TWM491959U - 光源裝置 - Google Patents

Description

光源裝置

本新型是有關於一種光源裝置，特別是有關於一種散熱佳的光源裝置。

請參閱第1圖，電子元件10具有電子晶片12、封裝體14、正電極16與負電極18。電子晶片12外部設有封裝體14，用來保護電子晶片12受到外界的水氣或其他汙染。於封裝體14內，電子晶片12可透過金屬線13或電線分別與正電極16以及負電極18相互電性連接。如此一來，外部電路或訊號可透過正電極16以及負電極18傳輸於電子晶片12。

一般電子元件10利用導電材料15固定於電路板30，且可利用導電材料15達到電子元件10與電路板30之間的電性傳輸，舉例而言，透過焊錫可將電子元件10焊接於電路板30，同時亦可達到電性連接。當電子元件10進行運算或操作時，會產生大量的熱能。一旦電子元件10所形成的熱能無法順利消散或傳遞於其他物件上時，累積於電子元件10的熱能會影響其操作功能或效率。

本新型之說明書是提供一種光源裝置，以提升散熱效率。

根據本新型之一實施例，提供一種光源裝置，其包含電子元件、電路板、導電材料、導熱材料與框體，其中電子元件設置在電路板上。 電子元件，包含電子晶片、封裝體、第一電極墊以及第二電極墊。封裝體，包覆於電子晶片外部；第一電極墊電性連接於電子晶片，且電子晶片接觸於第一電極墊；第二電極墊電性連接於電子晶片。電路板包含保護層、第一金屬層、絕緣層、第二金屬層以及底層。保護層具有第一開口與第二開口。第一金屬層設置於保護層下方，且具有第一連接區與第二連接區，其中第一連接區與第二連接區為相互絕緣，且第一連接區可透過第一開口而裸露於保護層外，第二連接區可透過第二開口而裸露於保護層外。絕緣層，設置於第一金屬層下方，且具有第一通孔，而第一通孔對應於第一連接區。第二金屬層設置於絕緣層下方，且具有第三連接區，而第二金屬層可延伸至第一通孔，使得第三連接區可透過第一通孔與第一連接區連接。底層，設置於第二金屬層下方。導電材料設置於電路板與電子元件之間。導熱材料，設置於該電路板下方。框體設置於導熱材料下方，使得導熱材料位於電路板與框體之間。

根據本新型之另一實施例之光源裝置，第二金屬層與第二連接區相互絕緣。

根據本新型之另一實施例之光源裝置，第三連接區與第二連接區在垂直投影方向具有重疊區域。

根據本新型之另一實施例之光源裝置，更包括第二通孔，形成於絕緣層，且第二通孔對應於第一連接區，其中第二金屬層可延伸至第二通孔，使得第二金屬層可透過第二通孔與第一連接區連接。

根據本新型之另一實施例之光源裝置，底層具有貫孔，且形成空氣間隙於貫孔。

根據本新型之另一實施例之光源裝置，底層具有貫孔，而導熱材料可容納於貫孔中且接觸於第二金屬層。

根據本新型之另一實施例之光源裝置，電子晶片為發光二極體。

根據本新型之另一實施例，提供一種電子元件模組，其包含電子元件、電路板、導電材料，其中電子元件設置在電路板上。電子元件，包含電子晶片、封裝體、第一電極墊以及第二電極墊。封裝體，包覆於電子晶片外部；第一電極墊電性連接於電子晶片，且電子晶片接觸於第一電極墊；第二電極墊電性連接於電子晶片。電路板包含保護層、第一金屬層、絕緣層、第二金屬層以及底層。保護層具有第一開口與第二開口。第一金屬層設置於保護層下方，且具有第一連接區與第二連接區，其中第一連接區與第二連接區為相互絕緣，且第一連接區可透過第一開口而裸露於保護層外，第二連接區可透過第二開口而裸露於保護層外。絕緣層，設置於第一金屬層下方，且具有第一通孔，而第一通孔對應於第一連接區。第二金屬層設置於絕緣層下方，且第二金屬層可延伸至第一通孔，使得第二金屬層可透過第一通孔與第一連接區連接。底層，設置於第二金屬層下方。導電材料設置於第一電極墊與第一連接區之間以及第二電極墊與第二連接區之間。

根據本新型之另一實施例之電子元件模組，第二金屬層與第二連接區在垂直投影方向具有重疊區域。

根據本新型之另一實施例之電子元件模組，電子晶片為發光二極體。

綜合上述，本新型之光源裝置在一或多個實施例中，透過將電子晶片與第一電極墊接觸，可將電子晶片產生的熱量直接傳遞至第一電極墊，而提升電子晶片的散熱效率。此外，多層電路板之第一連接區與第二連接區分別與第二金屬層、第一金屬層連接，使得第三連接區的面積不被限制而增加，進而提升電路板的散熱效率。因此，當上述之電子晶片固定於上述之電路板，則可大幅將電子晶片產生之熱量向外傳遞，達到較佳的散熱效率。

16‧‧‧正電極

18‧‧‧負電極

100、100’、100”、100'''‧‧‧光源裝置

10、110‧‧‧電子元件

12、112‧‧‧電子晶片

13、113‧‧‧金屬線

14、114‧‧‧封裝體

116‧‧‧第一電極墊

118‧‧‧第二電極墊

120‧‧‧電子元件模組

30、130‧‧‧電路板

131‧‧‧保護層

1311‧‧‧第一開口

1312‧‧‧第二開口

132‧‧‧第一金屬層

1321‧‧‧第一連接區

1322‧‧‧第二連接區

133‧‧‧絕緣層

1331‧‧‧第一通孔

1332‧‧‧第二通孔

134‧‧‧第二金屬層

1341‧‧‧第三連接區

135‧‧‧底層

1351‧‧‧貫孔

150‧‧‧導電材料

170‧‧‧導熱材料

180‧‧‧空氣間隙

190‧‧‧框體

第1圖為本新型之習知電子元件的側視示意圖。

第2圖為本新型之一實施例之光源裝置的側視示意圖。

第3圖為本新型之另一實施例之光源裝置的側視示意圖。

第4圖為本新型之另一實施例之光源裝置的側視示意圖。

第5圖為本新型之另一實施例之光源裝置的側視示意圖。

以下將以圖示揭露本新型之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本新型。也就是說，在本新型部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。

請參閱第2圖，第2圖為本新型之一實施例之光源裝置的側視示意圖。於本實施例中，光源裝置100包含電子元件模組120、導熱材料170與框體190，而電子元件模組120具有電子元件110、電路板130與導電材料 150，且電子元件110具有電子晶片112、封裝體114、第一電極墊116與第二電極墊118。詳言之，封裝體114包覆於電子晶片112外部，其可用來防護電子晶片112受到外界環境在水氣、電性等方面的汙染或影響。電子晶片112可透過金屬線113分別與第一電極墊116以及第二電極墊118電性導通，使得電子晶片112可藉由第一電極墊116與第二電極墊118與外部電路或訊號相互傳輸與導通。

於本實施例中，封裝體114可為高分子樹脂材料、有機高分子材料或無機高分子材料，且封裝體114可為單一材料所形成，但本新型不以此為限，封裝體14亦可透過不同材料相互層疊所形成多層結構。第一電極墊116與第二電極墊118則為金屬材料所組成，如金、銅等。

於本實施例中，電子晶片112具有一底面1121，而其底面1121接觸於第一電極墊116。具體而言，電子晶片112在作動或運算時，會產生大量的熱能，使得電子晶片112的溫度升高，易造成電子晶片的損壞或降低作動效率。因此，當電子晶片112與第一電極墊116接觸時，可將電子晶片112所產生的熱能藉由第一電極墊116傳輸於其他元件或外界，減少累積於電子晶片112之本體上的熱能而降低溫度。相較於以往的光源結構，本新型之實施例的電子晶片112之熱能是直接傳遞到第一電極墊116，再散熱於其他元件或外部環境，不需經由導熱性差的封裝體114來傳遞熱能，則可大大提升散熱效率。於本實施例中，電子晶片112為發光二極體，當發光二極體運作發光時，會產生熱能而形成高溫，但本新型不以此為限，電子晶片112亦可為其他元件。

於第2圖之實施例中，電子晶片112之底面1121為全面且直接 地與第一電極墊116接觸連接，但本新型不以此為限。舉例而言，電子晶片112之底面1121亦可局部地與第一電極墊116接觸，當電子晶片112與第一電極墊116的接觸面積越大，則熱能之散熱效率越佳，因此可依不同的設計與考量來決定電子晶片112與第一電極墊116的接觸面積大小。此外，於另一變形例中，電子晶片112之底面1121與第一電極墊116之間可設有導熱佳之材料，依舊能將電子晶片112形成的熱能傳輸到第一電極墊116、其他元件或外界環境。

請參閱第2圖，電路板130為多層結構，其依序由上往下堆疊為保護層131、第一金屬層132、絕緣層133、第二金屬層134與底層135。第一金屬層132設置於保護層131下方，且保護層131具有第一開口1311與第二開口1312，而第一金屬層132具有第一連接區1321與第二連接區1322。具體而言，第一開口1311形成位置對應於第一連接區1321，使得第一連接區1321裸露於保護層131外，因此，第一連接區1321藉由第一開口1311而外露於電路板130表面。相同地，第二開口1312形成位置對應於第二連接區1322，使得第二連接區1322裸露於保護層131外，因此，第二連接區1322藉由第二開口1312而外露於電路板130表面。於本實施例中，第一金屬層132之第一連接區1321與第二連接區1322為相互絕緣，也就是說，第一連接區1321與第二連接區1322並未相互接觸、相互連接。

如第2圖之實施例中，絕緣層133設置於第一金屬層132下方，而第二金屬層134設置於絕緣層133下方，亦即絕緣層133位於第一金屬層132與第二金屬層134之間。絕緣層133具有第一通孔1331，而第二金屬層134具有第三連接區1341，且第一通孔1331形成的位置對應於第一連接區 1321與第三連接區1341，使得第三連接區1341可延伸至第一通孔1331而與第一連接區1321連接。於本實施例中，第一連接區1311與第三連接區1341連接，而第二連接區1312則未與第三連接區1341連接。換言之，在第二連接區1312下方並無通孔形成於絕緣層133中，使得第二連接區1312與第二金屬層134之間有絕緣層133來阻隔。電路板130之底層135則設置於第二金屬層134下方，使得電路板130的上表面為保護層131，而下表面為底層135。

於本實施例中，電子元件110可藉由導電材料150固定於電路板130。詳細來說，導電材料150可設置於第一電極墊116與第一連接區1311之間，使得電子元件110可固定，且電性連接於電路板130。同樣地，導電材料150亦設置在第二電極墊118與第二連接區1312之間，使得電子元件110可固定，且電性連接於電路板130。導電材料150可為焊錫、導電膠體或導電膠帶等。如第2圖所示，當電子元件110固定於電路板130時，第一電極墊116則可與第二金屬層134藕接而電性導通，而第二電極墊118則與第一金屬層132藕接而電性導通，且與第二金屬層134電性絕緣。

於本實施例中，光源裝置100具有電子元件110、電路板130、導熱材料170與框體190。電子元件110固定於電路板130上，而導熱材料170設置於電路板130下方，且框體190設置於導熱材料170下方，使得導熱材料170位於電路板130與框體190之間。

請參閱第2圖，第2圖中箭頭為電子晶片112的散熱方向，但為方便說明，第2圖僅繪示出局部的散熱方向，請參考。於本實施例中，電子晶片112的熱能在垂直方向上依序傳遞到第一電極墊116、導電材料150、第一連接區1321、第三連接區1341、底層135、導熱材料170至框體190。本 實施例中，透過電子晶片112與第一電極墊116接觸，使得電子晶片112產生之熱能得以不經由封裝體114，即可傳送到第一電極墊116，提升電子晶片112的散熱效率。之後，熱能可再經由皆具有高熱傳的導電材料150、第一金屬層132而傳遞到第三連接區1341。如第2圖之實施例中，第三連接區1341可延伸至第二連接區1312下方，亦即第三連接區1341與第二連接區1312在垂直投影方向上具有重疊區域。如此一來，第三連接區1341與底層135的接觸面積會增加，進而提升第二金屬層134與底層135之間的熱傳效率。詳言之，電路板130之第一連接區1311連接於第三連接區1341，而第二連接區1312僅設置於第一金屬層132，不與第二金屬層134連接。因此，第二金屬層134不需要保留空間來連接第二連接區1312，進而可將第三連接區1341延伸至第二連接區1312下方，以增加第三連接區1341的面積。透過上述結構，使得電路板130之第一連接區1311與第二連接區1312依舊可分別傳遞不同訊號或電性，且能提升散熱效率。舉例而言，如第2圖之實施例中，電子元件110之第一電極墊116為負極，而第二電極墊118為正極時，當電子元件110焊接於電路板130時，負極的訊號或電性可傳遞於第二金屬層134，而正極的訊號或電性則只傳遞於第一金屬層132。當正極的訊號或電性只在第一金屬層132導通時，則第二金屬層134會有足夠的空間可以讓第三連接區1341沿伸設置，而增加第三連接區1341與底層135的接觸面積。如此一來，可大大提升第三連接區1341與底層135之間的熱傳效果，進而增加電子晶片112的散熱效率。

請參閱第3圖，第3圖為本新型之另一實施例的側面示意圖。於第2圖之實施例中，光源裝置100之絕緣層133具有第一通孔1331，可使第 一連接區1321與第三連接區1341連接。換言之，單一通孔對應於第一連接區1321。於第3圖之另一實施例中，光源裝置100’之絕緣層133可具有多個通孔1331，對應於第一連接區1321。舉例而言，如第3圖所示，絕緣層133可具有第一通孔1331與第二通孔1332。如此一來，可以增加熱傳面積來提高散熱效率。

請參閱第4圖，第4圖為本新型之另一實施例的側面示意圖。於第2、3圖之實施例中，底層135為完整的平面，因此第二金屬層134與導熱材料170之間皆具有底層135。於第4圖之另一實施例中，光源裝置100”之底層135具有貫孔1351，且於貫孔1351中形成空氣間隙180。貫孔1351的形成位置可位應於第一通孔1331，亦即貫孔1351位於第一通孔1331的垂直下方，使得電子晶片112產生的熱能可以經由第一通孔1331之第二金屬層134，垂直方向地往下傳遞貫孔1351之空氣間隙180、導熱材料170與框體190，而散熱於外界環境。但本新型並不限制貫孔1351與第一通孔1331的對應位置，貫孔1351僅設置於第三連接區1341之垂直下方，即可傳遞熱能。當底板135之熱傳效率小於空氣時，則可應用如第4圖之實施例，分別增加第三連接區1341與空氣間隙180以及空氣間隙180與導熱材料170的接觸面積，則可增加散熱效率。

請參閱第5圖，第5圖為本新型之另一實施例的側視示意圖。於第4圖之實施例中，貫孔1351為空氣間隙180；而於第5圖之另一實施例中，光源裝置100'''之貫孔1351則容納導熱材料170。於第5圖之實施例中，導熱材料170為流體材料，則會填入貫孔1351內，而與第二金屬層134接觸連接。藉由導熱材料170的流體或黏滯特性，使得導熱材料可與底層135、 框體190緊密接觸與貼覆，進而提升散熱效率。

綜合上述，本新型之光源裝置在一或多個實施例中，透過將電子晶片與第一電極墊接觸，可將電子晶片產生的熱量直接傳遞至第一電極墊，而提升電子晶片的散熱效率。此外，多層電路板之第一連接區與第二連接區分別與第二金屬層、第一金屬層連接，使得第三連接區的面積不被限制而增加，進而提升電路板的散熱效率。因此，當上述之電子晶片固定於上述之電路板，則可大幅將電子晶片產生之熱量向外傳遞，達到較佳的散熱效率。

雖然本新型已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本新型，任何熟習技藝者，再不脫離本新型之精神和範圍內，當可做各種之更動與潤飾，因此本新型之保護範為當視後負之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧光源裝置

110‧‧‧電子元件

112‧‧‧電子晶片

113‧‧‧金屬線

114‧‧‧封裝體

116‧‧‧第一電極墊

118‧‧‧第二電極墊

120‧‧‧電子元件模組

130‧‧‧電路板

131‧‧‧保護層

1311‧‧‧第一開口

1312‧‧‧第二開口

132‧‧‧第一金屬層

1321‧‧‧第一連接區

1322‧‧‧第二連接區

133‧‧‧絕緣層

1331‧‧‧第一通孔

134‧‧‧第二金屬層

1341‧‧‧第三連接區

135‧‧‧底層

150‧‧‧導電材料

170‧‧‧導熱材料

190‧‧‧框體

Claims (10)

1. 一種光源裝置，包含：一電子元件，包含：一電子晶片；一封裝體，包覆於該電子晶片外部；一第一電極墊，電性連接於該電子晶片，且該電子晶片接觸於該第一電極墊；以及一第二電極墊，電性連接於該電子晶片；一電路板，該電子元件設置於該電路板上，且該電路板包含：一保護層，具有一第一開口與一第二開口；一第一金屬層，設置於該保護層下方，且具有一第一連接區與一第二連接區，其中該第一連接區與該第二連接區為相互絕緣，且該第一連接區可透過該第一開口而裸露於該保護層外，該第二連接區可透過該第二開口而裸露於該保護層外；一絕緣層，設置於該第一金屬層下方，且具有一第一通孔，而該第一通孔對應於該第一連接區；一第二金屬層，設置於該絕緣層下方，且具有一第三連接區，而該第二金屬層可延伸至該第一通孔，使得該第三連接區可透過該第一通孔與該第一連接區連接；以及一底層，設置於該第二金屬層下方；一導電材料，設置於該電路板與該電子元件之間；一導熱材料，設置於該電路板下方；以及一框體，設置於該導熱材料下方，使得該導熱材料位於該電路板與該框體之間。
2. 如請求項1之光源裝置，其中該第二金屬層與該第二連接區相互絕緣。
3. 如請求項2之光源裝置，其中該第三連接區與該第二連接區在垂直投影方向具有重疊區域。
4. 如請求項3之光源裝置，更包括一第二通孔，形成於該絕緣層，且該第二通孔對應於該第一連接區，其中該第二金屬層可延伸至該第二通孔，使得該第二金屬層可透過該第二通孔與該第一連接區連接。
5. 如請求項3之光源裝置，其中該底層具有一貫孔，且形成一空氣間隙於該貫孔。
6. 如請求項3之光源裝置，其中該底層具有一貫孔，而該導熱材料可容納於該貫孔中且接觸於該第二金屬層。
7. 如請求項1之光源裝置，其中該電子晶片為發光二極體。
8. 一種電子元件模組，包含：一電子元件，包含：一電子晶片；一封裝體，包覆於該電子晶片外部；一第一電極墊，電性連接於該電子晶片，且該電子晶片接觸於該第一電極墊；以及一第二電極墊，電性連接於該電子晶片；一電路板，包含：保護層，具有一第一開口與一第二開口；第一金屬層，設置於該保護層下方，且具有一第一連接區與一第二連接區，其中該第一連接區與該第二連接區為相互絕緣，且該第一連接區可透過該第一開口而裸露於該保護層，該第二連接區可透過該第二開口而裸露於該保護層； 絕緣層，設置於該第一金屬層下方，且具有一第一通孔，而該第一通孔對應於該第一連接區；第二金屬層，設置於該絕緣層下方，且延伸至該第一通孔，使得該第二金屬層可透過該第一通孔與該第一連接區連接，其中該第二金屬層與該第二連接區相互絕緣；以及底層，設置於該第二金屬層下方；以及一導電材料，設置於該第一電極墊與該第一連接區之間以及該第二電極墊與該第二連接區之間。
9. 如請求項1之電子元件模組，其中該第二金屬層與該第二連接區在垂直投影方向具有重疊區域。
10. 如請求項1之電子元件模組，其中該電子晶片為發光二極體。