專(zhuān)利名稱(chēng)：光源模塊及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種光源模塊制作方法，經(jīng)電流導(dǎo)通后，可產(chǎn)生面光源，其可供組設(shè)于一燈具類(lèi)的 殼體中，作為燈具的發(fā)光源，本發(fā)明尤指一種在基板上成型有散熱區(qū)的光源模塊以及其制 造流程。
背景技術(shù)：
COB (Chip on Board)是將芯片直接封裝成集成電路的一種方式，其做法是將一裸 芯片直接黏在一電路板或一基板上，并結(jié)合芯片黏著、導(dǎo)線(xiàn)(或電極)連接、應(yīng)用封膠技術(shù) 等三項(xiàng)基本制作方法，有效將IC制造過(guò)程中的封裝與測(cè)試步驟，轉(zhuǎn)移到電路板組裝階段， 此種封裝技術(shù)目前已被成熟的應(yīng)用于發(fā)光二極管產(chǎn)品中，請(qǐng)參閱圖1，圖中所示即為一現(xiàn)有 的光源模塊，其即是以COB制作方法制造而成，如圖所示的光源模塊10，其主要是由一成型 有電路的基板101、數(shù)個(gè)發(fā)光二極管芯片102所組構(gòu)而成，請(qǐng)參閱圖中所示，此類(lèi)型現(xiàn)有的 光源模塊10，也是利用COB (Chip on Board)制作方法制造而成，其中，各發(fā)光二極管芯片 102經(jīng)固晶后，黏著于基板101的平面上，同時(shí)借助發(fā)光二極管芯片102的電極，與基板101 的電路完成電連接，再經(jīng)涂覆一膠層103(如環(huán)氧樹(shù)脂)后，完成封裝作業(yè)，所述的光源模 塊10經(jīng)電流導(dǎo)通后，則可產(chǎn)生光源；請(qǐng)接續(xù)參閱圖2，圖中所示為現(xiàn)有光源模塊的剖面示意 圖，如圖所示，當(dāng)各發(fā)光二極管芯片102經(jīng)電流導(dǎo)通后，即會(huì)開(kāi)始產(chǎn)生發(fā)光，只是，發(fā)光時(shí)所 產(chǎn)生的熱，會(huì)通過(guò)發(fā)光二極管芯片102的底面向下傳導(dǎo)，并通過(guò)基板101傳導(dǎo)而出，即一般 稱(chēng)的“散熱作用”，其熱傳導(dǎo)的方向如圖中所示，一般為向下形成縱向al的熱傳導(dǎo)，或?yàn)闄M 向a2的熱傳導(dǎo)，而在現(xiàn)有的基板101的結(jié)構(gòu)中，其近中心的區(qū)域是屬于溫度較高的區(qū)域，主 要原因在于鄰近基板101邊緣的各發(fā)光二極管芯片102，因距離基板101的邊緣較近，故其 所產(chǎn)生的熱傳導(dǎo)距離較短，熱也能較為快速的被發(fā)散，而越近中心的位置，因距離基板101 的邊緣較遠(yuǎn)，故其熱傳導(dǎo)的距離也較長(zhǎng)，在散熱效率上，顯然就低于鄰近基板101邊緣的各 發(fā)光二極管102，在此情形下，通常越接近基板101的中心位置的發(fā)光二極管芯片102，其作 用時(shí)的溫度也越高，而隨之產(chǎn)生的光衰減問(wèn)題，也較為嚴(yán)重，再者，因基板101越鄰近中心 處的溫度越高，也較有可能在散熱效率不佳的情況下，影響到基板101的電路，例如造成短 路、燒毀等情況。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于上述的問(wèn)題，本發(fā)明人依據(jù)多年來(lái)從事相關(guān)行業(yè)及相關(guān)產(chǎn)品設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，針 對(duì)發(fā)光二極管芯片的電性、作業(yè)溫度、以及基板的散熱效率進(jìn)行相關(guān)性的研究及分析，以期 能研發(fā)出適切的解決方案，緣此，本發(fā)明主要的目的在于提供一種散熱性良好的光源模塊 及其制作方法。為達(dá)上述目的，本發(fā)明主要是在C0B(Chip on Board)型式的光源模塊的封裝過(guò)程 中，使基板近中心的位置成型有一散熱區(qū)，并使各發(fā)光二極管芯片固定設(shè)置于散熱區(qū)的周 圍，使各發(fā)光二極管芯片在作用時(shí)所產(chǎn)生的熱，可由基板的邊緣及基板中心位置的散熱區(qū)進(jìn)行發(fā)散，以產(chǎn)生提升光源模塊整體的散熱效率的功效。本發(fā)明的光源模塊，經(jīng)電流導(dǎo)通后產(chǎn)生發(fā)光，其包括基板，平面上成型有散熱區(qū) 域；封裝區(qū)，環(huán)繞成型于該散熱區(qū)域，該封裝區(qū)平面上布設(shè)有電性線(xiàn)路；數(shù)個(gè)發(fā)光二極管芯 片，固定設(shè)置于該封裝區(qū)，與該電性線(xiàn)路呈電連接；以及膠層，成型于該封裝區(qū)，覆蓋于該各 發(fā)光二極管芯片與該電性線(xiàn)路。本發(fā)明光源模塊的制作方法，包括步驟(1)固晶作業(yè)，一個(gè)基板的表面具有散熱區(qū)域及封裝區(qū)，該封裝區(qū)的平面預(yù)先布設(shè) 有電性線(xiàn)路，將數(shù)個(gè)發(fā)光二極管芯片固定設(shè)置于該封裝區(qū)；(2)完成電連接作業(yè)，使該各發(fā)光二極管芯片與該封裝區(qū)的該電性線(xiàn)路完成電連 接；(3)成型第一阻膠環(huán)作業(yè)，于該封裝區(qū)的范圍外，成型一個(gè)第一阻膠環(huán)(4)成型第二阻膠環(huán)作業(yè)，于該封裝區(qū)與該散熱區(qū)域之間，成型一個(gè)第二阻膠環(huán)；(5)注膠作業(yè)，于該封裝區(qū)注入膠，以形成一膠層，使該膠層覆蓋于該各發(fā)光二極 管及該電性線(xiàn)路；(6)烘干作業(yè)，經(jīng)適溫烘干后，制成該光源模塊。本發(fā)明的有益技術(shù)效果在于在基板的中心位置或近中心位置成型有一散熱區(qū) 域，以提升光源模塊在作用時(shí)的散熱效率。為使本發(fā)明的結(jié)構(gòu)組成、制作方法及其實(shí)施后的功效能被清楚地了解，以下搭配 附圖進(jìn)行說(shuō)明，請(qǐng)參照。



46烘干50光源模塊501基板5011固設(shè)槽 5021封裝區(qū)503第二阻膠環(huán)5031散熱區(qū)域506電連接線(xiàn)505膠層601燈座 602反射罩6011承載部6012第一定位點(diǎn)6022組設(shè)部6013第二定位點(diǎn)6015透孔 6016電性插接部603主罩體6031墻部 60311散熱鰭片6032套設(shè)口60發(fā)光裝置 6021反射面 6014螺孔 604固定螺絲 6033透孔502第一阻膠環(huán) 504發(fā)光二極管芯片
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參閱圖3，圖中所示為本發(fā)明的立體外觀圖，如圖所示，本發(fā)明所稱(chēng)的光源模塊 20，其主要具有一基板201，在基板201的平面上近中心的位置，或其中心位置，成型有一適 當(dāng)面積的散熱區(qū)域203，且沿散熱區(qū)域203的外周緣，成型有一封裝區(qū)202，再者，數(shù)個(gè)發(fā)光 二極管芯片204，經(jīng)固晶作業(yè)固定設(shè)置于封裝區(qū)202，而所述的封裝區(qū)202平面上，則布設(shè)有 電性線(xiàn)路(本圖中未繪示)，而所述的電性線(xiàn)路可為串聯(lián)型式、并聯(lián)型式或并串聯(lián)型式；請(qǐng) 再參圖所示，各發(fā)光二極管芯片204固晶完成后，進(jìn)一步再施以一膠層205 (例如環(huán)氧樹(shù)脂) 的封裝作業(yè)，使各發(fā)光二極管芯片204與所述的電性線(xiàn)路可被膠層205覆蓋，達(dá)到保護(hù)、混 光等作用；又，承上所述的基板201可為一種金屬基板，例如鋁基板，并于上方布設(shè)有電性 線(xiàn)路，或?yàn)椴荚O(shè)有電性線(xiàn)路的多層式復(fù)合基板也可，又基板201下方或側(cè)部具有一電連接 部(本圖尚未繪示)，使基板201借助電連接部與另一電性線(xiàn)路完成電性導(dǎo)通，例如一發(fā)光 燈座的電性線(xiàn)路。請(qǐng)參閱圖4，圖中所示為本發(fā)明的剖面示意圖，如圖中所示，當(dāng)各發(fā)光二極管芯片 204借助基板201的電連接部206，使電流導(dǎo)通而產(chǎn)生發(fā)光時(shí)，各發(fā)光二極管芯片204所產(chǎn) 生的熱，可通過(guò)基板201的傳導(dǎo)，往縱向al及橫向a2進(jìn)行散熱作用，如圖，由于基板201中 心位置成型有散熱區(qū)域203，故各發(fā)光二極管芯片204的散熱面積大幅增加，近基板201邊 緣的熱可快速由基板201的邊緣及下方發(fā)散，而近散熱區(qū)域203的熱，則可由散熱區(qū)域203 及基板201的下方發(fā)散，其熱傳導(dǎo)路徑明顯較為縮短，故可大幅提升整體的散熱效率。請(qǐng)參閱圖5，圖中所示為本發(fā)明的較佳實(shí)施例(一)，如圖中所示的光源模塊30，其 具有一基板301，于基板301的平面上，組設(shè)有一第一阻膠環(huán)302，且于第一阻膠環(huán)302所形 成的區(qū)域中，再組設(shè)有一第二阻膠環(huán)303，如此第一阻膠環(huán)302與第二阻膠環(huán)303之間，形成 一封裝區(qū)3021，所述的封裝區(qū)3021的平面上，布設(shè)有電性線(xiàn)路，而所述的電性線(xiàn)路可為串 聯(lián)、或并聯(lián)、或串并聯(lián)，而由第二阻膠環(huán)303所圍成的區(qū)域則形成一散熱區(qū)域3031 ；請(qǐng)?jiān)賲?閱圖中所示，各發(fā)光二極管芯片304經(jīng)固晶作業(yè)后，固定于封裝區(qū)3021的平面上，并與所述 的各電性線(xiàn)路完成電連接；固晶作業(yè)完成后，進(jìn)一步于封裝區(qū)3021施以一膠層305，例如環(huán) 氧樹(shù)脂，使各發(fā)光二極管芯片304及電性線(xiàn)路受到膠層305完整覆蓋，經(jīng)烘烤后即制成本發(fā) 明所述的光源模塊。請(qǐng)參閱圖6，圖中所示為本發(fā)明實(shí)施例(一)的剖面示意圖，如圖所示，基板301下 方具有一組電連接部306，可供基板301與一電連接線(xiàn)307完成電性組設(shè)；請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D中所 示，當(dāng)各發(fā)光二極管芯片304經(jīng)電流導(dǎo)通后，會(huì)產(chǎn)生發(fā)光，同時(shí)也開(kāi)始產(chǎn)生熱，借助本發(fā)明 所揭示的光源模塊30的設(shè)計(jì)，可使各發(fā)光二極管芯片304所產(chǎn)生的熱，可以快速的向基板301邊緣、下方、以及散熱區(qū)域3031的方向發(fā)散，其熱傳導(dǎo)距離大幅降低、散熱面積增加，相 對(duì)而言，其整體的散熱效率也大幅提升。承上，請(qǐng)繼續(xù)參閱圖7，圖中所示為本發(fā)明實(shí)施例(一)的制造過(guò)程示意圖，請(qǐng)同時(shí) 搭配參照?qǐng)D5及圖6，如圖7所示，本發(fā)明的制作方法步驟如下(1)固晶41 一基板301，表面區(qū)分有一散熱區(qū)域3031及一封裝區(qū)3021，封裝區(qū) 3021的平面布設(shè)有電性線(xiàn)路，將各發(fā)光二極管芯片304固定設(shè)置于封裝區(qū)3021 ；(2)完成電連接42 使各發(fā)光二極管芯片304與封裝區(qū)3021的電性線(xiàn)路完成電連 接，其連接的方式依發(fā)光二極管芯片304的規(guī)格，可區(qū)分為導(dǎo)線(xiàn)連接、或電極連接；(3)成型第一阻膠環(huán)43 于封裝區(qū)3021的范圍外，成型(若膠環(huán)為預(yù)成型，則為組 設(shè))一具有適當(dāng)高度的第一阻膠環(huán)302 ；(4)成型第二阻膠環(huán)44 于封裝區(qū)3021的散熱區(qū)域3031之間，成型(若膠環(huán)為預(yù) 成型，則為組設(shè))一具有適當(dāng)高度的第二阻膠環(huán)303 ；(5)注膠45 于封裝區(qū)3021 (即第一阻膠環(huán)302與第二阻膠環(huán)303之間)注入膠， 以形成一膠層305，所述的膠可例如為環(huán)氧樹(shù)脂、或其混合物，主要為保護(hù)發(fā)光二極管芯片 304及電性線(xiàn)路，或也可于膠層305中混入熒光粉，使膠層305具有混光的效果；(6)烘干46 經(jīng)適溫烘干后，制成光源模塊30。承上所述的制作方法，成型或組設(shè)第一阻膠環(huán)302與第二阻膠環(huán)303的順序可調(diào)換。請(qǐng)參閱圖8，圖中所示為本發(fā)明的另一較佳實(shí)施例(二)，如圖所示的光源模塊50， 由一基板501、一第一阻膠環(huán)502、一第二阻膠環(huán)503、數(shù)個(gè)發(fā)光二極管芯片504及一膠層 505所組構(gòu)而成，其中，基板501的平面上，由第一阻膠環(huán)502及第二阻膠環(huán)503分隔出一封 裝區(qū)5021，以及一散熱區(qū)域5031，所述的散熱區(qū)域5031位于基板501的中心位置，或近中 心位置，又，封裝區(qū)5021的平面上布設(shè)有電性線(xiàn)路(圖中未示)，各發(fā)光二極管芯片504則 固定設(shè)置于封裝區(qū)5021的電性線(xiàn)路，且與電性線(xiàn)路完成電連接，固定設(shè)置完成后，再受一 膠層505覆蓋；如圖，本實(shí)施例所示的基板501呈圓形，可供組設(shè)于一燈具(本圖中尚未繪 示)，其基板501的邊緣，則成型有數(shù)個(gè)固設(shè)槽5011，可供基板501組設(shè)于燈具時(shí)，借助一固 定元件(本圖中未繪示)，例如螺絲或卡榫，將基板501固定設(shè)置于燈具中的相對(duì)位置；本 實(shí)施例僅繪示其中一種實(shí)施情形，非用以限制其它可能的情形，例如阻膠環(huán)或基板可依使 用需求，設(shè)計(jì)成方形、多邊形或不規(guī)則形狀等。承上，請(qǐng)接續(xù)參閱圖9，圖中所示為本發(fā)明的另一較佳實(shí)施例(三)，如圖所示，本 發(fā)明所稱(chēng)的光源模塊50，可進(jìn)一步應(yīng)用于一發(fā)光裝置60，所稱(chēng)的發(fā)光裝置60，具體泛指利 用發(fā)光二極管作為光源的燈具；如圖，發(fā)光裝置60主要由一燈座601、一光源模塊50、一反 射罩602以及一主罩體603所組構(gòu)而成，其中，燈座601主要成型有一承載部6011，可成型 有數(shù)個(gè)第一定位點(diǎn)6012、數(shù)個(gè)第二定位點(diǎn)6013及數(shù)個(gè)螺孔6014，承載部6011中心位置并 成型有一透孔6015，另，承載部6011的下方，組設(shè)有一電性插接部6016 ； —反射罩602，成 型有一反射面6021，其可進(jìn)一步經(jīng)光學(xué)設(shè)計(jì)后，形成弧度狀，所述的反射面6021可進(jìn)一步 涂布有反射層，底端成型有一組設(shè)部6022 ；主罩體603成型有一圈圍式的墻部6031，墻部 6031底端成型有一套設(shè)口 6032，且鄰近套設(shè)口 6032的位置，成型有數(shù)個(gè)透孔6033 ；組設(shè) 時(shí)，使反射罩602以其組設(shè)部6022，預(yù)先固定設(shè)置于光源模塊50的第二阻膠環(huán)503的位置，再使光源模塊50的固設(shè)槽5011，對(duì)應(yīng)于燈座601的承載部6011平面上的第一定位點(diǎn)6012， 使其完成限位及固定，再將主罩體603以其套設(shè)口 6032，蓋覆于光源模塊50的上方，并借助 數(shù)個(gè)固定螺絲604，穿設(shè)過(guò)主罩體603的透孔6033后，鎖固于承載部6011的螺孔6014，以 完成整體的組裝；又，組裝時(shí)，光源模塊50底部的電連接線(xiàn)506，穿設(shè)過(guò)承載部6011中心位 置的透孔6015，與電性插接部6016完成電連接；請(qǐng)搭配參閱圖10，圖中所示為實(shí)施例(三) 組合完成示意圖，如圖所示，主罩體603的墻部6031可由散熱效率良好的金屬制成，且在其 外圍上，成型有數(shù)片散熱鰭片60311，由于主罩體603在組設(shè)后，與基板501呈緊密接觸，故 可使基板501的熱，可被導(dǎo)引至主罩體603，借助散熱鰭片60311的作用，更進(jìn)一步提升其整 體的散熱效率。承上所述，本發(fā)明主要是改良了現(xiàn)有光源模塊的封裝型式，使基板的中心位置或 近中心位置成型有一散熱區(qū)域，以提升光源模塊在作用時(shí)的散熱效率，其據(jù)以實(shí)施后，確實(shí) 可以達(dá)到提供一種散熱性良好的光源模塊及其制作方法的目的。以上所述者，僅為本發(fā)明的較佳的實(shí)施例而已，并非用以限定本發(fā)明實(shí)施的范圍， 任何熟習(xí)本領(lǐng)域技術(shù)者，在不脫離本發(fā)明的精神與范圍下所作的均等變化與修飾，皆應(yīng)涵 蓋于本發(fā)明的專(zhuān)利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種光源模塊，經(jīng)電流導(dǎo)通后產(chǎn)生發(fā)光，其特征在于包括 基板，該基板的平面上成型有散熱區(qū)域；封裝區(qū)，該封裝區(qū)環(huán)繞成型于該散熱區(qū)域，該封裝區(qū)平面上布設(shè)有電性線(xiàn)路； 數(shù)個(gè)發(fā)光二極管芯片，固定設(shè)置于該封裝區(qū)，與該電性線(xiàn)路呈電連接；以及 膠層，成型于該封裝區(qū)，并覆蓋該各發(fā)光二極管芯片與該電性線(xiàn)路。
2.如權(quán)利要求1所述的光源模塊，其特征在于，該封裝區(qū)外圍具有一個(gè)第一阻膠環(huán)。
3.如權(quán)利要求1所述的光源模塊，其特征在于，該封裝區(qū)與該散熱區(qū)域之間具有一個(gè) 第二阻膠環(huán)。
4.如權(quán)利要求1所述的光源模塊，其特征在于，該基板下方具有一組電連接部。
5.如權(quán)利要求4所述的光源模塊，其特征在于，該組電連接部組設(shè)有電連接線(xiàn)。
6.如權(quán)利要求3所述的光源模塊，其特征在于，該第二阻膠環(huán)上方組設(shè)有一個(gè)反射罩， 且另設(shè)有一個(gè)蓋覆于該反射罩的主罩體，該主罩體組設(shè)于一個(gè)燈座上。
7.如權(quán)利要求6所述的光源模塊，其特征在于，該反射罩成型有一個(gè)反射面。
8.如權(quán)利要求6所述的光源模塊，其特征在于，該主罩體具有一個(gè)圈圍式的墻部，該墻 部成型有數(shù)片散熱鰭片。
9.一種光源模塊的制作方法，其特征在于包括步驟固晶作業(yè)，一個(gè)基板的表面具有散熱區(qū)域及封裝區(qū)，該封裝區(qū)的平面預(yù)先布設(shè)有電性 線(xiàn)路，將數(shù)個(gè)發(fā)光二極管芯片固定設(shè)置于該封裝區(qū)；完成電連接作業(yè)，使該各發(fā)光二極管芯片與該封裝區(qū)的該電性線(xiàn)路完成電連接； 成型第一阻膠環(huán)作業(yè)，于該封裝區(qū)的范圍外，成型一個(gè)第一阻膠環(huán)； 成型第二阻膠環(huán)作業(yè)，于該封裝區(qū)與該散熱區(qū)域之間，成型一個(gè)第二阻膠環(huán)； 注膠作業(yè)，于該封裝區(qū)注入膠，以形成一膠層，使該膠層覆蓋于該各發(fā)光二極管及該電 性線(xiàn)路；以及烘干作業(yè)，經(jīng)烘干后，制成該光源模塊。
10.如權(quán)利要求9所述的光源模塊的制作方法，其特征在于，該成型第一阻膠環(huán)作業(yè)及 該成型第二阻膠環(huán)作業(yè)，是由預(yù)先成型完成的阻膠環(huán)以組設(shè)的方式固定于該基板上。
11.如權(quán)利要求9所述的光源模塊的制作方法，其特征在于，該成型第一阻膠環(huán)作業(yè)及 該成型第二阻膠環(huán)作業(yè)的順序能夠調(diào)換。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種光源模塊及其制作方法，該光源模塊經(jīng)電流導(dǎo)通后，可以產(chǎn)生面光源，其是利用芯片直接封裝(Chip on Board，COB)技術(shù)，將數(shù)片發(fā)光二極管芯片，封裝于一具有電路設(shè)計(jì)的基板上，本發(fā)明主要進(jìn)一步針對(duì)光源模塊的散熱效能提出改善方案，其是于基板的中心位置，成型有一散熱區(qū)，使光源模塊在發(fā)光時(shí)，各發(fā)光二極管芯片所產(chǎn)生的熱，可以更快速的由基板發(fā)散。
文檔編號(hào)F21V29/00GK102042500SQ200910181179
公開(kāi)日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2009年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月13日
發(fā)明者李世輝 申請(qǐng)人:創(chuàng)巨光科技股份有限公司