專利名稱：發(fā)光組件的封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是涉及一種封裝結(jié)構(gòu)，特別是涉及一種發(fā)光組件的封裝結(jié)構(gòu)，可直接以印刷電路板對(duì)發(fā)光二極管進(jìn)行供電，而有利于發(fā)光組件的構(gòu)造和制作過(guò)程的減化。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(LED；Light-Emitting Diode)由于具備有壽命長(zhǎng)、體積小、耗電量少、反應(yīng)速度快、無(wú)熱輻射和單色性發(fā)光的特性和優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用在指示燈、廣告牌中。
常用的發(fā)光組件的封裝結(jié)構(gòu)是如圖1所示，主要是將一導(dǎo)電架13與一發(fā)光二極管15電連接。發(fā)光二極管15是包括有一第一材料層151和一第二材料層153的層迭，第一材料層151與第二材料層153分別為一N型半導(dǎo)體材料和一P型半導(dǎo)體材料，并在第一材料層131和第二材料層的交接位置自然形成有一PN接口，當(dāng)兩者之間存在有一電壓差時(shí)，將致使所述的發(fā)光二極管15產(chǎn)生一色光源。
在發(fā)光二極管15的發(fā)光過(guò)程當(dāng)中會(huì)伴隨有熱量的產(chǎn)生，其所產(chǎn)生的熱量若不加以導(dǎo)出則勢(shì)必會(huì)對(duì)發(fā)光二極管15本身的發(fā)光效率造成影響，因此一般是將發(fā)光二極管15設(shè)置在一導(dǎo)熱體11上，而有利于熱量的導(dǎo)出。例如，在發(fā)光過(guò)程當(dāng)中所產(chǎn)生的熱量會(huì)以熱傳導(dǎo)的方式傳遞至導(dǎo)熱體11，使得發(fā)光二極管13在使用過(guò)程中溫度不至于過(guò)高。
通過(guò)導(dǎo)線16的設(shè)置可完成導(dǎo)電架13與發(fā)光二極管15的電連接，并達(dá)到直接由導(dǎo)電架13對(duì)發(fā)光二極管15進(jìn)行供電的目的。有利于提高發(fā)光二極管15的供電電路的簡(jiǎn)化，和其后續(xù)使用上的便利性。
上述的構(gòu)造中，發(fā)光二極管15是通過(guò)導(dǎo)線16而與導(dǎo)電架13相連接，此一連接關(guān)系容易在制作或使用過(guò)程當(dāng)中造成導(dǎo)線16的脫落或在經(jīng)過(guò)高低溫?zé)釠_擊后同樣會(huì)造成導(dǎo)線16的脫落。例如，在發(fā)光組件10的制作過(guò)程當(dāng)中常會(huì)灌注膠體，使得膠體(silicone)與發(fā)光二極管15相接觸，并在發(fā)光二極管15的外表面形成有一透光保護(hù)層18，而達(dá)到保護(hù)發(fā)光二極管15的目的。
然而，一般的透光保護(hù)層18是一軟性材質(zhì)，其結(jié)構(gòu)應(yīng)力很低且容易受到外力的作用而產(chǎn)生變形。在透光保護(hù)層18變形的同時(shí)將會(huì)對(duì)發(fā)光組件10的內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生拉扯，并致使電性連接發(fā)光二極管15與導(dǎo)電架13的導(dǎo)線16斷裂或脫落，而造成發(fā)光組件10的產(chǎn)生良率和耐用度無(wú)法獲得有效的提升。
導(dǎo)電架13是包括有一第一導(dǎo)電架131和一第二導(dǎo)電架133，并以一絕緣模塊14進(jìn)行包覆，達(dá)到固定第一導(dǎo)電架131和第二導(dǎo)電架133的目的。在發(fā)光組件10的制作過(guò)程當(dāng)中，導(dǎo)電架13的設(shè)置和添購(gòu)將會(huì)造成制作過(guò)程步驟和成本的提高，不僅不利于發(fā)光組件10的制作過(guò)程效率的提升，同時(shí)也使得發(fā)光組件10的制作成本無(wú)法降低。
為此，如何設(shè)計(jì)出一種新穎的發(fā)光組件的封裝結(jié)構(gòu)，不僅可在發(fā)光組件的制作過(guò)程當(dāng)中省去導(dǎo)電架的設(shè)置，也可不必通過(guò)導(dǎo)線的設(shè)置便可完成發(fā)光二極管的電性連接，此即為本實(shí)用新型的重點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的主要目的在于，提供一種發(fā)光組件的封裝結(jié)構(gòu)，其主要是在一印刷電路板上設(shè)置有至少一容置空間，并在容置空間內(nèi)部設(shè)置發(fā)光二極管，如此將可直接以印刷電路板對(duì)發(fā)光二極管進(jìn)行供電，而省去常用導(dǎo)電架的設(shè)置步驟和設(shè)置成本。
本實(shí)用新型的次要目的在于，提供一種發(fā)光組件的封裝結(jié)構(gòu)，其中印刷電路板是直接與供電基板相連接，而在發(fā)光組件的制作過(guò)程中將不用進(jìn)行打線的步驟，同時(shí)也可省去材料和設(shè)置的成本。
本實(shí)用新型的又一目的在于，提供一種發(fā)光組件的封裝結(jié)構(gòu)，其中發(fā)光組件是與一導(dǎo)熱體相連接，而有利于將發(fā)光過(guò)程中所產(chǎn)生的熱量加以導(dǎo)出。
本實(shí)用新型的又一目的在于，提供一種發(fā)光組件的封裝結(jié)構(gòu)，其中是可在印刷電路板的單一容置空間內(nèi)部設(shè)置有復(fù)數(shù)個(gè)發(fā)光二極管，而有利于將各個(gè)發(fā)光二極管所產(chǎn)生的色光源進(jìn)行混合。
本實(shí)用新型的又一目的在于，提供一種發(fā)光組件的封裝結(jié)構(gòu)，其中是可在單一個(gè)印刷電路板上設(shè)置有復(fù)數(shù)個(gè)容置空間，并在容置空間內(nèi)部分別設(shè)有相對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管，而有利于簡(jiǎn)化發(fā)光組件的設(shè)置流程。
本實(shí)用新型的又一目的在于，提供一種發(fā)光組件的封裝結(jié)構(gòu)，其中發(fā)光二極管是以矩陣方式排列并設(shè)置在印刷電路板上，可有效提高發(fā)光組件后續(xù)制作過(guò)程或使用上的便利性。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種發(fā)光組件的封裝結(jié)構(gòu)，其主要構(gòu)造是包括有一供電基板、至少一發(fā)光二極管和一印刷電路板所述的供電基板，在所述的供電基板上設(shè)置有至少一第一供電電路和至少一第二供電電路；所述的發(fā)光二極管，設(shè)置在所述的供電基板上，其中，所述的發(fā)光二極管是包括有一以層迭方式設(shè)置的第一材料層和第二材料層，并在所述的第一材料層上設(shè)置有至少一第一電極，而所述的第二材料層上則設(shè)置有至少一第二電極，并且，所述的第一電極與所述的第一供電電路相連接，而所述的第二電極則與所述的第二供電電路相連接；所述的印刷電路板，包括有至少一容置空間，并在所述的容置空間內(nèi)部設(shè)置所述的發(fā)光二極管，其中，所述的第一供電電路和第二供電電路分別與所述的印刷電路板電連接。
所述的發(fā)光二極管以一覆晶的方式設(shè)置在所述的供電基板上。
所述的發(fā)光二極管上可選擇設(shè)置有一熒光膠、一透光保護(hù)層和其組合式的其中的一者。
所述的透光保護(hù)層為一透鏡。
所述的供電基板與一導(dǎo)熱體相連接。
所述的導(dǎo)熱體由一金屬材料所制成。
所述的容置空間內(nèi)部所設(shè)置發(fā)光二極管個(gè)數(shù)為三個(gè)，并分別為一第一發(fā)光二極管、一第二發(fā)光二極管和一第三發(fā)光二極管。
所述的印刷電路板上是設(shè)置有復(fù)數(shù)個(gè)容置空間和復(fù)數(shù)個(gè)發(fā)光二極管，且所述的發(fā)光二極管是以矩陣方式排列。
所述的供電基板是由一具有良好導(dǎo)熱特性的絕緣材質(zhì)所制成。
所述的印刷電路板的容置空間內(nèi)部尚設(shè)置有所述的供電基板。
采用上述技術(shù)方案的本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)不僅可在發(fā)光組件的制作過(guò)程當(dāng)中省去導(dǎo)電架的設(shè)置，也可不必通過(guò)導(dǎo)線的設(shè)置便可完成發(fā)光二極管的電性連接，既減少制造步驟，又降低設(shè)置成本。


圖1為常用技術(shù)發(fā)光組件的封裝構(gòu)造剖面示意圖；圖2A為本實(shí)用新型發(fā)光組件的封裝構(gòu)造一較佳實(shí)施例的剖面示意圖；圖2B為本實(shí)用新型上述實(shí)施例的俯視圖；圖3為本實(shí)用新型又一實(shí)施例的剖面示意圖；圖4為本實(shí)用新型又一實(shí)施例的剖面示意圖；圖5A為本實(shí)用新型又一實(shí)施例的剖面示意圖；圖5B為本實(shí)用新型上述實(shí)施例的俯視圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明10-發(fā)光組件；11-導(dǎo)熱體；13-導(dǎo)電架；131-第一導(dǎo)電架；133-第二導(dǎo)電架；14-絕緣模塊；15-發(fā)光二極管；151-第一材料層；153-第二材料層；16-導(dǎo)線；18-透光保護(hù)層；20-發(fā)光組件；21-供電基板；22-容置空間；231-第一供電電路；233-第二供電電路；241-第一導(dǎo)電黏固層；243-第二導(dǎo)電黏固層；25-發(fā)光二極管；251-第一材料層；253-第二材料層；261-第一電極；263-第二電極；27-印刷電路板；30-發(fā)光組件；31-導(dǎo)熱體；34-黏固層；38-透光保護(hù)層；39-熒光膠；40-發(fā)光組件；45-發(fā)光二極管；451-第一發(fā)光二極管；453-第二發(fā)光二極管；455-第三發(fā)光二極管；50-發(fā)光組件。
具體實(shí)施方式
首先，請(qǐng)參閱圖2A和圖2B，是分別本實(shí)用新型發(fā)光組件的封裝結(jié)構(gòu)一較佳實(shí)施例的剖面示意圖和俯視圖。如圖所示，本實(shí)用新型所述的發(fā)光組件20主要是在一供電基板21上設(shè)置有至少一發(fā)光二極管25，并將供電基板21與一印刷電路板(PCB)27電連接，而達(dá)到以印刷電路板27對(duì)發(fā)光二極管25進(jìn)行供電的目的。
供電基板21上設(shè)置有至少一第一供電電路231和至少一第二供電電路233，并將第一供電電路231和第二供電電路233與發(fā)光二極管25相連接。例如，發(fā)光二極管25以一覆晶(flip chip)的方式設(shè)置在供電基板21上。發(fā)光二極管25是包括有一以層迭方式設(shè)置的第一材料層251和第二材料層253，在第一材料層251上設(shè)置有至少一第一電極261，而第二材料層253上則設(shè)置有至少一第二電極263。第一電極261與供電基板21的第一供電電路231相連接，而第二電極263則與第二供電電路233相連接，如此將可通過(guò)第一供電電路231和第二供電電路233對(duì)發(fā)光二極管25進(jìn)行供電。
發(fā)光二極管25的第一材料層251和第二材料層253是由一半導(dǎo)體材料所制成，例如，第一材料層251為一N型半導(dǎo)體材料，而第二材料層253則為一P型半導(dǎo)體材料，并在第一材料層251和第二材料層253的交界自然形成有一PN界面。當(dāng)?shù)谝徊牧蠈?51和第二材料層253之間存在有一電源訊號(hào)時(shí)，將致使所述的PN接口產(chǎn)生一光源。
印刷電路板27上是設(shè)置有至少一容置空間22，并在容置空間22內(nèi)部設(shè)置有發(fā)光二極管25和/或供電基板21。其中，供電基板21的第一供電電路231和第二供電電路233分別與印刷電路板27電連接，例如，第一供電電路231是與印刷電路板27的第一線路(未顯示)相連接，而第二供電電路233則與印刷電路板27的第二線路(未顯示)相連接。如此，將可直接以印刷電路板27通過(guò)第一供電電電路231和第二供電電路233，達(dá)到對(duì)發(fā)光二極管25進(jìn)行供電的目的。
其中，第一供電電路231和第二供電電路233與印刷電路板27之間，是以一第一導(dǎo)電黏固層241進(jìn)行兩者的黏固和電性導(dǎo)通。第一導(dǎo)電黏固層241的材料是為一金屬黏接材料，例如錫膏、錫片、錫箔、錫絲等材質(zhì)。而發(fā)光二極管25與第一供電電路231和第二供電電路233之間是以一第二導(dǎo)電黏固層243進(jìn)行連接和電性導(dǎo)通，例如，為一錫球或一合金材質(zhì)。其中，第一導(dǎo)電黏固層241比第二導(dǎo)電黏固層243可以一較低的溫度完成設(shè)置，例如，第一導(dǎo)電黏固層241是為一低溫導(dǎo)電黏固層；而第二導(dǎo)電黏固層243則為一高溫導(dǎo)電黏固層。當(dāng)然在本實(shí)用新型的另一實(shí)施例中第一導(dǎo)電黏固層241和第二導(dǎo)電黏固層243也可由相同的材質(zhì)所制成。并且，供電基板21是選擇由一高導(dǎo)熱是數(shù)和低膨脹西數(shù)的陶瓷材料或金屬材料(例如AlN、Al2O3、CuW)所制成。
印刷電路板27的線路的連接是依據(jù)發(fā)光二極管25的設(shè)置位置而進(jìn)行調(diào)整，例如，在欲設(shè)置發(fā)光二極管25的區(qū)域預(yù)留并形成容置空間22，再以一般印刷電路板27的線路的設(shè)置方式，例如，以蝕刻方式形成印刷電路板27的連接線路。而后，再將發(fā)光二極管25設(shè)置在容置空間22內(nèi)部，將可不通過(guò)常用導(dǎo)電架(13)的設(shè)置便可完成發(fā)光二極管25的電路連接，而有利于發(fā)光組件20的制作過(guò)程效率的提升與制作成本的下降。
又有，容置空間22可具有各種不同的斜角，例如45度，使得容置空間22如同反射面一般的特性，并有利于發(fā)光二極管25所產(chǎn)生的色光的導(dǎo)出。
此外，請(qǐng)參閱圖3，是本實(shí)用新型又一實(shí)施例的剖面示意圖。如圖所示，本實(shí)用新型所述的發(fā)光組件30與圖2A所述的發(fā)光組件20相異之處在于，發(fā)光組件30包括有一導(dǎo)熱體(散熱體；heat sinker)31，而有利于將發(fā)光二極管25的發(fā)光過(guò)程中所產(chǎn)生的熱量加以導(dǎo)出。
發(fā)光二極管25主要是通過(guò)供電基板21與導(dǎo)熱體31相連接，例如，供電基板21是通過(guò)一黏固層34而與導(dǎo)熱體31相連接。其中，供電基板21是由一具良好導(dǎo)熱特性的非導(dǎo)體所制成，而導(dǎo)熱體31則為一具良好導(dǎo)熱特性的材質(zhì)所制成，例如，金屬材質(zhì)鋁、銅、銀等材質(zhì)。當(dāng)然，黏固層34也為一良好的導(dǎo)熱體，例如，銀膠、散熱膏、錫膏。
在發(fā)光二極管25的發(fā)光過(guò)程中所產(chǎn)生的熱量，可由供電基板21通過(guò)黏固層34而傳遞給導(dǎo)熱體31。其中，熱量在各個(gè)組件(供電基板21、黏固層34和導(dǎo)熱體31)之間是以熱傳導(dǎo)的方式進(jìn)行傳遞，因此，可以較快的速度將熱量引導(dǎo)出發(fā)光二極管25，并有利于發(fā)光二極管25的發(fā)光效率的提升。
又有，在發(fā)光二極管25上設(shè)置有一透光保護(hù)層38，以達(dá)到保護(hù)發(fā)光二極管25的目的，其中，透光保護(hù)層38的設(shè)置主要是將一膠體(例如silicone)灌注在容置空間22內(nèi)部，而在本實(shí)用新型另一實(shí)施例中，所述的透光保護(hù)層38的形狀是可加以改變(例如為一透鏡)，如此可將發(fā)光二極管25所產(chǎn)生的光源匯集。當(dāng)然，發(fā)光二極管25上也可選擇設(shè)置有一熒光膠39，可將發(fā)光二極管25所產(chǎn)生的光源進(jìn)行光色轉(zhuǎn)換。
接續(xù)，請(qǐng)參閱圖4，為本實(shí)用新型又一實(shí)施例的俯視圖。如圖所示，本實(shí)用新型所述的發(fā)光組件40主要是在印刷電路板27的容置空間22內(nèi)部設(shè)置有復(fù)數(shù)個(gè)發(fā)光二極管，如此將有利于提高發(fā)光組件40的發(fā)光亮度。當(dāng)然，若所述的復(fù)數(shù)個(gè)發(fā)光二極管是可產(chǎn)生不同顏色的色光源，則可在容置空間22內(nèi)進(jìn)行各色光源的光色混合。
發(fā)光組件40的容置空間22內(nèi)部所設(shè)置的發(fā)光二極管的個(gè)數(shù)是以三個(gè)為最佳，例如，在容置空間22內(nèi)分別設(shè)置有一第一發(fā)光二極管451、一第二發(fā)光二極管453和一第三發(fā)光二極管455。其中，第一發(fā)光二極管451是可產(chǎn)生一紅色光源；第二發(fā)光二極管453是可產(chǎn)生一綠色光源；而第三發(fā)光二極管455則可產(chǎn)生一藍(lán)色光源。通過(guò)將第一發(fā)光二極管451、第二發(fā)光二極管453和第三發(fā)光二極管455共同設(shè)置在容置空間22內(nèi)，可在容置空間22內(nèi)進(jìn)行紅色光源、綠色光源和藍(lán)色光源的混合，將可使得發(fā)光組件40產(chǎn)生白色光源或是達(dá)到全彩化的目的。
最后，請(qǐng)參閱圖5A和圖5B，分別為本實(shí)用新型又一實(shí)施例的剖面示意圖和俯視圖。如圖所示，本實(shí)用新型所述的發(fā)光組件50主要是在印刷電路板27上設(shè)置有復(fù)數(shù)個(gè)容置空間22和復(fù)數(shù)個(gè)發(fā)光二極管25，例如，在各個(gè)容置空間22內(nèi)部設(shè)置有相對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管25，致使在單一印刷電路板27上設(shè)置有復(fù)數(shù)個(gè)發(fā)光二極管25。
單一印刷電路板27上所設(shè)置的復(fù)數(shù)個(gè)發(fā)光二極管25是可以各種方式進(jìn)行排列，例如，如圖5B所示的發(fā)光二極管25是以一矩陣方式進(jìn)行排列。如此，將有利于提高發(fā)光組件50的適用范圍，例如，發(fā)光組件50是可作為一平面光源使用也可為一LED顯示器面板。
以上所述者，僅為本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施例而已，并非用來(lái)限定本實(shí)用新型實(shí)施的范圍，舉凡依本實(shí)用新型申請(qǐng)專利范圍所述的形狀、構(gòu)造、特征和精神所為的均等變化與修飾，均應(yīng)包括在本實(shí)用新型的申請(qǐng)專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種發(fā)光組件的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于其主要構(gòu)造是包括有一供電基板、至少一發(fā)光二極管和一印刷電路板所述的供電基板，在所述的供電基板上設(shè)置有至少一第一供電電路和至少一第二供電電路；所述的發(fā)光二極管，設(shè)置在所述的供電基板上，其中，所述的發(fā)光二極管是包括有一以層迭方式設(shè)置的第一材料層和第二材料層，并在所述的第一材料層上設(shè)置有至少一第一電極，而所述的第二材料層上則設(shè)置有至少一第二電極，并且，所述的第一電極與所述的第一供電電路相連接，而所述的第二電極則與所述的第二供電電路相連接；所述的印刷電路板，包括有至少一容置空間，并在所述的容置空間內(nèi)部設(shè)置所述的發(fā)光二極管，其中，所述的第一供電電路和第二供電電路分別與所述的印刷電路板電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的發(fā)光二極管以一覆晶的方式設(shè)置在所述的供電基板上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的發(fā)光二極管上可選擇設(shè)置有一熒光膠、一透光保護(hù)層和其組合式的其中的一者。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的透光保護(hù)層為一透鏡。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的供電基板與一導(dǎo)熱體相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的導(dǎo)熱體由一金屬材料所制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的容置空間內(nèi)部所設(shè)置發(fā)光二極管個(gè)數(shù)為三個(gè)，并分別為一第一發(fā)光二極管、一第二發(fā)光二極管和一第三發(fā)光二極管。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的印刷電路板上是設(shè)置有復(fù)數(shù)個(gè)容置空間和復(fù)數(shù)個(gè)發(fā)光二極管，且所述的發(fā)光二極管是以矩陣方式排列。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的供電基板是由一具有良好導(dǎo)熱特性的絕緣材質(zhì)所制成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的印刷電路板的容置空間內(nèi)部尚設(shè)置有所述的供電基板。
專利摘要本實(shí)用新型是一種發(fā)光組件的封裝結(jié)構(gòu)，主要是在一供電基板上設(shè)置有一發(fā)光二極管，而發(fā)光二極管的第一電極和第二電極是分別與供電基板的第一供電電路和第二供電電路相連接，并將供電基板的第一供電電路和第二供電電路與一印刷電路板電連接，如此將可不經(jīng)由打線的制作過(guò)程步驟便可以完成發(fā)光二極管的電路連接，并直接以印刷電路板對(duì)發(fā)光二極管進(jìn)行供電。
文檔編號(hào)H01L23/488GK2901586SQ20062011303
公開(kāi)日2007年5月16日 申請(qǐng)日期2006年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月24日
發(fā)明者林三寶 申請(qǐng)人:林三寶