TWM561393U - 承載光源之複合式基板 - Google Patents

Abstract

本創作之複合式基板主要具有一高導熱基板以及一高耐壓基板，分別承載發光二極體晶片以及保護元件，另有一電連接件配置於該高導熱基板及該高耐壓基板之間，利用高導熱基板提供發光二極體晶片將工作熱源順利導出，確保其使用壽命，而高耐壓基板具有高擊穿電壓之特性，藉由其承載保護元件以具有較佳之絕緣抗電壓擊穿作用，讓本創作之複合式基板兼具有較佳散熱效能及絕緣抗電壓擊穿作用。

Description

承載光源之複合式基板

本創作係有關一種複合式基板，特別是一種可承載光源並兼顧散熱效能及絕緣抗電壓擊穿作用的複合式基板。

按，現今電子產品及其週邊相關電子設備皆會使用到主動元件與被動元件，其中主動元件(如微處理器或晶片等)係可單獨執行運算、處理的功能，而被動元件相對於主動元件則是在進行電流或電壓改變時，使其電阻或阻抗不會隨之改變的元件，並以電阻、電容與電感合稱作三大被動元件，即可由三者相互搭配應用於資訊、通訊、消費電子或其他工業產品領域而達成電子迴路控制之功能。

然，不正常高電壓及靜電對於電子產品的傷害一直是不易解決的問題，若是正常操作的電子產品，一旦受到不正常高電壓、靜電放電(ESD)作用時，常會出現一些不穩定的現象，如功能突然失常情形等，輕者須重開機才能排除，重則因電子產品內的電子元件不堪承受不正常高電壓、靜電的電壓而損毀，因此，目前普遍的作法係利用過電壓保護元件來作為過電壓保護使用，而過電壓保護元件屬於被動元件中電阻類產品，並廣泛的應用於手機、主機板、筆記型電腦及數位相機等，防止電子產品內的電子元件被不正常高電壓及靜電產生的高壓所損毀，例如電子產品背光源使用的發光二極體(LED)很容易被靜電所損毀，通常愈高階的電子產品使用過電壓保護元件的顆數也愈多。

再者，傳統的發光二極體裝置係將發光二極體晶片設置於散熱基板上，並利用金線或鋁線使其發光二極體晶片電極分別耦合於散熱基板之正負極電路，同時為了防止不正常高電壓及靜電可能造成發光二極體晶片損毀之現象，便有業者開始使用稽納二極體(Zener Diodes)來作為發光二極體裝置的過電壓保護元件。

上述散熱基板一般多使用導熱係數較高的鋁基板，在現有技術中，係利用銅箔、導熱絕緣材料以及鋁板堆疊形成，銅箔經過蝕刻後則形成電路，供發光二極體晶片以及稽納二極體電性連接；此種使用稽納二極體與發光二極體晶片並聯所形成的過電壓保護迴路，雖然可提供發光二極體裝置受到不正常高電壓及靜電作用時的防護效果，但鋁基板的擊穿電壓較低，無法承受不正常高電壓，而造成發光二極體晶片無法正常使用。

為了要提高鋁基板的擊穿電壓，大多廠商的工法是在鋁基板上下兩面施以陽極處理，以增強耐擊穿電壓的能力。處理後，鋁基板要再黏貼一層導熱膠膜，或者還要增加兩至三層不等的導熱膠膜，以更進一步增加擊穿電壓的能力。但是隨著導熱膠膜的層數增加，就是製程工時、材料成本的提高。

有鑑於此，本創作提供一種複合式基板，特別是一種可承載光源並兼顧散熱效能及絕緣抗電壓擊穿作用的複合式基板，為其主要目的者。

本創作中複合式基板，至少包含： 一高導熱基板，其中一表面設有第一電路層，以供至少一發光二極體晶片電性連接； 一高耐壓基板，其中一表面設有第二電路層，以供至少一保護元件電性連接；以及 一電連接件，配置於該高導熱基板及該高耐壓基板之間，構成該第一、第二電路層之電性連接。

在一優選具體實施方案中，所述高導熱基板係為鋁基板。

在一優選具體實施方案中，所述高耐壓基板係為環氧樹脂玻璃纖維基板(FR4) 或軟性印刷基板(FPC)。

在一優選具體實施方案中，所述保護元件係為過電壓保護元件。

在一優選具體實施方案中，所述電連接件係為連接線。

除非另外說明，否則本申請說明書和申請專利範圍中所使用的下列用語具有下文給予的定義。請注意，本申請說明書和申請專利範圍中所使用的單數形用語「一」意欲涵蓋在一個以及一個以上的所載事項，例如至少一個、至少二個或至少三個，而非意味著僅僅具有單一個所載事項。此外，申請專利範圍中使用的「包含」、「具有」等開放式連接詞是表示請求項中所記載的元件或成分的組合中，不排除請求項未載明的其他組件或成分。亦應注意到用語「或」在意義上一般也包括「及/或」，除非內容另有清楚表明。本申請說明書和申請專利範圍中所使用的用語「約(about)」，是用以修飾任何可些微變化的誤差，但這種些微變化並不會改變其本質。

請參閱第1圖及第2圖所示，本創作之複合式基板1至少包含有一高導熱基板10、一高耐壓基板20以及一電連接件30；其中：

高導熱基板10之第一表面11設有第一電路層12。該高導熱基板10可以為導熱係數(k)高於10W/mk之導熱能力高的基板，例如金屬基板，利用其金屬材料具有較優的散熱特性，可達到高功率產品散熱的目的；或者為陶瓷基板。在一優選具體實施方案中，高導熱基板10係為氮化鋁基板(導熱係數為150-170W/mK)或氧化鋁基板(導熱係數為16-24W/mK)。在高導熱基板10為鋁基板的具體實施方案中，其利用銅箔、導熱絕緣材料以及鋁板依序堆疊形成，表面銅箔經過蝕刻後則形成第一電路層12。

高耐壓基板20之第二表面21設有第二電路層22。該高耐壓基板20可以為耐擊穿電壓高於30000v/MM之耐高擊穿電壓的基板，例如環氧樹脂玻璃纖維基板(FR4) 或軟性印刷基板(FPC)。在高耐壓基板20為環氧樹脂玻璃纖維基板的具體實施方案中，其利用環氧樹脂、玻纖布與銅箔等三種材料含浸、壓合而成。在高耐壓基板20為軟性印刷基板的具體實施方案中，則是以聚醯亞胺或聚酯薄膜等為基材介質與銅箔壓合製成。

電連接件30係配置於該高導熱基板10及該高耐壓基板20之間，構成該第一、第二電路層12、22之電性連接。在一優選具體實施方案中，該電連接件30係為連接線。雖然本說明書說明且圖式繪示電連接件係為連接線，但該電連接件可具有所屬技術領域中具有通常知識者已知的各種構形。

整體使用時，至少一發光二極體晶片41係配置於該高導熱基板10之第一表面11，並利用打線或是表面黏著技術(SMT)、覆晶式(Flip-Chip)封裝的方式與該第一電路層12形成電性連接。為了防止不正常高電壓及靜電可能造成發光二極體晶片損毀之現象，進一步設有至少一保護元件42係配置於該高耐壓基板20之第二表面21，並利用打線42與該第二電路層22形電性連接。在一優選具體實施方案中，該保護元件42係為過電壓保護元件，例如稽納二極體等。

在另一優選具體實施方案中，利用表面黏著技術(SMT)使其發光二極體晶片41電極分別耦合於第一電路層12之正、負極，以及利用焊接方式使其保護元件42電極分別耦合於第二電路層22之正、負極，再利用電連接件30構成該第一、第二電路層12、22之電性連接，使用保護元件42與發光二極體晶片41並聯而形成一過電壓保護迴路，可提供發光二極體晶片41受到不正常高電壓及靜電作用時的防護效果。雖然本說明書說明且圖式繪示發光二極體晶片或保護元件以表面黏著技術(SMT)或焊接方式構成與基板之電性連接，但電性連接的方式亦可為具有所屬技術領域中具有通常知識者已知的各種方式。

本創作利用高導熱基板提供發光二極體晶片將工作熱源順利導出，確保其使用壽命，而高耐壓基板具有高擊穿電壓之特性，藉由其承載保護元件以具有較佳之絕緣抗電壓擊穿作用，讓本創作之複合式基板兼具有較佳散熱效能及絕緣抗電壓擊穿作用。且高導熱基板與高耐壓基板為兩個各別的結構體，即使高耐壓基板無法承受不正常高電壓而被擊穿，也不致影響高導熱基板之使用。

以上諸實施例僅供說明本創作之用，而並非對本創作的限制，相關領域的技術人員，在不脫離本創作的技術範圍做出的各種變換或變化也應屬於本創作的保護範疇。

1‧‧‧複合式基板
10‧‧‧高導熱基板
11‧‧‧第一表面
12‧‧‧第一電路層
20‧‧‧高耐壓基板
21‧‧‧第二表面
22‧‧‧第二電路層
30‧‧‧電連接件
41‧‧‧發光二極體晶片
42‧‧‧保護元件

第1圖所示為本創作中複合式基板之結構立體圖；以及 第2圖所示為本創作中複合式基板之結構示意圖。

Claims (5)

1. 一種承載光源之複合式基板，至少包含： 一高導熱基板，其中一表面設有第一電路層，以供至少一發光二極體晶片電性連接； 一高耐壓基板，其中一表面設有第二電路層，以供至少一保護元件電性連接；以及 一電連接件，配置於該高導熱基板及該高耐壓基板之間，構成該第一、第二電路層之電性連接。
2. 如請求項1所述承載光源之複合式基板，其中，該高導熱基板係為鋁基板。
3. 如請求項1所述承載光源之複合式基板，其中，該高耐壓基板係為環氧樹脂玻璃纖維基板(FR4) 或軟性印刷基板(FPC)。
4. 如請求項1至3任一項所述承載光源之複合式基板，其中，該保護元件係為過電壓保護元件。
5. 如請求項1至3任一項所述承載光源之複合式基板，其中，該電連接件係為連接線。