TWM494264U - 發光二極體封裝(LED package)及所使用之PCB式散熱基板 - Google Patents
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Description
本新型係有關一種發光二極體封裝(LED package)及所使用之PCB式散熱基板,尤指一種利用印刷電路板(PCB)製作方式以形成一PCB式散熱基板,供一LED晶粒以覆晶或導線方式電性連結在該PCB式散熱基板上以完成一LED封裝,藉以達成良好之散熱功效。
一般而言,一LED晶粒可隨製程需要而選擇以覆晶方式(Flip Chip)或導線方式(Wire bond)但不限制,以電性連結在一設有線路層之散熱基板上以完成一LED封裝(LED package),該LED封裝再連結固設在一發光裝置之散熱承座(或稱散熱器或燈座)上以成為該發光裝置之光源,如此即完成一LED發光裝置,其中該線路層係用以提供該LED晶粒發光所須之正負極電源,且當利用多個LED晶粒作光源時,該線路層即須經過適當的設計;其中該散熱基板係用以針對該LED光源(LED晶粒)在發光時所產生之熱能提供足夠的散熱效果,因為若不能達到良好散熱功效,則相對會影響該LED封裝或LED發光裝置之使用效率及壽命。然而,因為LED晶粒係電性連結在該散熱基板之線路層上,如習知覆晶方式(Flip Chip)即常藉由錫球來電性連結,同時該LED晶粒在發光時所產生之熱能也是透過該電性連結結構,如習知覆晶方式(Flip Chip)之錫球,以傳導至該散熱基板以進行散熱
作用;但因為該散熱基板之線路層設計須達到正負極電源之間的絕緣要求以避免發生短路,但該散熱基板之散熱作用卻又有散熱面積越大越好的散熱要求,導致該散熱基板在絕緣功能及散熱功能之結構設計上產生相當之困難度。因此在LED封裝或LED封裝中所使用之散熱基板或LED發光裝置等相關領域中,長久以來一直都存在的問題就是如何在線路層不會發生短路之狀況下而又能達到良好散熱功效。
習知之LED封裝,以圖1所示一傳統的覆晶式LED封裝100為例說明,其中一LED晶粒101係利用二不同之電極接點102如錫球以電性連結在一線路層103上之二分開且電性絕緣之連接點103a、103b上,該線路層103係預設在一鋁基板104上並具有至少二分開之對應位置供與二不同之電極接點102電性連結;該線路層103與該鋁基板104之表面之間通常設有一連結層105以使該線路層103能穩固連結地固設在該鋁基板104之表面上而不易剝離;該覆晶式LED封裝100再藉各種連結方式如焊接但不限制以固設在一LED發光裝置之散熱承座(或稱散熱器或燈座)上,以成為該LED發光裝置之光源(圖未示);然,上述之該傳統的覆晶式LED封裝100中,該連結層105及該鋁基板104之熱傳導功能並不佳,無法將該LED晶粒101在發光時所產生之熱能有效地傳導至該鋁基板104及/或LED發光裝置之散熱承座上並有效率地向外散熱。
再以圖2所示另一覆晶式LED封裝200為例說明但不限制,其中一LED晶粒201係利用二不同之電極接點202如錫球以電性連結在一線路層203上之二分開且電性絕緣之連接點203a、203b上,該線路層203係預設在一以絕緣材構成之絕緣層板204之一表面上並具有至少二分開之對應位置
供與二不同之電極接點202電性連結;該線路層203並透過設在絕緣層板204中之至少二散熱孔(thermal via)205以連結至設在絕緣層板204之另一表面上之另一線路層206,以使該LED晶粒201在發光時所產生之熱能能經過電極接點(錫球)202、線路層203及絕緣層板204中之散熱孔(thermal via)205以傳導至該線路層206而向外散熱;該覆晶式LED封裝200再藉各種連結方式如焊接但不限制以固設在一LED發光裝置之散熱承座(或稱散熱器或燈座)上,以成為該LED發光裝置之光源(圖未示);然,上述之傳統的覆晶式LED封裝200中該絕緣層板204及設在該絕緣層板204中之散熱孔(thermal via)205的熱傳導功能並不佳,無法將該LED晶粒201在發光時所產生之熱能有效地傳導至該絕緣層板204、該線路層206及/或LED發光裝置之散熱承座上並有效率地向外散熱;更且,該線路層203、該散熱孔(thermal via)205及該線路層206在設計上同時須符合正負極電源之間的絕緣性要求以避免發生短路及散熱面積越大越好的散熱要求,導致該該絕緣層板204,在此係視為包含該線路層203、該散熱孔(thermal via)205及該線路層206,在絕緣功能及散熱功能之結構設計如線路層之佈局(layout)上產生相當之困難度。
有關LED封裝及其所使用之散熱基板,或覆晶式LED元件(flip-chip light emitting diode)或覆晶式LED封裝或適用於覆晶式LED之反射結構等技術領域中,目前已存在多種先前技術,如TW573330、TW M350824,US6,914,268、US8,049,230、US7,985,979、US7,939,832、US7,713,353、US7,642,121、US7,462,861、US7,393,411、US7,335,519、US7,294,866、US7,087,526、US5,557,115、US6,514,782、US6,497,944、US6,791,119;以及US2002/0163302、US2004/0113156等。而上述該些先前技術大都是針對一LED
元件之結構或其封裝(package)結構,在發光效率、散熱功能、使用壽命、製造成本、組裝良率、製程簡化、光衰等方面所產生之問題與缺失,而提出可解決該些問題與缺失之不同的技術手段。然,就申請人判讀,目前存在之先前技術,針對如何在線路層不會發生短路之狀況下而又能達到良好散熱功效的問題,並未提出有效的解決方案。
由上可知,上述該些先前技術之結構尚難以符合實際使用時之要求,因此在LED封裝或LED封裝中所使用之散熱基板或LED發光裝置等相關領域中,仍存在進一步改進之需要性。本新型乃是在此技術發展空間有限之領域中,提出一種LED封裝及所使用之PCB式散熱基板與其製法,藉以使該LED封裝及該發光裝置能達成良好之散熱功效,並可避免造成短路之困擾。
本新型主要目的係在於提供一種LED封裝及所使用之PCB式散熱基板,其中該PCB式散熱基板係利用印刷電路板(PCB,Printed Circuit Board)之形成方式製成,其包含:一絕緣層;一第一線路層設在該絕緣層之上表面上,供與發光二極體(LED)晶粒可利用覆晶(Flip Chip)或導線(Wire bond)方式電性連結;及一第二線路層設在該絕緣層之下表面上;其中在該絕緣層中設置至少一導熱孔供穿設在其上、下表面之間,而該至少一導熱孔之內壁上設有一電鍍銅層以分別連接至該第一線路層及該第二線路層,藉以有效地提高散熱係數;藉此,當至少一LED晶粒以覆晶方式或導線方式電性連結在該散熱基板上以完成一LED封裝時,藉由該PCB式散熱基板之散熱功能,使該LED封裝及所組成之發光裝置能達成良好之散熱功
效。
本新型再一目的係在於提供一種LED封裝及所使用之PCB式散熱基板,其中該PCB式散熱基板可在該至少一導熱孔之電鍍銅層之內,進一步填入導熱材如錫膏、銀膏、散熱膏等,用以更提高該PCB式散熱基板之散熱係數。
本新型另一目的係在於提供一種LED封裝及所使用之PCB式散熱基板,其中該至少一導熱孔之上端係與該第一線路層連結,而且該至少一導熱孔之設立位置是位於或接近於該第一線路層上之熱能集中處,如覆晶式LED晶粒在該第一線路層上之電性連結位置,或導線式LED晶粒固設在該PCB式散熱基板上之位置,藉以增進該PCB式散熱基板及所完成之該LED封裝之散熱效果。
本新型另一目的係在於提供一種LED封裝及所使用之PCB式散熱基板,其中在該PCB式散熱基板相對於該第二線路層之外表面上可設置一接著層如散熱貼片或散熱膏,供該LED封裝得藉由該接著層以連結固設在一LED發光裝置之散熱承座(散熱器)上,藉以增進該LED封裝或LED發光裝置之散熱效果,並簡化該LED封裝或LED發光裝置之組裝作業。
10‧‧‧散熱基板
10c‧‧‧雙面銅箔基板
11‧‧‧絕緣層
11c‧‧‧絕緣層
12‧‧‧第一線路層
12a、12b‧‧‧電性連結點
12c‧‧‧第一銅箔層
13‧‧‧第二線路層
13c‧‧‧第二銅箔層
13d‧‧‧銅窗
14‧‧‧導熱孔
14c‧‧‧盲孔
15‧‧‧電鍍銅層
15c‧‧‧電鍍銅層
16‧‧‧導熱材
30‧‧‧LED晶粒
31‧‧‧電極接點
32‧‧‧導線
33‧‧‧底部
34‧‧‧黏著層
40、50、60、70‧‧‧LED封裝
80‧‧‧接著層
90‧‧‧散熱承座
圖1係一習知之覆晶式LED封裝之結構剖面示意圖。
圖2係另一習知之覆晶式LED封裝之結構剖面示意圖。
圖3係本新型之PCB式散熱基板一實施例之結構剖面示意圖。
圖4係圖3所示之PCB式散熱基板應用於覆晶式(Flip Chip)LED封裝之結
構剖面示意圖。
圖5係本新型之PCB式散熱基板另一實施例之結構剖面示意圖。圖6係圖5所示之散熱基板應用於覆晶式(Flip Chip)LED封裝之結構剖面示意圖。
圖7係本新型之PCB式散熱基板另一實施例之結構剖面示意圖。
圖8係圖7所示之PCB式散熱基板應用於導線式(Wire bond)LED封裝之結構剖面示意圖。
圖9係本新型之散熱基板又另一實施例之結構剖面示意圖。
圖10係圖9所示之散熱基板應用於導線式(Wire bond)LED封裝之結構剖面示意圖。
圖11A-11E係本新型之PCB式散熱基板之製造方法流程示意圖。
為使本新型更加明確詳實,將本新型之結構、製程及技術特徵,配合下列圖示詳述如後。
參考圖3-10所示,其分別係本新型之PCB式散熱基板及所形成之LED封裝(LED package)之多個實施例之結構剖面示意圖。本新型之PCB式散熱基板10如圖3所示,係利用一印刷電路板(PCB,Printed Circuit Board)之形成方式製成如圖11A-11E所示(容後述),其包含一絕緣層11、一第一線路層12及一第二線路層13;其中該第一線路層12是設在該絕緣層11之上表面上,供與發光二極體(LED)晶粒30能以覆晶(Flip Chip)方式如圖4、6所示或導線(Wire bond)方式如圖8、10所示,電性連結在該PCB式散熱基板10上以形成一LED封裝如圖4、6所示之覆晶式LED封裝40、50或如圖8、10所示之導線式LED封裝60、70;其中該第二線路層13是設在該絕緣
層11之下表面上;其中在該絕緣層11中設置至少一導熱孔14,該至少一導熱孔14是穿設在該該絕緣層11之上、下表面之間,而且該至少一導熱孔14之內壁上設有一電鍍銅層15以分別向上連接至該第一線路層12以及向下連接至該第二線路層13,藉以使所完成之該LED封裝(LED package)40、50、60、70及所組成之LED發光裝置(圖未示)能達成良好之散熱功效,並避免線路層造成短路之困擾。
參考圖3-4所示,其分別係本新型之PCB式散熱基板一實施例之封裝前及以覆晶(Flip Chip)方式封裝後之結構剖面示意圖。本新型之PCB式散熱基板10如圖3-4所示,其係利用印刷電路板(PCB,Printed Circuit Board)之形成方式製成,主要包含一絕緣層11、一第一線路層12及一第二線路層13。
其中該絕緣層11係以絕緣材製成,可包含陶瓷基板、玻璃基板、石英基板、複合材料板等但不限制,其中以常用於作為印刷電路板(PCB,Printed Circuit Board)之基板之複合材料板為最佳,如常用於作為銅箔基板(Copper Clad Laminate)之基板(如玻璃纖維含浸樹脂、玻纖環氧基板)以使該PCB式散熱基板10能方便地利用印刷電路板(PCB,Printed Circuit Board)之形成方式製成(其製法容後再述)。
其中該第一線路層12是設在該絕緣層11之上表面上,其包含至少二分開且絕緣之電性連結點12a及12b供能與一LED晶粒30上所設之不同電極之銲墊對應地電性連結,用以使該LED晶粒30能與第一線路層12電性連結並同時結合設置在該PCB式散熱基板10上;該第一線路層12之線路佈局(circuit layout)並不限制,可隨LED封裝或LED發光裝置之需要而作出不同
之佈局設計,以供至少一個LED晶粒30電性連結,在圖3-4中只以一LED晶粒30為例說明但非用以限制本新型。其中該第二線路層13是設在該絕緣層11之下表面上。
本新型之PCB式散熱基板10之主要技術特徵在於:其中在該絕緣層11中設置至少一導熱孔14,該至少一導熱孔14是穿設在該絕緣層11之上、下表面之間,而且該至少一導熱孔14之內壁上設有一電鍍銅層15,該電鍍銅層15是分別向上連接至該第一線路層12及向下連接至該第二線路層13,使當該LED晶粒30在發光並產生熱能時,藉由該PCB式散熱基板10所具有之導熱兼絕緣功能,也就是將該熱可由第一線路層12藉該至少一導熱孔14內所設之電鍍銅層15而有效率地傳導至該第二線路層13而再向外散熱,使該PCB式散熱基板10能具有較高之散熱係數,而相對於該LED晶粒30能產生良好之散熱功效。
此外,參考圖3-10所示,本新型之PCB式散熱基板10除了包含上述之絕緣層11、第一線路層12及第二線路層13之外,進一步可在該第二線路層13之外面再設置一接著層80;該接著層80係以散熱貼片或散熱膏形成但不限制,主要用以將該藉由PCB式散熱基板10所完成之LED封裝40-70如圖4、6、8、10所示,能簡便地再連結固設在一LED發光裝置之散熱承座(或稱為散熱器或燈座)90上,用以使該LED封裝40-70成為該LED發光裝置之光源。由於LED封裝40-70與一LED發光裝置之散熱承座(或稱為散熱器或燈座)之間可利用多種不同的組裝方式進行,且亦可產生多種不同的結構型態,但其間的組裝方式或結構型態並非本新型之訴求重點,故在此不再贅述。
再參考圖5-6所示,其係本新型之PCB式散熱基板另一實施
例之結構剖面示意圖。本實施例之PCB式散熱基板10與圖4所示之PCB式散熱基板10大致相同,主要也包含一絕緣層11、一第一線路層12及一第二線路層13;其中在該絕緣層11中設置至少一導熱孔14,該至少一導熱孔14是穿設在該該絕緣層11之上、下表面之間,而且該至少一導熱孔14之內壁上設有一電鍍銅層15以分別向上連接至該第一線路層12以及向下連接至該第二線路層13。本實施例之PCB式散熱基板10與圖3所示PCB式散熱基板10之間的主要不同點乃在於:參考圖5-6所示,本新型之PCB式散熱基板10可在該至少一導熱孔14之電鍍銅層15之內,進一步填入導熱材16如錫膏、銀膏、散熱膏等,用以更提高該PCB式散熱基板10之散熱係數。
本新型之PCB式散熱基板10上,所設之該至少一導熱孔14之數目並不限制。如圖3-6所示設有兩個導熱孔14但不限制。又該至少一導熱孔14之設立位置並不限制,但設立位置以設於對應連接至接近該第一線路層12與LED晶粒30電性連結點12a、12b之位置為最佳,因為該些電性連結點12a、12b即為主要之熱能產生處,當該些導熱孔14設置在接近熱能產生處時,相對可增進散熱作用。如圖3-6所示,本新型之PCB式散熱基板10上設有兩個導熱孔14但不限制,該些導熱孔14係分別對應連結至接近該第一線路層12所包含之至少二分開且絕緣之電性連結點12a、12b,但圖3-6所示之該些導熱孔14並非用以限制本新型。
參考圖11A-11E所示,本新型之PCB式散熱基板10係利用印刷電路板(PCB,Printed Circuit Board)之形成方式製成,該PCB式散熱基板10製造方法包含以下步驟:提供一雙面銅箔基板(Copper Clad Laminate)10c如圖11A所
示;該雙面銅箔基板包含一絕緣層11c、一第一銅箔層12c及一第二銅箔層13c,其中該絕緣層(基板)11c為一複合材料板,而常用以作為銅箔基板10c之基板11c包含玻璃纖維含浸樹脂、玻纖環氧基板等但不限制;在該第二銅箔層13c上進行開設銅窗作業如圖11B所示;本步驟之開設銅窗作業係依該PCB式散熱基板10上欲設該至少一導熱孔14之位置而在該第二銅箔層13c上開設相對應之銅窗13d,如利用一般印刷電路板(PCB,Printed Circuit Board)之形成方式中之蝕刻作業在該第二銅箔層13c上蝕刻成形至少一銅窗13d,如圖11B所示共兩個銅窗13d但不限制,即該銅窗13d位置處之第二銅箔層13c被移除以露出該絕緣層11c;再利用雷射盲孔(blind via)加工方式以在該銅窗13d處分別成形一對應之盲孔(blind via)14c如圖11C所示;本步驟係利用雷射鑽孔加工方式以針對露出在該銅窗13d位置處之該絕緣層11c進行雷射燒熔作業以分別成形一對應之盲孔(blind via)14c;在此定義為盲孔(blind via)14c乃是因該盲孔(blind via)14c可觸及並未穿透位於該絕緣層11c另一側之該第一銅箔層12c;再對該至少一盲孔(blind via)14c進行電鍍作業以在該至少一盲孔(blind via)14c之內壁上設置一電鍍銅層15c如圖11D所示;本步驟係利用電鍍作業以在該至少一盲孔(blind via)14c之內壁上形成一電鍍銅層15c,並使該電鍍銅層15c能向上連接至該第一銅箔層12c及向下連接至該第二銅箔層13c;及最後再對該第一銅箔層12c及該第二銅箔層13c進行線路化作業如圖11E所示;本步驟係利用印刷電路板(PCB)之形成方式,並依據
該PCB式散熱基板10上所欲設該第一線路層12之線路佈局(circuit layout)需要而進行線路化作業,以使該第一銅箔層12c及該第二銅箔層13c圖案化以形成該PCB式散熱基板10之第一線路層12及第二線路層13;即完成本新型之PCB式散熱基板10如圖11E所示;該PCB式散熱基板10具有一絕緣層11、一第一線路層12及一第二線路層13,其中該絕緣層11中設有至少一導熱孔14其係穿設在該該絕緣層11之上、下表面之間,且該至少一導熱孔14之內壁上設有一電鍍銅層15以分別向上連接至該第一線路層12以及向下連接至該第二線路層13。
此外,該PCB式散熱基板10製造方法進一步包含下一步驟:針對完成之該PCB式散熱基板10,進一步在該導熱孔14之電鍍銅層15之內,填入導熱材16j如錫膏、銀膏、散熱膏等,用以更提高該PCB式散熱基板10之散熱係數如圖5、9所示。
參考圖4、6所示,其分別係本新型之覆晶式(Flip Chip)LED封裝之二實施例之結構剖面示意圖,圖4、6係用以分別說明本新型之PCB式散熱基板10如圖3、5所示應用於覆晶式LED封裝之組合結構。本新型之PCB式散熱基板10應用於覆晶式LED封裝時,該LED晶粒30係以覆晶方式電性連結在該PCB式散熱基板10之第一線路層12之至少二分開且絕緣之電性連結點12a、12b上;如圖4、6所示,該LED晶粒30係利用二不同之電極接點31如錫球但不限制,以電性連結在該第一線路層12之二分開且電性絕緣之電性連結點12a、12b上,以完成一覆晶式LED封裝40、50。該LED封裝40、50可再藉由該接著層80以連結固設在一LED發光裝置(圖未示)之散熱承座(或稱為散熱器或燈座)90上,以使該LED封裝40、50成為該LED發光裝置之光
源。當該LED晶粒30發光並產生熱能時,該熱能即藉由該電極接點31(如錫球)傳導至該該第一線路層12,並再藉由該些內含電鍍銅層15之導熱孔14如圖4所示,或藉由該些導熱孔14及填入該導熱孔14內之導熱材16如圖6所示,所具有之導熱功能,以有效地將該LED晶粒30所產生之熱能傳導至該第二線路層13以及藉該接著層80所連結之該發光裝置之散熱承座90上而向外散熱,如此可使該LED封裝40、50及/或該發光裝置(圖未示)達成良好之散熱功效。
參考圖7-10所示,其分別係本新型之導線(Wire bond)式LED封裝之二實施例之結構剖面示意圖,圖7-10係用以說明本新型之PCB式散熱基板10(如圖3、5所示)應用於導線式LED封裝(60、70)之組合結構。本新型之PCB式散熱基板10應用於導線式LED封裝時,該LED晶粒30之底部33係固設在該PCB式散熱基板10之該第一線路層12上,如於該LED晶粒30之底部33(如一藍寶石基板之底部)利用一黏著層(如銀膠)34黏設在該第一線路層12上,再以導線方式電性連結在該第一線路層12之二分開且電性絕緣之電性連結點12a、12b上。如圖7-10所示該LED晶粒30係利用二不同之導線32如金線但不限制,以電性連結在該第一線路層12之二分開且電性絕緣之電性連結點12a、12b上,以完成一導線式LED封裝60、70。該LED封裝60、70可再藉由該接著層80以將該LED封裝60、70連結固設在一LED發光裝置(圖未示)之散熱承座90上,以成為該LED發光裝置之光源。當該LED晶粒30發光並產生熱能時,該熱能即由該導線32(如金線)及該LED晶粒30之底部33傳導至該第一線路層12,並再藉由該些導熱孔14(內含電鍍銅層15)如圖7、8所示,或該些導熱孔14及導熱孔14內所填入導熱材16如圖9、10所示,所具
有之導熱功能,以有效地將該LED晶粒30所產生之熱能傳導至該第二線路層13以及藉該接著層80所連結之該發光裝置之散熱承座90上而向外散熱,如此可使該LED封裝60、70及/或該發光裝置(圖未示)達成良好之散熱功效。
本新型之PCB式散熱基板10上所設之至少一導熱孔14之上端係與該第一線路層連結,而且該至少一導熱孔之設立位置是位於或接近於該第一線路層12上之熱能集中處,如覆晶式LED晶粒30在該第一線路層12上之電性連結點12a、12b之位置如圖3-6所示,或導線式LED晶粒30之底部33固設在該PCB式散熱基板10上之位置如圖7-10所示,藉以增進該PCB式散熱基板10及所完成之LED封裝之散熱效果。參考圖7-10所示,當本新型之PCB式散熱基板10應用於導線(Wire bond)式LED封裝60、70時,該LED晶粒30發光時所產生之熱能會大部分存在於該LED晶粒30之底部33,因此在應用上,該PCB式散熱基板10所具有之導熱孔14之設立位置,除設於對應連接至接近該第一線路層12與LED晶粒30之電性連結點12a、12b之位置之外(參考圖3-6所示),可進一步設於對應連接至接近該第一線路層12與LED晶粒30之底部33之間的連結位置,即該LED晶粒30之底部33固設在該PCB式散熱基板10之該第一線路層12上的位置;如圖7-10所示,本新型之PCB式散熱基板10上進一步設有兩個導熱孔14但不限制,且該些導熱孔14係分別對應連結至接近該第一線路層12與該LED晶粒30之底部33的連結位置,但圖7-10所示之PCB式散熱基板10及其上所設之該些導熱孔14並非用以限制本新型。如圖7-10所示之PCB式散熱基板10的結構安排,即能使存在於該LED晶粒30之底部33的大部分熱能,藉由本新型之PCB式散熱基板10而向外傳導並散熱,以使該LED封裝60、70及/或該發光裝置(圖未示)達成良好之散熱功效。
本新型之PCB式散熱基板10及應用該PCB式散熱基板10所構成之LED封裝(40、50、60、70),與本領域之先前技術比較,其主要區別特徵在於:該PCB式散熱基板10係利用印刷電路板方式形成,包含:一絕緣層11;一第一線路層12設在該絕緣層10之上表面上,供與發光二極體(LED)晶粒可利用覆晶(Flip Chip)或導線(Wire bond)方式電性連結;及一第二線路層13設在該絕緣層10之下表面上,其中該絕緣層11中具有至少一導熱孔14設在其上、下表面之間,且該至少一導熱孔14之內壁上設有一電鍍銅層15以分別連接至該第一線路層12及該第二線路層13,以有效地提高散熱係數;而藉由該PCB式散熱基板10所具有之良好的導熱功能,可有效地將該LED晶粒30所產生之熱經由該PCB式散熱基板10而傳導並散熱於外,以使該LED封裝能達成良好之散熱功效。
本新型之PCB式散熱基板10及應用該PCB式散熱基板10所構成之LED封裝(40、50、60、70)的再一區別特徵在於:本新型之該PCB式散熱基板10進一步可在該至少一導熱孔14之電鍍銅層15之內,再填入導熱材如錫膏、銀膏、散熱膏等,用以更提高該PCB式散熱基板10之散熱係數。
本新型之PCB式散熱基板10及應用該PCB式散熱基板10所構成之LED封裝(40、50、60、70)的另一區別特徵在於:本新型之該PCB式散熱基板10之該至少一導熱孔14之上端係與該第一線路層12連結,而且該至少一導熱孔14之設立位置是位於或接近於該第一線路層12上之熱能集中處,如覆晶式LED晶粒在該第一線路層上之電性連結位置,或導線式LED晶粒固設在該PCB式散熱基板上之位置,藉以增進該PCB式散熱基板及所完成之該LED封裝之散熱效果。
以上所示僅為本新型之優選實施例,對本新型而言僅是說明性的,而非限制性的。在本專業技術領域具通常知識人員理解,在本新型權利要求所限定的精神和範圍內可對其進行許多改變,修改,甚至等效的變更,但都將落入本新型的保護範圍內。
10‧‧‧散熱基板
11‧‧‧絕緣層
12‧‧‧第一線路層
12a、12b‧‧‧電性連結點
13‧‧‧第二線路層
14‧‧‧導熱孔
15‧‧‧電鍍銅層
30‧‧‧LED晶粒
31‧‧‧電極接點
40‧‧‧LED封裝
80‧‧‧接著層
90‧‧‧散熱承座
Claims (13)
- 一種PCB式散熱基板,適用於發光二極體(LED)封裝,供至少一LED晶粒電性連結在該PCB式散熱基板上以形成一LED封裝,該PCB式散熱基板包含一絕緣層、一第一線路層及一第二線路層,其中:該絕緣層,係以絕緣材製成,且在該絕緣層中設有至少一導熱孔,該至少一導熱孔係穿設在該絕緣層之上表面及下表面之間,且該至少一導熱孔之內壁上設有一電鍍銅層其分別向上連接至該第一線路層及向下連接至該第二線路層;該第一線路層,係設在該絕緣層之上表面上,其包含至少二分開且絕緣之電性連結點供與一LED晶粒上所設之不同電極之銲墊對應地電性連結,用以使該LED晶粒能與第一線路層電性連結並同時結合設置在該PCB式散熱基板上;該第二線路層,係設在該絕緣層之下表面上;其中,當該LED晶粒發光並產生熱能時,該熱能藉由第一線路層、該至少一導熱孔及其內所設之電鍍銅層,而傳導至該第二線路層以向外散熱。
- 如申請專利範圍第1項所述之PCB式散熱基板,其中該絕緣層係包含陶瓷基板、玻璃基板、石英基板、複合材料板。
- 如申請專利範圍第1項所述之PCB式散熱基板,其中該絕緣層係以一複合材料板構成,並利用雷射鑽孔方式成型出上下向貫穿之穿孔,再於該穿孔之內壁上電鍍成型一電鍍銅層以構成該導熱孔。
- 如申請專利範圍第1項所述之PCB式散熱基板,其中該該至少一導熱孔之電鍍銅層之內進一步填有導熱材。
- 如申請專利範圍第4項所述之PCB式散熱基板,其中該導熱材包含錫膏、銀膏、散熱膏。
- 如申請專利範圍第1項所述之PCB式散熱基板,其中該至少一LED晶粒電性連結在該散熱基板上之方式包含覆晶(Flip Chip)方式及導線(Wire bond)方式。
- 如申請專利範圍第1項所述之PCB式散熱基板,其中該至少一導熱孔之設立位置是位於或接近於該第一線路層上之熱能集中處。
- 如申請專利範圍第1項所述之PCB式散熱基板,其中當該LED晶粒係以覆晶方式電性連結在該PCB式散熱基板之第一線路層之至少二分開且絕緣之電性連結點上時,該至少一導熱孔係對應連結至接近該第一線路層之電性連結點。
- 如申請專利範圍第1項所述之PCB式散熱基板,其中當該LED晶粒係以導線方式電性連結在該PCB式散熱基板之第一線路層之至少二分開且絕緣之電性連結點上且該LED晶粒之底部係固設在該PCB式散熱基板之該第一線路層上時,該至少一導熱孔係對應連結至接近該第一線路層與LED晶粒之底部之間的連結位置。
- 如申請專利範圍第1項所述之PCB式散熱基板,其中該PCB式散熱基板在該第二線路層之外面進一步設置一接著層。
- 如申請專利範圍第10項所述之PCB式散熱基板,其中該接著層係以散熱貼片或散熱膏形成。
- 一種發光二極體(LED)封裝,包含:至少一LED晶粒,各晶粒上設有至少二不同電極之銲墊;及一散熱基板,其係利用申請專利範圍第1項至第11項任一項所述之PCB式散熱基板構成,供該至少一LED晶粒能電性連結在該PCB式散熱基板上以形成一LED封裝;其中當該至少一LED晶粒發光並產生熱能時,該熱能能藉由該散熱基板之傳導而向外散熱。
- 如申請專利範圍第12項所述之發光二極體封裝,其中該至少一LED晶粒電性連結在該散熱基板上之方式包含覆晶(Flip Chip)方式及導線(Wire bond)方式。
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Cited By (1)
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US11879788B2 (en) | 2020-09-11 | 2024-01-23 | Emz-Hanauer Gmbh & Co. Kgaa | Method to minimize the temperature drift of optical turbidity sensors |
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