專利名稱：發(fā)光二極體之高散熱光模組及制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于發(fā)光二極體之高散熱光模組及制作方法，系一包含電子基 板與散熱模組功能之復(fù)合結(jié)構(gòu)，具有獨立管理導(dǎo)熱與導(dǎo)電之特性，并且可以縮 小整體發(fā)光二極體之髙散熱光模組之面積，增加其應(yīng)用程度。該發(fā)光二極體之 高散熱光模組進而可與既有燈泡座嵌合，以形成照明用之燈泡。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極體具使用壽命長、亮度高、發(fā)光效率高及耗電量低之特性，且其 抗沖擊性高、反應(yīng)速度快、色彩識別性高、演色性佳，具有取代傳統(tǒng)照明光源， 成為未來照明光源主流之潛能。但目前發(fā)光二極體燈泡的封裝設(shè)計仍以多層次 封裝為基礎(chǔ)，造成散熱路徑上有多個封裝界面而產(chǎn)生的界面熱阻，特別是累積 于印刷電路板上而降低散熱效率。因為散熱效果不佳的問題影響，發(fā)光二極體 的溫度無法有效降低，會減少發(fā)光二極體的發(fā)光效率及使用壽命。
此外，為了提高亮度而增加發(fā)光二極體的數(shù)量時，同時也必須增加饋入電 源之電極數(shù)量，不僅會產(chǎn)生前述散熱不佳的問題外，亦會產(chǎn)生電極配置不易及 整體面積擴大的問題。
另外，習知技術(shù)中亦有將發(fā)光二極體與散熱基材相電性連接，藉以提供接 地訊號。但如此一來，該散熱基材同時兼具散熱與接地之功能，但卻容易因為 散熱基材與其他導(dǎo)體相接觸時而造成電路短路效應(yīng)，從而使得整個發(fā)光二極體 損害、降低產(chǎn)品良率，因此讓散熱基材之形狀、大小反而受限。
再者，發(fā)光二極體雖逐漸提供照明之用，但與目前所使用之燈具并不相容， 不僅阻礙發(fā)光二極體使用于照明用途，更需花費大量成本來更換燈具設(shè)備以達 發(fā)光二極體使用于照明用途，相當不經(jīng)濟也不環(huán)保。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決先前技術(shù)所提到的缺點，本發(fā)明主要目的藉由將發(fā)光元件(特別 是發(fā)光二極體裸晶晶片)直接封裝在散熱基材結(jié)構(gòu)上(chip on heat-dissipating board)，設(shè)計一種具有散熱模組功能之復(fù)合結(jié)構(gòu)及封裝方 式，制造導(dǎo)熱性高及穩(wěn)定性高之發(fā)光二極體之高散熱光模組，從而避免熱能蓄 積于印刷電路板中并可延長發(fā)光元件的使用壽命。本發(fā)明之次一目的系提供一種可提供發(fā)光二極體與印刷電路板相互直接電 性導(dǎo)通之散熱基材，從而縮小整體發(fā)光二極體之高散熱光模組之面積，增加其 應(yīng)用程度。
本發(fā)明之再一目的系提供一發(fā)光二極體之高散熱光模組，避免散熱基材與 其他導(dǎo)體相接觸時而造成電路短路效應(yīng)，從而提高產(chǎn)品良率。
本發(fā)明之又一 目的系可將發(fā)光二極體之高散熱光模組與既有之燈泡座直接 嵌合，無需更換既有燈具設(shè)備即可將該發(fā)光二極體之高散熱光模組直接運用于 照明之優(yōu)點。
本發(fā)光二極體之高散熱光模組之制作方法，系先提供一個散熱基材，該散 熱基材具有一個以上之通孔；提供一個以上外圍包覆電絕緣體之電導(dǎo)體并組設(shè) 于該散熱基材之通孔中，該電導(dǎo)體呈柱狀結(jié)構(gòu)且其兩端蒸鍍金屬作為電極；提 供一印刷電路板，該印刷電路板上具有一個以上之電極，并將電導(dǎo)體一端的電 極與該印刷電路板上的電極相電性連接，從而該散熱基材與該印刷電路板形成 具導(dǎo)熱與導(dǎo)電特性之發(fā)光二極體復(fù)合結(jié)構(gòu)散熱基板；嗣后提供發(fā)光元件并黏著 于散熱基材上；接著提供金屬導(dǎo)線將發(fā)光元件的電極與電導(dǎo)體一端的電極以打 線接合(wire bond)方式做電性連接，而形成一完整電回路，使電流能相互 導(dǎo)通，最后再加入螢光粉，并使用封裝膠做為封裝的材料，以形成本發(fā)明之發(fā) 光二極體之高散熱光模組。
另，關(guān)于散熱基材與電導(dǎo)體及電絕緣體之結(jié)合方式，可以先將電絕緣體包 覆于該電導(dǎo)體之外圍后，再整體塞入該散熱基材之通孔中。第二種方式則是將 電導(dǎo)體與電絕緣體分別先后置入該散熱基材之通孔中，該電絕緣體可以是粉末 顆粒狀并位于該電導(dǎo)體與該散熱基材之間，之后再經(jīng)過高溫燒結(jié)讓電導(dǎo)體、電 絕緣體及散熱基材緊密結(jié)合一體。第三種將散熱基材與電導(dǎo)體及電絕緣體結(jié)合 方式，系提供一個散熱基材，該散熱基材包括第一面、第二面；之后于該散熱 基材之第一面朝第二面凹設(shè)-一環(huán)形槽，該環(huán)形槽之中央則成形該電導(dǎo)體；再將 電絕緣體填充于該凹形槽間，再經(jīng)過高溫燒結(jié)讓電導(dǎo)體、電絕緣體及散熱基材 緊密結(jié)合一體；嗣后再將該散熱基材之第二面朝第一面藉由磨、刮或挖等方式 減少厚度，從而讓該電導(dǎo)體與電絕緣體顯露于該第二面。


圖1為本發(fā)明之第一較佳實施例之結(jié)構(gòu)分解圖。
圖2A為散熱基材與外圍包覆電絕緣體之電導(dǎo)體的分解示意圖。
圖2B為外圍包覆電絕緣體之電導(dǎo)體的剖面圖。
圖3A為外圍包覆電絕緣體之電導(dǎo)體組設(shè)于散熱基材后與印刷電路板之分 解示意圖。圖3B為散熱基材與印刷電路板組設(shè)成發(fā)光二極體復(fù)合結(jié)構(gòu)散熱基板之剖 面示意圖。
圖3C為第3B圖之I部分的放大示意圖。
圖4為于發(fā)光二極體復(fù)合結(jié)構(gòu)散熱基板上加裝發(fā)光元件并完成封裝之剖面圖。
圖5A為本發(fā)明之第二較佳實施利分解圖，于發(fā)光二極體復(fù)合結(jié)構(gòu)散熱基 板上加裝發(fā)光體。
圖5B為第5A圖中之發(fā)光體剖面圖。
圖6為本發(fā)明之發(fā)光二極體之高散熱光模組組設(shè)于既有之燈泡座之剖面圖。
圖7為本發(fā)明之發(fā)光二極體之高散熱光模組組設(shè)于另一種既有之燈泡座之 部分剖面?zhèn)纫晥D。
圖8為圖7在燈泡座之燈罩外圍加裝散熱片之示意圖。
圖9A為該散熱基材凹設(shè)環(huán)形槽之剖面圖。
圖9B為圖9A于環(huán)形槽中填充該電絕緣體之剖面圖。
圖9C為將圖9B之散熱基材的第二面經(jīng)由磨、刮或挖后之散熱基材剖面圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的實施方式詳細說明如下。然而，除了該詳細描述之外，本發(fā)明還 可以廣泛地在其他的實施方式實行。亦即，本發(fā)明的范圍不受已提出之實施方 式的限制，而應(yīng)以本發(fā)明提出之申請專利范圍為準。再者，在以下的說明當中， 各元件的不同部分并沒有依照尺寸繪圖，某些尺度與其他相關(guān)尺度相比已經(jīng)被 夸張，以提供更清楚的描述和本發(fā)明的理解。
請參見圖1所示，為本發(fā)明發(fā)光二極體之高散熱光模組1之第一較佳實施 例的結(jié)構(gòu)分解圖，本發(fā)光二極體之高散熱光模組l主要結(jié)構(gòu)包含有散熱基材 10、電導(dǎo)體21及包覆于其外圍之電絕緣體20、印刷電路板30、發(fā)光元件40、 金屬導(dǎo)線50及封裝膠60。
請參見圖2A、 2B所示，該散熱基材10為柱狀之金屬材質(zhì)，形狀可為圓柱 形或方柱形，于第一較佳實施例中系以圓柱形為例。該散熱基材10之材質(zhì)可 為純銅或銅合金、純鋁或鋁合金、或銅與鋁金屬所形成的復(fù)合材料，包括第一 面11、第二面12及復(fù)數(shù)個貫穿第一面11及第二面12之通孔13。該電導(dǎo)體21 系用于傳導(dǎo)電力并呈柱狀結(jié)構(gòu)，其外圍包覆電絕緣體20，該電導(dǎo)體21的頂端 211及底端212皆蒸鍍一金屬層，藉以做為電極25以導(dǎo)通電流；該電絕緣體 20可為高分子材料、陶瓷材料或前述兩者之復(fù)合材料。而蒸鍍于該電導(dǎo)體21 兩端之金屬可以為金或銀。將該外圍包覆電絕緣體20之電導(dǎo)體21組設(shè)于該散熱基材10之通孔13中從而結(jié)合成一體，并使得該電導(dǎo)體21之頂端211鄰近 該散熱基材10之第一面11，且該電導(dǎo)體21之底端212鄰近該散熱基材10之 第二面12。
請參見圖3A、 3B及3C所示，該散熱基材IO、外圍包覆電絕緣體20之電 導(dǎo)體21及印刷電路板30可形成一發(fā)光二極體復(fù)合結(jié)構(gòu)散熱基板P，其中該印 刷電路板30包括上板面31、復(fù)數(shù)個組設(shè)于該上板面31之電極32及第一輸入 電極33與第二輸入電極34。該復(fù)數(shù)個電極32中， 一部份與第一輸入電極33 相電性連接，其他之電極32則與第二輸路電極34相電性連接，藉以將外部的 電訊號透過第一、二輸入電極33、 34傳導(dǎo)至電極32。該散熱基材10之第二面 12與該印刷電路板30之上板面31相對，從而讓電導(dǎo)體21之底端212上之電 極25與該印刷電路板30之上板面31之電極32相電性連接，并藉由螺絲鎖合 方式、樹脂等黏性物質(zhì)之對位黏合方式或在電導(dǎo)體21之底端212上之電極25 與該印刷電路板30之上板面31之電極32間經(jīng)焊錫焊接方式讓散熱基材10與 印刷電路板30固定結(jié)合成一體，而形成一發(fā)光二極體復(fù)合結(jié)構(gòu)散熱基板P。請 參考圖3B，本較佳實施例即以螺絲S藉由鎖合方式將散熱基材10與印刷電路 板30固定結(jié)合成一體，而形成一發(fā)光二極體復(fù)合結(jié)構(gòu)散熱基板P;且該第一、 二輸入電極33、 34位于上板面31之對側(cè)面，便于后續(xù)電路配裝。
請參見圖4所示，該發(fā)光元件40包括有電極41并將不具有電極41之部 分黏貼固定于散熱基材10之第一面11上，固定方式可使用錫膏、導(dǎo)電銀膠黏 著或是用錫焊的方式固定。該發(fā)光元件40可以是發(fā)光二極體裸晶晶片或是發(fā) 光體8 (詳如后述)。接著使用金屬導(dǎo)線50，將其一端電性連接于發(fā)光元件40 的電極41，另一端電性連接于電導(dǎo)體21之頂端211的電極25，以形成一完整 的電回路。在本較佳實施例中，每一個發(fā)光元件40均搭配兩個電導(dǎo)體21，其 中之一系提供電訊號，另一則是提供接地訊號，從而形成一個完整的電回路。 此外，亦可以一個電導(dǎo)體21提供接地訊號給復(fù)數(shù)個發(fā)光元件40，從而該復(fù)數(shù) 個發(fā)光元件40將形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)。同理，亦可以一個電導(dǎo)體21提供電訊號給復(fù) 數(shù)個發(fā)光元件40，從而該復(fù)數(shù)個發(fā)光元件40將形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)。
為了避免金屬導(dǎo)線50于大氣中使用時所產(chǎn)生之氧化問題，則可使用封裝 膠60做為封裝的材料，該封裝膠60可為硅膠，而封裝范圍主要包含散熱基材 10的第一面11，最少應(yīng)涵蓋電導(dǎo)體21之頂端211的電極25、發(fā)光元件40、 金屬導(dǎo)線50，從而使得前述元件與大氣隔絕，以形成本發(fā)明之發(fā)光二極體之高 散熱光模組1。另可加入螢光粉70于發(fā)光元件40之周邊，該螢光粉70的添加 目的是用于改變發(fā)光元件40所發(fā)出之光的顏色，因此螢光粉70為可添加或不 添加，此外螢光粉70的添加順序可于封裝之前單獨加入或與封裝膠60混合后 始進行封裝。除了上述使用發(fā)光元件40及金屬導(dǎo)線50外，請參見圖5A所示，亦可將 發(fā)光元件40及金屬導(dǎo)線50封裝成發(fā)光體8，而直接錫焊或黏合于發(fā)光二極體 復(fù)合結(jié)構(gòu)散熱基板P之散熱基材10的第一面11上，而成為本發(fā)明之第二較佳 實施例。請參考圖5B，該發(fā)光體8包含基板81、散熱座82、 一個以上之發(fā)光 元件40、復(fù)數(shù)個金屬導(dǎo)線50、兩個電極端子83、 84及封裝膠60。該基板81 為一絕緣體，包含第一面811、通孔812及組設(shè)于第一面811之電路813;該 散熱座82為柱狀體，組設(shè)于該基板81之通孔812中，包含頂面821及底面822; 該發(fā)光元件40貼合于該散熱座82之頂面821，并藉由金屬導(dǎo)線50連接該發(fā)光 元件40及基板81上之電路813;該電極端子83、 84分別連接于基板81上之 電路813，藉以提供電訊號輸入，嗣后再以封裝膠60將基板81之第一面811 予以包覆封裝。此外，該發(fā)光元件40可以同數(shù)目之不同顏色之紅光、藍光、 綠光之發(fā)光元件40加以組合后貼合于該散熱座82之頂面821,并藉由控制輸 入電訊號大小來調(diào)整該發(fā)光體8之顏色。
請再參見圖5A，將該發(fā)光體8貼合于散熱基材10之第一面11上，此時該 散熱座82之底面822將與散熱基材10之第一面11相貼合，藉以將發(fā)光元件 40所產(chǎn)生的熱源傳導(dǎo)出去，并使得該發(fā)光體8之電極端子83、 84分別與電導(dǎo) 體21之頂面211電性連接，形成一發(fā)光二極體之高散熱光模組1。
請參見圖6、 7所示，可將發(fā)光二極體之高散熱光模組1，加裝在既有之燈 泡座9上，直接做為照明用燈泡。
該燈泡座9包括金屬材質(zhì)且呈筒狀之燈座91及固定于燈座91之一側(cè)且呈 杯狀之燈罩92，該燈罩92包括內(nèi)側(cè)921及外側(cè)922，并將該發(fā)光二極體之高 散熱光模組1組設(shè)于該燈罩92內(nèi)側(cè)所圍成之空間中。該燈罩92系由陶瓷材料 或高分子材料所形成之絕緣體、亦可為金屬材質(zhì)，該燈罩92之內(nèi)側(cè)921可鍍 鋁、鎳或銀等金屬而形成反光面，其目的是使發(fā)光二極體之高散熱光模組l所 發(fā)出來的光具有增加及聚光的效果。而該燈座91上包括第一電訊號輸入端911 及第二電訊號輸入端912，皆經(jīng)由導(dǎo)線913分別與發(fā)光二極體之高散熱光模組 1之印刷電路板30之第一、二輸入電極33、 34相電性連接，藉以提供電訊號
使發(fā)光二極體之高散熱光模組1得以發(fā)光。
請參見圖8所示，可于燈泡座9之燈罩92外側(cè)922貼合散熱片93，該散 熱片93包含一座體931及復(fù)數(shù)個相互平行且分離并垂直連接于該座體931之 鰭片932，藉以增加其散熱的功能。
本發(fā)明之發(fā)光二極體之高散熱光模組1之制作方法，其步驟包含提供一個 散熱基材10，該散熱基材10包括第一面11、第二面12及復(fù)數(shù)個貫穿第一面 11及第二面12之通孔13;提供復(fù)數(shù)個外圍包覆電絕緣體20之電導(dǎo)體21，并 組設(shè)于該散熱基材10之通孔13中，各該電導(dǎo)體21呈柱狀結(jié)構(gòu)；提供一印刷電路板30，該印刷電路板30包括上板面31及組設(shè)于該上板面31之復(fù)數(shù)個電 極32;將該散熱基材10之第二面12與該印刷電路板30之上板面31相對且電 導(dǎo)體21之一端與該電極32電性連接；提供一個以上之發(fā)光元件40，其上包括 電極41，并將該發(fā)光元件40黏貼固定于散熱基材10之第一面11上；提供復(fù) 數(shù)個金屬導(dǎo)線50，其一端電性連接于該發(fā)光元件40之電極41， 一端電性連接 于電導(dǎo)體21未與印刷電路板30之電極32相連接之一端；提供封裝膠60作封 裝。該封裝膠60封裝范圍主要包含散熱基材10的第一面11，最少應(yīng)涵蓋傳電 導(dǎo)體21之頂端211、發(fā)光元件40、金屬導(dǎo)線50。另外可提供螢光粉70添加于 發(fā)光元件40之周邊或與封裝膠60混合使用。
另，關(guān)于散熱基材10與電導(dǎo)體21及電絕緣體20之結(jié)合方式，可以先將 電絕緣體20包覆于該電導(dǎo)體21之外圍后，再整體塞入該散熱基材10之通孔 13中。第二種方式則是將電導(dǎo)體21與電絕緣體20分別先后置入該散熱基材 IO之通孔13中，該電絕緣體20可為粉末顆粒狀并位于該電導(dǎo)體21與該散熱 基材10之間，之后再經(jīng)過高溫燒結(jié)讓電導(dǎo)體21、電絕緣體20及散熱基材10 緊密結(jié)合一體。
請參考圖9A至9C，系第三種將散熱基材10與電導(dǎo)體21及電絕緣體20結(jié) 合方式，提供一個散熱基材IO，該散熱基材IO包括第一面11、第二面12;之 后于該散熱基材10之第一面11朝第二面12凹設(shè)一環(huán)形槽14，該環(huán)形槽14之 中央則成形該電導(dǎo)體21;再將電絕緣體20填充于該環(huán)形槽14間，再經(jīng)過高溫 燒結(jié)讓電導(dǎo)體21、電絕緣體20及散熱基材10緊密結(jié)合一體；嗣后再將該散熱 基材10之第二面12朝第一面11藉由磨、刮或挖等方式減少厚度，從而讓該 電導(dǎo)體21與電絕緣體20顯露于該第二面12。
如上所述，本發(fā)明將發(fā)光元件40直接封裝在散熱基材IO上，設(shè)計一種具 有散熱佳及穩(wěn)定性高之發(fā)光二極體之高散熱光模組1，從而成功達到本發(fā)明之 主要目的。
又，將印刷電路板30上之電極32設(shè)計于散熱基材10之下方，使得發(fā)光 元件40上之電極41可藉由散熱基材10中之電導(dǎo)體21與印刷電路板30上之 電極32直接電性連接，從而縮小整體發(fā)光二極體之高散熱光模組1之面積， 增加其應(yīng)用程度，成功達到本發(fā)明之次一目的。
又，發(fā)光二極體之高散熱光模組1之每一個發(fā)光元件40均搭配兩個電導(dǎo) 體21，其中之一系提供電訊號，另一則是提供接地訊號，而不使用散熱基材 10來提供接地訊號，從而避免散熱基材10與其他導(dǎo)體相接觸時所造成的電路 短路效應(yīng)，成功達到本發(fā)明之再一目的。
又，發(fā)光二極體之高散熱光模組l可與既有之燈泡座9直接嵌合，無需更
換既有燈具設(shè)備即可將該發(fā)光二極體之高散熱光模組1直接運用于照明，成功達到本發(fā)明之又一目的。
以上所述僅為本發(fā)明之較佳實施方式，并非用以限定本發(fā)明之申請專利范 圍。在不脫離本發(fā)明之實質(zhì)內(nèi)容的范疇內(nèi)仍可予以變化而加以實施，此等變化 應(yīng)仍屬于本發(fā)明之范圍。因此，本發(fā)明之范疇系由下列申請專利范圍所界定。
權(quán)利要求
1. 一種發(fā)光二極體之高散熱光模組，系提供照明、發(fā)光之用，其特征在于，包含散熱基材，為柱狀之金屬材質(zhì)，包括第一面、第二面及復(fù)數(shù)個貫穿第一面及第二面之通孔；復(fù)數(shù)個組設(shè)于該散熱基材之通孔中的電導(dǎo)體，各該電導(dǎo)體成柱狀結(jié)構(gòu)且其外圍包覆電絕緣體；印刷電路板，包括上板面及組設(shè)于該上板面之復(fù)數(shù)個電極，該上板面與該散熱基材之第二面相對且電導(dǎo)體之一端與該電極相電性連接；一個以上之發(fā)光元件，組設(shè)于該散熱基材之第一面上并包括電極；復(fù)數(shù)個金屬導(dǎo)線，一端電性連接于該發(fā)光元件電極，一端電性連接于電導(dǎo)體未與印刷電路板之電極相連接之一端；及封裝膠，覆蓋散熱基材之第一面。
2. 如權(quán)利要求1所述之發(fā)光二極體之高散熱光模組，其特征在于，該散熱基 材系純銅或銅合金、純鋁或鋁合金、或銅與鋁金屬所形成的復(fù)合材料。
3. 如權(quán)利要求1所述之發(fā)光二極體之高散熱光模組，其特征在于，該電導(dǎo)體 之兩端可鍍金或銀。
4. 如權(quán)利要求1所述之發(fā)光二極體之高散熱光模組，其特征在于，該電絕緣 體包括高分子材料、陶瓷材料或前述兩者之復(fù)合材料。
5. 如權(quán)利要求1所述之發(fā)光二極體之高散熱光模組，其特征在于，該散熱基 材與該印刷電路板間可藉由螺絲鎖合、樹脂黏著貼合或焊楊焊接的方式固 接一體。
6. 如權(quán)利要求1所述之發(fā)光二極體之高散熱光模組，其特征在于，另可加入 螢光粉于發(fā)光元件之周邊。
7. 如權(quán)利要求1所述之發(fā)光二極體之高散熱光模組，其特征在于，該封裝膠 可另加入螢光粉與之混合。
8. 如權(quán)利要求1所述之發(fā)光二極體之高散熱光模組，其特征在于，該發(fā)光元 件可用錫膏、導(dǎo)電銀膠黏著或是用錫焊的方式固定于散熱基材上。
9. 如權(quán)利要求1所述之發(fā)光二極體之高散熱光模組，其特征在于，另可組設(shè) 于一燈泡座內(nèi)，該燈泡座包括金屬材質(zhì)且呈筒狀之燈座及固定于燈座之一 側(cè)且呈杯狀之燈罩，該燈罩包括內(nèi)側(cè)及外側(cè)，并將該發(fā)光二極體之高散熱 光模組組設(shè)于該燈罩內(nèi)側(cè)所圍成之空間中。
10. 如權(quán)利要求9所述之發(fā)光二極體之高散熱光模組，其特征在于，該燈罩內(nèi) 側(cè)可鍍鋁、鎳或銀以為反光層。
11. 如權(quán)利要求9所述之發(fā)光二極體之高散熱光模組，其特征在于，該燈罩的 外側(cè)可加裝散熱片，該散熱片包含一座體及復(fù)數(shù)個相互平行且分離并垂直 連接于該座體之鰭片。
12. —種發(fā)光二極體之高散熱光模組，系提供照明、發(fā)光之用，其特征在于， 包含散熱基材，為柱狀之金屬材質(zhì)，包括第一面、第二面及復(fù)數(shù)個貫穿第一面及第二面之通孔；復(fù)數(shù)個組設(shè)于該散熱基材之通孔中的電導(dǎo)體，各該電導(dǎo)體成柱狀結(jié) 構(gòu)且其外圍包覆電絕緣體；印刷電路板，包括上板面及組設(shè)于該上板面之復(fù)數(shù)個電極，該上板 面與該散熱基材之第二面相對且電導(dǎo)體之一端與該電極相電性連接；及一個以上之發(fā)光體，組設(shè)于該散熱基材之第一面，包含基板、散熱 座、 一個以上之發(fā)光元件、復(fù)數(shù)個金屬導(dǎo)線、兩個電極端子及封裝膠；該 基板為一絕緣體，包含第一面、通孔及組設(shè)于第一面之電路；該散熱座為 柱狀體，組設(shè)于該基板之通孔中，包含頂面及底面，該底面與散熱基材之 第一面相貼合；該發(fā)光元件貼合于該散熱座之頂面，并藉由金屬導(dǎo)線連接 該發(fā)光元件及基板上之電路；該電極端子一端分別連接于基板上之電路， 另一端連接于電導(dǎo)體未與印刷電路板之電極相電性連接之另一端；而該封 裝膠覆蓋該基板之第一面。
13. 如權(quán)利要求12所述之發(fā)光二極體之高散熱光模組，其特征在于，該散熱 基材系純銅或銅合金、純鋁或鋁合金、或銅與鋁金屬所形成的復(fù)合材料。
14. 如權(quán)利要求12所述之發(fā)光二極體之高散熱光模組，其特征在于，該電導(dǎo) 體之兩端可鍍金或銀。
15. 如權(quán)利要求12所述之發(fā)光二極體之高散熱光模組，其特征在于，該電絕 緣體包括高分子材料、陶瓷材料或前述兩者之復(fù)合材料。
16. 如權(quán)利要求12所述之發(fā)光二極體之高散熱光模組，其特征在于，該散熱 基材與該印刷電路板間可藉由螺絲鎖合、樹脂黏著貼合或焊餳焊接的方式 固接一體。
17. 如權(quán)利要求12所述之發(fā)光二極體之高散熱光模組，其特征在于，另可加 入螢光粉于發(fā)光元件之周邊。
18. 如權(quán)利要求12所述之發(fā)光二極體之高散熱光模組，其特征在于，該封裝 膠可另加入螢光粉與之混合。
19. 如權(quán)利要求12所述之發(fā)光二極體之高散熱光模組，其特征在于，該發(fā)光 元件可用錫膏、導(dǎo)電銀膠黏著或是用錫焊的方式固定于散熱座上。
20. 如權(quán)利要求12所述之發(fā)光二極體之高散熱光模組，其特征在于，另可組設(shè)于一燈泡座內(nèi)，該燈泡座包括金屬材質(zhì)且呈筒狀之燈座及固定于燈座之 一側(cè)且呈杯狀之燈罩，該燈罩包括內(nèi)側(cè)及外側(cè)，并將該發(fā)光二極體之高散 熱光模組組設(shè)于該燈罩內(nèi)側(cè)所圍成之空間中。
21. 如權(quán)利要求20所述之發(fā)光二極體之高散熱光模組，其特征在于，該燈罩 內(nèi)側(cè)可鍍鋁、鎳或銀。
22. 如權(quán)利要求20所述之發(fā)光二極體之高散熱光模組，其特征在于，該燈罩 的外側(cè)可加裝散熱片，該散熱片包含一座體及復(fù)數(shù)個相互平行且分離并垂 直連接于該座體之鰭片。
23. —種發(fā)光二極體之高散熱光模組之制作方法，其步驟包含提供一散熱基材，該散熱基材包括第一面、第二面及復(fù)數(shù)個貫穿第一 面及第二面之通孔；提供復(fù)數(shù)個呈柱狀結(jié)構(gòu)之電導(dǎo)體，組設(shè)于該散熱基材之通孔中，各該 電導(dǎo)體外圍包覆電絕緣體；提供一印刷電路板，該印刷電路板包括上板面及組設(shè)于該上板面之 復(fù)數(shù)個電極；將該散熱基材之第二面與該印刷電路板之上板面相對且電導(dǎo)體之一 端與該電極相電性連接；提供一個以上包括電極之發(fā)光元件，并將該發(fā)光元件黏貼固定于散熱 基材上；提供復(fù)數(shù)個金屬導(dǎo)線，其一端電性連接于該發(fā)光元件之電極， 一端電 性連接于電導(dǎo)體未與印刷電路板之電極相連接之一端；及 提供一封裝膠作封裝，并覆蓋散熱基材之第一面。
24. 如權(quán)利要求23所述之發(fā)光二極體之高散熱光模組制造方法，其特征在于， 另可提供一螢光粉添加于發(fā)光元件之周邊或與封裝膠混合使用。
25. —種發(fā)光二極體之高散熱光模組之制作方法，其步驟包含提供一散熱基材，該散熱基材包括第一面、第二面及復(fù)數(shù)個貫穿第一面及第二面之通孔；提供復(fù)數(shù)個呈柱狀結(jié)構(gòu)之電導(dǎo)體，組設(shè)于該散熱基材之通孔中； 提供電絕緣體，填充于該通孔中，并隔離該電導(dǎo)體與散熱基板； 提供一高溫燒結(jié)程序讓電導(dǎo)體、電絕緣體及散熱基材緊密結(jié)合一體； 提供一印刷電路板，該印刷電路板包括上板面及組設(shè)于該上板面之復(fù)數(shù)個電極；將該散熱基材之第二面與該印刷電路板之上板面相對且電導(dǎo)體之一 端與該電極相電性連接；提供一個以上包括電極之發(fā)光元件，并將該發(fā)光元件黏貼固定于散熱基材上；提供復(fù)數(shù)個金屬導(dǎo)線，其一端電性連接于該發(fā)光元件之電極， 一端 電性連接于電導(dǎo)體未與印刷電路板之電極相連接之一端；及 提供一封裝膠作封裝，并覆蓋散熱基材之第一面。
26. 如權(quán)利要求25所述之發(fā)光二極體之高散熱光模組制造方法，其特征在于， 另可提供一螢光粉添加于發(fā)光元件之周邊或與封裝膠混合使用。
27. —種發(fā)光二極體之高散熱光模組之制作方法，其步驟包含提供一散熱基材，該散熱基材包括第一面、第二面，該第一面朝第二 面具有一環(huán)形槽，該環(huán)形槽之中央則成形電導(dǎo)體；提供一 電絕緣體并填充于該環(huán)形槽中；提供一高溫燒結(jié)程序讓電導(dǎo)體、電絕緣體及散熱基材緊密結(jié)合一體； 將該散熱基材之第二面朝第一面藉由磨、刮或挖等方式減少厚度，從而讓該電導(dǎo)體與電絕緣體顯露于該第二面;提供一印刷電路板，該印刷電路板包括上板面及組設(shè)于該上板面之復(fù)數(shù)個電極；將該散熱基材之第二面與該印刷電路板之上板面相對且電導(dǎo)體之一 端與該電極相電性連接；提供一個以上包括電極之發(fā)光元件，并將該發(fā)光元件黏貼固定于散熱 基材上；提供復(fù)數(shù)個金屬導(dǎo)線，其一端電性連接于該發(fā)光元件之電極， 一端電 性連接于電導(dǎo)體未與印刷電路板之電極相連接之一端；及 提供一封裝膠作封裝，并覆蓋散熱基材之第一面。
28. 如權(quán)利要求27所述之發(fā)光二極體之高散熱光模組制造方法，其特征在于， 另可提供一螢光粉添加于發(fā)光元件之周邊或與封裝膠混合使用。
全文摘要
本發(fā)明系一發(fā)光二極體之高散熱光模組及制作方法，包含散熱基材、印刷電路板、電導(dǎo)體、電絕緣體、發(fā)光元件、金屬導(dǎo)線及封裝膠。該散熱基材具有通孔；該電導(dǎo)體組設(shè)于該通孔中且周圍包覆該電絕緣體，并將該電導(dǎo)體一端與印刷電路板相結(jié)合，即形成一發(fā)光二極體復(fù)合結(jié)構(gòu)散熱基板，嗣后再將發(fā)光元件貼合于此散熱基材上，并以金屬導(dǎo)線連接該發(fā)光元件及電導(dǎo)體，再以封裝膠做封裝，從而形成發(fā)光二極體之高散熱光模組。亦可將發(fā)光元件、金屬導(dǎo)線及封裝膠結(jié)合成發(fā)光體；或以紅光、藍光、綠光之發(fā)光元件加以組合后藉由控制輸入電訊號大小來調(diào)整該發(fā)光體之顏色。
文檔編號F21V29/00GK101457917SQ20071017223
公開日2009年6月17日 申請日期2007年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月13日
發(fā)明者吳信賢, 林文進, 林舜天, 簡文祥, 黃俊瑋 申請人:連展科技(深圳)有限公司;臺圣技術(shù)顧問有限公司