TWM548360U - 高導熱發光二極體封裝結構 - Google Patents

Description

高導熱發光二極體封裝結構

本創作係有關於一種發光二極體封裝技術，特別是關於一種高導熱發光二極體封裝結構。

發光二極體產品在發展過程中，散熱問題是重要的考量因素，習知一種發光二極體封裝結構，如圖1所示，發光二極體封裝結構100包含一基板110、至少一凸塊120，其中先於基板110上設置一開口相對於凸塊120，再將凸塊120設置於相對之開口中，至少一發光二極體晶片130設置於凸塊120上，習知這種結構及製程導致每一個發光二極體晶片130下的導熱凸塊120、122厚薄不一，進而導致導熱途徑不一造成熱點的產生，例如導熱凸塊122的位置，而讓熱點位置上的發光二極體晶片130較其他位置發光二極體晶片130更容易失效。而提供具有良好散熱效率的發光二極體封裝結構為此業界相當重要的一課題。

本創作目的之一係提供一種高導熱發光二極體封裝結構，利用絕緣導熱層的開口及厚度來控制高導熱區的體積，以增加每個半導體元件導熱通道的一致性，進而增加封裝元件的壽命及信賴度。

根據本創作之一實施例之高導熱發光二極體封裝結構，其包括：一高導熱板；一絕緣導熱層設置於高導熱板上，其中絕緣導熱層具有多個高導熱部，絕緣導熱層包含一絕緣層，其上設有多個開口暴露出高導熱板表面；及一高導熱材料設置於開口內並與高導熱板接觸以形成該複數個高導熱部；一電路層設置於絕緣導熱層上；多個發光二極體晶片分別設置於高導熱部上；一打線結構電性連接多個發光二極體晶片與電路層；一擋牆結構設置於絕緣導熱層上用以環繞多個發光二極體晶片與打線結構；以及一封裝材料，於擋牆結構內覆蓋多個發光二極體晶片、電路層與打線結構。

以下藉由具體實施例配合所附的圖式詳加說明，當更容易瞭解本新型之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。

100‧‧‧發光二極體封裝結構

110‧‧‧基板

120,122‧‧‧凸塊

130‧‧‧發光二極體晶片

200‧‧‧高導熱發光二極體封裝結構

210‧‧‧高導熱板

220‧‧‧絕緣導熱層

222‧‧‧絕緣層

223‧‧‧開口

224‧‧‧高導熱部

230‧‧‧電路層

240‧‧‧發光二極體晶片

250‧‧‧打線結構

260‧‧‧擋牆結構

270‧‧‧封裝材料

280‧‧‧被動元件

282‧‧‧熱敏電阻

290‧‧‧散熱件

圖1為習知之發光二極體封裝結構之示意圖。

圖2為本創作一實施例之高導熱發光二極體封裝結構之示意圖。

圖3為本創作一實施例之高導熱發光二極體封裝結構之局部結構示意圖。

圖4為本創作又一實施例之高導熱發光二極體封裝結構之示意圖。

圖5為本創作再一實施例之高導熱發光二極體封裝結構之示意圖。

本創作主要提供一種高導熱發光二極體封裝結構，以下將詳述本案的各實施例，並配合附圖作為例示。除了這些詳細描述之外，本創作還可以廣泛地施行在其他的實施例中，任何所述實施例的輕易替代、修改、等效變化都包含在本案的範圍內，並以之後的專利範圍為准。在說明書的描述中，為了使讀者對本創作有較完整的瞭解，提供了許多特定細節；然而，本創作可能在省略部分或全部這些特定細節的前提下，仍可實施。此外，眾所周知的步驟或元件並未描述於細節中，以避免造成本創作不必要的限制。附圖中相同或類似的元件將以相同或類似符號來表示，特別注意的是，附圖僅為示意之用，並非代表元件實際的尺寸或數量，不相關的細節未完全繪出，以求附圖的簡潔。

請參照圖2，其顯示本創作一實施例之一種高導熱發光二極體封裝結構200，其包括：一高導熱板210、一絕緣導熱層220、一電路層230、多個發光二極體晶片240、一打線結構250、一擋牆結構260、以及一封裝材料270，於一實施例中，高導熱板210之材質包含但不限於金屬、石墨、鑽石。而絕緣導熱層220係設置於此高導熱板210上，其中絕緣導熱層220具有多個高導熱部224。於一較佳實施例中，請搭配參考圖2及圖3，絕緣導熱層220包含一絕緣層222，其上設有多個開口223暴露出該高導熱板210的表面；及一高導熱材料設置於開口223內並與高導熱板210接觸以形成複數個高導熱部224。如圖所示，於一實施例中，高導熱材料的厚度與絕緣層222厚度一致。電路層230係設置於絕緣導熱層220上，可以理解的是，為連接所需的晶片及接點，電路層230為一圖案化電路。而多個發光二極體晶片240分別設置於高導熱部224上，並利用打線結構250電性連接多個發光二極體晶片240與電路層230。擋牆結構260以適當方式，例如點膠製程或壓合、黏合技術，設置於絕緣導熱層220上用以環繞多個發光二極體晶片240與打線 結構250。最後利用一封裝材料270，於擋牆結構260內覆蓋多個發光二極體晶片240、電路層230與打線結構250。於一實施例中，封裝材料270包含但不限於螢光粉矽膠。本創作利用絕緣材料定義出相對於預設置每一半導體元件之開口以求得一致性之高導熱材料之傳導體積及厚度，避免因高導熱材料厚度不一或塗佈不均所導致之導熱不均勻，進而導致部分半導體元件過熱失效之問題，因此可提升整體元件之信賴性。

接續上述，於一實施例中，請參考圖2及圖3，絕緣導熱層220的絕緣層222可為一高反射材質，除了可以控制開口223尺寸外，並可運用在需要高反射率封裝體上，達到高光效之需求，於又一實施例中，絕緣導熱層220的絕緣層222亦可為一低反射材質，除了可以控制開口223尺寸外，運用在需要避光或低反射率光感應封裝體上，以達到吸光之需求，上述絕緣層222材質的選擇可依設計需求做變換。

請參考圖4，圖4為又一實施例之高導熱發光二極體封裝結構，更包含一被動元件280，例如電阻或者驅動IC，以形成一完整模組結構。或者，於又一實施例中，依需求設置熱敏電阻282，使高導熱發光二極體封裝結構200形成一完整溫度控制模組結構，

於再一實施例中，如圖5所示，高導熱發光二極體封裝結構200，更包含一散熱件290設置於高導熱板210的下方，以增加散熱效率，於一實施例中，散熱件290包含但不限於散熱鰭片。

依據上述，本創作之一種高導熱發光二極體封裝結構，利用絕緣導熱層的開口及厚度來控制高導熱區的體積，以增加每個半導體元件導熱通道的一致性，進而增加封裝元件的壽命及信賴度。此外，本創作之結構不僅簡化電路 板製程，不需要額外製作凸塊，此外降低成本及減少因凸塊製程不穩定而導致高度不一影響高導熱材料之體積致使導熱不均的現象產生。更者，在電路層下加一絕緣層可有效提升電路層的絕緣性，以避免電路層絕緣不足之問題。

以上所述之實施例僅是為說明本新型之技術思想及特點，其目的在使熟習此項技藝之人士能夠瞭解本新型之內容並據以實施，當不能以之限定本新型之專利範圍，即大凡依本新型所揭示之精神所作之均等變化或修飾，仍應涵蓋在本新型之專利範圍內。

200‧‧‧高導熱發光二極體封裝結構

210‧‧‧高導熱板

220‧‧‧絕緣導熱層

224‧‧‧高導熱部

230‧‧‧電路層

240‧‧‧發光二極體晶片

250‧‧‧打線結構

260‧‧‧擋牆結構

270‧‧‧封裝材料

Claims (10)

1. 一種高導熱發光二極體封裝結構，係包含：一高導熱板；一絕緣導熱層，係設置於該高導熱板上，其中該絕緣導熱層具有多個高導熱部，該絕緣導熱層包含一絕緣層，其上設有多個開口暴露出該高導熱板表面；及一高導熱材料設置於該多個開口內並與該高導熱板接觸以形成該複數個高導熱部；一電路層，係設置於該絕緣導熱層上；多個發光二極體晶片，係分別設置於該高導熱部上；一打線結構，係電性連接該多個發光二極體晶片與該電路層；一擋牆結構，係設置於該絕緣導熱層上用以環繞該多個發光二極體晶片與該打線結構；以及一封裝材料，係於該擋牆結構內覆蓋該多個發光二極體晶片、該電路層與該打線結構。
2. 如請求項1所述之高導熱發光二極體封裝結構，其中該高導熱板之材質包含金屬、石墨、鑽石。
3. 如請求項1所述之高導熱發光二極體封裝結構，其中該高導熱材料的厚度與該絕緣層厚度一致。
4. 如請求項1所述之高導熱發光二極體封裝結構，其中該絕緣層包含一高反射材質。
5. 如請求項1所述之高導熱發光二極體封裝結構，其中該絕緣層包含一低反射材質。
6. 如請求項1所述之高導熱發光二極體封裝結構，其中該封裝材料係為螢光粉矽膠。
7. 如請求項1所述之高導熱發光二極體封裝結構，其中該電路層係為一圖案化電路。
8. 如請求項1所述之高導熱發光二極體封裝結構，更包含一散熱件設置於該高導熱板的下方。
9. 如請求項8所述之高導熱發光二極體封裝結構，其中該散熱件為散熱鰭片。
10. 如請求項1所述之高導熱發光二極體封裝結構，更包含一被動元件設置於該高導熱部上。