簡單地形成薄厚度的第一導熱結構220、導電結構240以及第二導熱結構260，以達成熱電分離的效果，可降低製造成本並提升散熱效果。此外，封裝載板10更具有高反射率的鏡面反射金屬板200，且反射金屬板200具有焊接層250以提升反射金屬板200與導熱膠層190的焊接性。因此封裝載板10除了具有優良的可靠性外，還可透過反射金屬板200以在後續應用於發光裝置中提供優良的出光效果以及整體均光性。

圖4是依照本發明的一實施例的一種發光裝置的剖面示意圖。請參考圖4，本實施例的發光裝置1包括如圖2所示的封裝載板10以及多個發光單元300。封裝載板10包括金屬基板110、金屬薄膜120設置於金屬基板110上、絕緣層130設置於金屬薄膜120上，且絕緣層130具有至少一開口132、至少一第一導熱結構220設置於絕緣層130上，且第一導熱結構220對應環繞開口132、以及多個導電結構240設置於絕緣層130上。開口132位於第一導熱結構220於金屬基板110上的正投影外邊緣內。第一導熱結構220於金屬基板110上的正投影不重疊開口132。每一導電結構240於金屬基板110上的正投影位於第一導熱結構220於金屬基板110上的正投影的至少一側邊。此外，封裝基板10還包括反射金屬板200設置於第一導熱結構220上，以及導熱膠層190位於反射金屬板200與金屬薄膜120之間。此外，導熱膠層190還可位於反射金屬板200與於第一導熱結構220之間。在本實施例中，反射金屬板200於金屬基板110上的正投影重疊第一導熱結構220於金屬基板110上的正投影。且反射金屬板200於金屬基板110上的正投影重疊開口132於該金屬基板110上的正投影。

在本實施例中，多個發光元件300透過反射金屬板200的乘載而接合至封裝載板10上。舉例來說，如圖4所示，多個發光元件300接合於反射金屬板200的反射層230上。每一個發光單元300包括發光二極體310、以及分別電性連接至發光二極體310的第一導電電極311與第二導電電極312。在本實施例中，發光單元300包括發光二極體（light emitting diode, LED）、微型發光二極體（micro-LED）、次毫米發光二極體（mini-LED）以及量子點發光二極體（quantum dot）。第一導電電極311與第二導電電極312分別做為發光單元300的正極以及負極。基於導電性的考量，第一導電電極311與第二導電電極312一般是使用金屬材料，但本發明不限於此。在本實施例中，發光元件300例如是正裝結構的發光二極體，其第一導電電極311與第二導電電極312朝上，而其發光面朝下，但本發明不以此為限。在其他的實施例中，發光元件300也可以是倒裝型或垂直型的發光二極體。

在本實施例中，發光單元300例如是以正裝的板上晶片（chip on board，COB）方式接合至反射金屬板200。如圖4所示，發光單元300的發光二極體310可透過固晶膠320固定至反射金屬板200的反射層230（或位於反射層230上的保護層上）上。

發光單元300中的一者可透過導線330電性連接至所對應的導電結構240。舉例來說，如圖4所示最右邊的發光單元300可藉由其第一導電電極311，透過導線330以打線接合的方式電性連接至所對應的右邊的導電結構240。如圖4所示最左邊的發光單元300可藉由其第二導電電極312，透過導線330以打線接合的方式電性連接至所對應的左邊的導電結構240。此外，位於圖4的中間的發光單元300則可藉由其第一導電電極311與第二導電電極312與左右兩側的兩個發光單元300電性連接，而完成串連。藉此，多個發光單元300可透過打線接合與封裝載板10電性連接以取得訊號而能發光。基於導電性的考量，導線330一般是使用金屬材料，但本發明不限於此。在此須注意的是，圖4僅示意性地繪示了3個串連的發光單元300，然而發光單元300的數量及連接方式不以此為限。本領域具有通常知識者應當能知曉，發光單元300的數量可以為單個、兩個、四個或更多個。實際上，發光單元300的數量可以更多且能以陣列方式連接排列。

在本實施例中，發光裝置1更包括封裝樹脂層400設置於封裝載板10上並包封多個發光單元300及反射金屬板200。舉例而言，封裝樹脂層400可以包封多個發光單元300、多條導線330並接觸部分反射金屬板200及圖案化油墨層160的部分表面。封裝樹脂層400例如為含有螢光粉的樹脂材料，其包括環氧樹脂、壓克力樹脂或其他合適材料。

值得注意的是，相較於習知COB封裝方式是在設置發光元件的封裝區域中設置白色油墨或電鍍銀以將光反射出，但白色油墨的光反射率低，而電鍍銀在長時間的使用下或變黃而產生變色的風險，因此出光效率差且整體均光性不佳，導致出光品質低。由於本實施例的發光裝置1可將發光元件300直接設置在高反射率的鏡面反射金屬板200上，因此可將發光元件300漫射的光線集中並在垂直金屬基板110的方向上沿著光路徑L反射出去，而達成高光反射效率及出光效率，具有良好的整體均光性。此外，反射金屬板200還具有抗硫化以及能抗變黃變色的問題。此外，反射金屬板200更具有優良的散熱效果，能進一步提升發光裝置1的散熱性，而具有更佳的發光品質。

綜上所述，本發明一實施例的封裝載板及發光裝置，由於封裝載板包括第一導熱結構環繞開口，第二導熱結構位於開口中，且第一導熱結構於金屬基板上的正投影不重疊開口。如此，除了於製程中，可增加製程良率，還可透過第一導熱結構進一步增加封裝載板的散熱面積。相較於習知形成大尺寸或大厚度的銅凸做為導電或導熱結構的方式，封裝載板更可簡單地形成薄厚度的第一導熱結構、導電結構以及第二導熱結構，以達成熱電分離的效果，可降低製造成本、提升散熱效果且具有良好的發光品質。

此外，封裝載板更具有高反射系數的鏡面反射金屬板，且反射金屬板具有焊接層以提升反射金屬板與導熱膠層的焊接性，故能提升封裝載板的可靠性。相較於習知COB封裝方式，本實施例的發光裝置可將發光元件直接設置在具有高反射率的鏡面反射金屬板的封裝載板上。因此，發光元件所漫射的光線可被集中並沿著垂直金屬基板的方向反射出去，而達成高光反射效率及出光效率，使本實施例的封裝載板及應用封裝載板的發光裝置具有良好的出光效率及整體均光性。另外，反射金屬板還具有抗硫化以及能抗變黃變色的問題。此外，反射金屬板更具有優良的散熱效果，能進一步提升發光裝置的散熱性，而提供更佳的發光品質。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

1：發光裝置 10：封裝載板 110：金屬基板 120：金屬薄膜 130：絕緣層 131、261：頂面 132：開口 142：第一導熱層 144：第一導電層 160：圖案化油墨層 162：空間 182：第二導熱層 184：第二導電層 190：導熱膠層 200：反射金屬板 210：金屬板 220：第一導熱結構 230：反射層 232：第一接著層 240：導電結構 250：焊接層 252：第二接著層 254：焊接保護層 260：第二導熱結構 300：發光單元 310：發光二極體 320：固晶膠 311：第一導電電極 312：第二導電電極 330：導線 400：封裝樹脂層 L：光路徑

圖1至圖2是依照本發明的一實施例的一種封裝載板的製造流程的剖面示意圖。圖3是圖2中封裝載板的反射金屬板的放大剖面示意圖。圖4是依照本發明的一實施例的一種發光裝置的剖面示意圖。

10：封裝載板 110：金屬基板 120：金屬薄膜 130：絕緣層 131、261：頂面 142：第一導熱層 144：第一導電層 160：圖案化油墨層 162：空間 182：第二導熱層 184：第二導電層 190：導熱膠層 200：反射金屬板 210：金屬板 220：第一導熱結構 230：反射層 240：導電結構 250：焊接層 260：第二導熱結構

Claims

一種封裝載板，包括：一金屬基板；一金屬薄膜設置於該金屬基板上；一絕緣層設置於該金屬薄膜上，該絕緣層具有至少一開口；至少一第一導熱結構設置於該絕緣層上，該第一導熱結構對應環繞該開口；多個導電結構設置於該絕緣層上；以及一反射金屬板設置於該第一導熱結構上，該反射金屬板包括：一金屬板；一反射層設置於該金屬板的相對兩表面的其中一表面上；以及一焊接層設置於該金屬板的另一表面上，其中該焊接層位於該金屬板與該絕緣層之間，其中該開口位於該第一導熱結構於該金屬基板上的正投影外邊緣內，該第一導熱結構於該金屬基板上的正投影不重疊該開口，且每一該導電結構於該金屬基板上的正投影位於該第一導熱結構於該金屬基板上的正投影的至少一側邊，其中該反射金屬板於該金屬基板上的正投影重疊該第一導熱結構於該金屬基板上的正投影或該反射金屬板於該金屬基板上的正投影重疊該開口於該金屬基板上的正投影。
如申請專利範圍第1項所述的封裝載板，其中該反射金屬板更包括：一保護層設置於該反射層上；一焊接保護層設置於該焊接層上；一第一接著層設置於該金屬板與該反射層之間；以及一第二接著層設置於該金屬板與該焊接層之間。
如申請專利範圍第1項所述的封裝載板，其中該金屬板的材質為鋁、銅、鋁合金、銅合金或不鏽鋼。
如申請專利範圍第1項所述的封裝載板，更包括至少一第二導熱結構設置於該金屬薄膜上，其中該第二導熱結構於該金屬基板上的正投影重疊該開口於該金屬基板上的正投影。
如申請專利範圍第1項所述的封裝載板，更包括一圖案化油墨層設置於該絕緣層上，其中該圖案化油墨層暴露出該些導電結構的部分以及該第一導熱結構的部分。
如申請專利範圍第1項所述的封裝載板，其中該第一導熱結構包括一第一導熱層及一第二導熱層，每一該導電結構包括一第一導電層及一第二導電層，且於垂直該金屬基板的方向上，該第二導熱層垂直堆疊於該第一導熱層上，該第二導電層垂直堆疊於該第一導電層上。
如申請專利範圍第1項所述的封裝載板，更包括一導熱膠層設置於該金屬薄膜上，該導熱膠層位於該反射金屬板與該金屬薄膜之間，且該導熱膠層於該金屬基板上的正投影重疊該第一導熱結構於該金屬基板上的正投影或該導熱膠層於該金屬基板上的正投影重疊該開口於該金屬基板上的正投影。
一種發光裝置，包括：一封裝載板，包括：一金屬基板；一金屬薄膜設置於該金屬基板上；一絕緣層設置於該金屬薄膜上，該絕緣層具有至少一開口；至少一第一導熱結構設置於該絕緣層上，該第一導熱結構對應環繞該開口；多個導電結構設置於該絕緣層上；一反射金屬板設置於該第一導熱結構上，該反射金屬板包括：一金屬板；一反射層設置於該金屬板的相對兩表面的其中一表面上；以及一焊接層設置於該金屬板的另一表面上，其中該焊接層位於該金屬板與該絕緣層之間；以及一導熱膠層位於該反射金屬板與該金屬薄膜之間，其中該開口位於該第一導熱結構於該金屬基板上的正投影外邊緣內，該第一導熱結構於該金屬基板上的正投影不重疊該開口，且每一該導電結構於該金屬基板上的正投影位於該第一導熱結構於該金屬基板上的正投影的至少一側邊，其中該反射金屬板於該金屬基板上的正投影重疊該第一導熱結構於該金屬基板上的正投影，或該反射金屬板於該金屬基板上的正投影重疊該開口於該金屬基板上的正投影；以及多個發光單元，接合至該封裝載板的該反射金屬板上，其中該些發光單元中的至少一者透過至少一導線電性連接至所對應的該些導電結構中的一者。
如申請專利範圍第8項所述的發光裝置，其中各該發光單元包括：一發光二極體；以及一第一導電電極與一第二導電電極分別電性連接至該發光二極體，其中該第一導電電極或該第二導電電極分別透過該至少一導線打線接合至該些導電結構。