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TWI478395B - 發光二極體封裝模組 - Google Patents

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TWI478395B TW100140269A TW100140269A TWI478395B TW I478395 B TWI478395 B TW I478395B TW 100140269 A TW100140269 A TW 100140269A TW 100140269 A TW100140269 A TW 100140269A TW I478395 B TWI478395 B TW I478395B
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Description

發光二極體封裝模組
本發明係有關於一種發光二極體封裝技術，特別是一種利用晶片直接封裝(chip on board，COB)技術之發光二極體封裝模組。
發光二極體(light-emitting diodes，LED)因具有壽命長、省電、耐用等特點，故LED照明裝置為綠能環保的趨勢，未來將可廣泛應用。一般高亮度LED燈具多是將發光模組，通常包含數個LED燈泡，直接焊接在一般電路板或鋁基板上。為了增加散熱效果，會額外設計散熱構件，如於基板下方設置散熱鰭片。然而，除了散熱性問題外，LED燈具多為直向性發光，無法達到如一般現有燈泡可270度發光的效果，因此，如何解決散熱與直向性發光的問題為此技術領域之重要課題。
為了解決上述問題，本發明目的之一係提供一種發光二極體封裝模組，其金屬板係整個覆蓋電路板直接向上散熱。
本發明目的之一係提供一種發光二極體封裝模組，其金屬板設置於整個電路板上僅暴露出打線區域，故可提供發光二極體封裝模組較佳的光反射效果。
為了達到上述目的，本發明一實施例之一種發光二極體封裝模組，係包含：一電路板，具有一上表面及一下表面；一金屬板，係直接覆蓋整個電路板之上表面，且金屬板的部分底面與電路板的下表面平齊，以作為一暴露面，其中金屬板具有多個晶片承載座與多個開口暴露出電路板之一打線區域，且多個開口係設置鄰接於多個晶片承載 座旁；多個晶片，係分別設置於每一晶片承載座上；多條導線，係電性連接晶片與電路板之一打線區域；以及一封裝材料，係分別覆蓋每一晶片、多條導線、與打線區域。
以下藉由具體實施例配合所附的圖式詳加說明，當更容易瞭解本發明之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。
其詳細說明如下，所述較佳實施例僅做一說明非用以限定本發明。圖1A、圖1B與圖1C為本發明一實施例之發光二極體封裝模組的示意圖。
於本實施例中，如圖1A所示，發光二極體封裝模組包括一電路板10。一金屬板20係直接覆蓋整個電路板10之上表面。金屬板20具有多個晶片承載座22與多個開口24。開口24暴露出電路板10之上表面的一打線區域。開口24設置鄰接於晶片承載座22旁。
接著，請參照圖1B，多個晶片30係分別一一設置於每一個晶片承載座22上。多條導線(圖上未標示)電性連接晶片30與電路板20之打線區域。一封裝材料40係分別覆蓋每一晶片30、多條導線、與打線區域。
於本實施例中，金屬板20直接覆蓋電路板10上表面。請參照圖1C，此圖為本實施例之背面示意圖，由圖1C可知，於本實施例，金屬板20之尺寸可大於電路板10。金屬板20之正面除可提供良好的光反射面外，電路板10與晶片30所產生的熱量也可直接由金屬板10帶走，於本實施例中，金屬板20之尺寸對於散熱效果也有助益。
接續上述說明，請參照圖2A與圖2B，於一實施例中，金屬板20的晶片承載座22之底部可貫穿電路板10並於電路板10之下表面暴露出晶片承載座22之下表面。於本實施例，晶片30所產生的熱量 除了可從金屬板20之上表面導出外，此熱量亦可從金屬板20之晶片承載座22之底部散出。請參照本實施例背面示意圖之圖2B所示，於本實施例中，金屬板20的尺寸與電路板10的尺寸大致相同，但藉由金屬板20之晶片承載座22之底部暴露於電路板10之下表面，除原有功效外亦可提供額外的散熱效果。
於另一實施例中，如圖3A所示，由於本發明之金屬板20係完全覆蓋電路板10，因此於發光二極體封裝模組之發光面皆為金屬板20。金屬板20可為金屬材質提供良好的反射效果。於本實施例中，可於金屬板20之整個上表面設置一高反射層21。此高反射層21之材質可為金屬銀或其他高反射率物質。金屬銀可提供相當優良的反射效果並可利用電鍍的方式設置於金屬板20上。
圖3B為圖3A之局部放大圖，如圖3B所示，電路板10上之打線區域設置有一鍍金層12作為導線的焊墊。鍍金的焊墊不易氧化故可避免因氧化導致打線不黏固的問題，可有效提高封裝製程的良率。更進一步，電路板10上之打線區域位於金屬板20之開口內，因此，此鍍金的焊墊係位於晶片30出光面之下方，可以避免鍍金層12吸光降低出光效率的問題。
請參照圖4A、圖4B與圖4C，於一實施例中，晶片承載座22係設置於發光二極體封裝模組之周緣且開口24會暴露出部分電路板10之周緣區域。如圖4A所示，晶片承載座22設置於電路板10之周緣區域且開口24亦暴露出電路板10之周緣。如圖4B所示，於本實施例中，晶片承載座22設置於發光二極體封裝模組之周緣。因此，晶片30之出光面除了金屬板20之正面外，晶片30之出光區域更包含了發光二極體封裝模組之周緣側面。請參照圖4C，此圖為本實施例之背面示意圖，由圖4C可知，於本實施例中，金屬板20的晶片承載座22之底部亦可選擇性設置成貫穿電路板10並於電路板10之下表面暴露出晶片承載座22之下表面輔助晶片30所產生的熱量散出。
接續上述說明，請繼續參照圖5，本圖示為一實施例的局部放大圖，於本實施例中，晶片承載座26除了可設置於發光二極體封裝模組之周緣，可將晶片承載座26設計成晶片承載座26之頂面係高於金屬板20其他區域之上表面。如此，晶片30除設置於整個模組邊緣增加側向出光區域外，藉由晶片承載座26的設計將晶片30之高度提高，可進一步增加晶片30光路A之出光角度。故，本實施例可有效改善以往發光二極體只有直向性發光，無法達到一般燈泡可270度發光的缺點。
可理解的是，於本發明中，晶片的設置需要黏著固定於晶片承載座，金屬板與電路板間隙係電性隔絕的，所使用的材料技術為一般技術者所熟知的，於此不再進一步說明。
根據上述說明，本發明晶片的放置面整面都為金屬板，可將金屬板整面都設置成具有高反射物質，如銀，以大幅提高晶片的出光效率。由於本發明中，無任何阻擋晶片發光之結構，故可提高出光效率。以往封裝模組之周圍有壩狀(Dam)或凹杯結構，晶片出光後須靠折射後再出光，只要光有折射必然會有光耗損，因而降低出光效率。
於本發明中，電路板的打線區域係下沉於晶片的出光面，因此在打線區域鍍金作為導線焊墊可提供打線的製程良率，由於下沉結構之設計，鍍金的焊墊並不會產生吸光降低出光效率的問題。晶片直接設置於金屬板上，可大幅解決發光二極體封裝模組的散熱問題。如需額外的金屬板可直接與原有金屬板結合，進而提升發光二極體的發光效率及壽命。此外，電路板之線路均包覆於電路板與金屬板間，僅需做好絕緣設計，此設計容易通過耐高壓測試。本發明之結構的構件簡單故可簡化製程與使用材料，因此可大幅降低製造與材料的成本。
綜合上述，本發明藉由將金屬板整個覆蓋電路板直接向上散熱，其金屬板設置於整個電路板上僅暴露出打線區域，故可提供發光二極體封裝模組較佳的光反射效果與散熱效果。
以上所述之實施例僅係為說明本發明之技術思想及特點，其目的在使熟習此項技藝之人士能夠瞭解本發明之內容並據以實施，當不能以之限定本發明之專利範圍，即大凡依本發明所揭示之精神所作之均等變化或修飾，仍應涵蓋在本發明之專利範圍內。
10．．．電路板
12．．．鍍金層
20．．．金屬板
21．．．高反射層
22．．．晶片承載座
24．．．開口
26．．．晶片承載座
30．．．晶片
40．．．封裝材料
A．．．光路
圖1A、圖1B與圖1C為本發明一實施例之流程示意圖。
圖2A與圖2B為本發明一實施例之示意圖。
圖3A與圖3B為本發明一實施例之示意圖。
圖4A、圖4B與圖4C為本發明一實施例之示意圖。
圖5為本發明一實施例之局部示意圖。
10．．．電路板
20．．．金屬板
30．．．晶片
40．．．封裝材料

Claims (7)

  1. 一種發光二極體封裝模組，係包含：一電路板，具有一上表面及一下表面；一金屬板，係直接覆蓋整個該電路板之該上表面，且該金屬板的部分底面與該電路板的下表面平齊，以作為一暴露面，其中該金屬板具有多個晶片承載座與多個開口暴露出該電路板之一打線區域，且該多個開口係設置鄰接於該多個晶片承載座旁；多個晶片，係分別設置於每一該多個晶片承載座上；多條導線，係電性連接該多個晶片與該電路板之一打線區域；以及一封裝材料，係分別覆蓋每一該多個晶片、該多條導線、與該打線區域。
  2. 如請求項1所述之發光二極體封裝模組，其中每一該多個晶片承座之底部係貫穿該電路板，且該底部係與該電路板的下表面平齊，以作為該暴露面。
  3. 如請求項1所述之發光二極體封裝模組，其中該金屬板之整個上表面係具有一高反射層，其材質為金屬銀或高反射率物質。
  4. 如請求項1所述之發光二極體封裝模組，其中該多個晶片承座係設置於該發光二極體封裝模組之周緣且該多個開口係暴露出部分該電路板之周緣區域。
  5. 如請求項1所述之發光二極體封裝模組，其中該多個晶片承座之頂面係高於該金屬板其他區域之上表面。
  6. 如請求項1所述之發光二極體封裝模組，其中該打線區域設置一鍍金層供該多個導線焊接。
  7. 如請求項1所述之發光二極體封裝模組，其中該金屬板的一週緣係包含一向下延伸部，且該向下延伸部包覆該電路板的側壁，其中該向下延伸部的底部與該電路板的下表面平齊，以作為該暴露面。
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