專利名稱：發(fā)光二極管模塊及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是涉及一種發(fā)光二極管模塊及其制造方法，特別涉及一種適合加工成各種 造型的發(fā)光二極管模塊及其制造方法。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(light-emitting diode,LED)具有體積小、使用壽命長(zhǎng)以及省電等優(yōu) 點(diǎn)，因此發(fā)光二極管廣泛應(yīng)用于照明燈具、交通標(biāo)志以及裝飾等用途。然而，散熱問題一直 是發(fā)光二極管需要克服的問題，尤其是高功率的發(fā)光二極管?，F(xiàn)有的發(fā)光二極管模塊是將發(fā)光二極管封裝完成后，再將已封裝的發(fā)光二極管設(shè) 置于散熱件上。隨著發(fā)光二極管的功率提高，散熱件的體積也隨之增大，以增加散熱效果。 然而，現(xiàn)有的生產(chǎn)機(jī)器不適用組裝包括體積龐大或具有散熱鰭片的散熱件的發(fā)光二極管， 因此，廠商必須另行設(shè)計(jì)合適的生產(chǎn)機(jī)器，而使得生產(chǎn)成本增加。此外，散熱件的外觀多為 固定造型，因此，散熱件的造型限制了最終產(chǎn)品外型的設(shè)計(jì)彈性，尤其是體積龐大或具有散 熱鰭片的散熱件。綜上所述，如何使發(fā)光二極管模塊具備適當(dāng)?shù)纳嵝Ч⒈Ｓ挟a(chǎn)品外型的設(shè)計(jì)彈 性，是目前極需努力的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問題，本發(fā)明目的之一是提供一種發(fā)光二極管模塊及其制造方法，其是 將發(fā)光二極管設(shè)置于厚度相對(duì)較薄的載板，經(jīng)封裝后再將載板加工成型，因此，本發(fā)明的發(fā) 光二極管模塊的外型可任意設(shè)計(jì)。優(yōu)選地，高導(dǎo)熱材料的載板也作為提供適當(dāng)散熱效果的 散熱件。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)光二極管模塊包括載板、至少一個(gè)基板、至 少一個(gè)發(fā)光二極管以及至少一個(gè)透光封裝組件。載板具有承載區(qū)以及成型區(qū)，其中成型區(qū) 用來形成所需的外型。基板設(shè)置于載板的承載區(qū)，并具有至少一個(gè)電路層。發(fā)光二極管也 設(shè)置于載板的承載區(qū)，并與基板的電路層電性連接。透光封裝組件則封裝發(fā)光二極管和至 少部分電路層。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明另一實(shí)施例的發(fā)光二極管模塊的制造方法包括提供具有 承載區(qū)和成型區(qū)的載板；設(shè)置至少一個(gè)具有至少一個(gè)電路層的基板于載板的承載區(qū)；設(shè)置至少 一個(gè)發(fā)光二極管于載板的承載區(qū)；電性連接發(fā)光二極管以及基板的電路層；以至少一個(gè)透光封 裝組件封裝發(fā)光二極管以及至少部分電路層；以及將載板的成型區(qū)加工成所需的外型。以下通過具體實(shí)施例配合附圖詳加說明，會(huì)更容易了解本發(fā)明的目的、技術(shù)內(nèi)容、 特點(diǎn)及其所達(dá)成的功效。


圖Ia為顯示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的發(fā)光二極管模塊的剖面?zhèn)纫晥D。圖Ib為顯示圖Ia的實(shí)施例移除透光封裝組件的發(fā)光二極管模塊的俯視圖。 圖2a為顯示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的發(fā)光二極管模塊的剖面?zhèn)纫晥D。 圖2b為顯示圖2a的實(shí)施例移除透光封裝組件的發(fā)光二極管模塊的俯視圖。 圖3a為顯示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的發(fā)光二極管模塊的剖面?zhèn)纫晥D。 圖3b為顯示圖3a的實(shí)施例移除透光封裝組件的發(fā)光二極管模塊的俯視圖。 圖4和圖5為顯示不同造型的本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)光二極管模塊的剖面?zhèn)纫晥D, 圖6為顯示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的發(fā)光二極管模塊的剖面?zhèn)纫晥D。 圖7為顯示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的發(fā)光二極管模塊的剖面?zhèn)纫晥D。 圖8為顯示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的發(fā)光二極管模塊的制造方法的流程圖。 圖9為顯示應(yīng)用于本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的發(fā)光二極管模塊的載板的俯視圖。 主要組件符號(hào)說明1、1’發(fā)光二極管模塊
11載板
111承載區(qū)
112成型區(qū)
112a散熱鰭片
112b反射結(jié)構(gòu)
113預(yù)折部
12,12基板
121導(dǎo)電接點(diǎn)
122開孔
13發(fā)光二極管
131引線
14透光封裝組件
141間隔件
142透光基板
70反射杯
72擴(kuò)散組件
S81 S87發(fā)光二極管牛I
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參照?qǐng)DIa以及圖lb，說明本發(fā)明的發(fā)光二極管模塊1，其中圖Ia為本發(fā)明的發(fā) 光二極管模塊1的剖面?zhèn)纫晥D，圖Ib為本發(fā)明的發(fā)光二極管模塊1移除透光封裝組件14的 俯視圖。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的發(fā)光二極管模塊1包括載板11、至少一個(gè)基板12、至少一 個(gè)發(fā)光二極管13以及至少一個(gè)透光封裝組件14。載板11具有承載區(qū)111和成型區(qū)112， 其中成型區(qū)112可依據(jù)設(shè)計(jì)需求而任意加工成特定外型?；?2設(shè)置于載板11的承載區(qū) 111?；?2具有至少一個(gè)電路層，舉例而言，電路層包括導(dǎo)電接點(diǎn)121。在實(shí)施例中，基 板12可為銅箔基板、絕緣材料基板、玻璃纖維基板、陶瓷基板、復(fù)合材料基板、軟性基板、玻 璃纖維預(yù)浸布或高分子材料基板，并且不限定基板的層數(shù)，也可為多個(gè)基板迭合而成。
接續(xù)上述說明，發(fā)光二極管13也設(shè)置于載板11的承載區(qū)111。在實(shí)施例中，基板 12具有開孔122，如圖Ib所示，發(fā)光二極管13則設(shè)置于基板12的開孔122中，并固定于載 板11的承載區(qū)111上。需注意的是，每一個(gè)開孔122中可設(shè)置一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管13， 也即開孔122的側(cè)壁圍繞一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管13。但不限于此，發(fā)光二極管13也可與基 板12’并列設(shè)置于載板11的承載區(qū)111，如圖2a和圖2b所示。請(qǐng)?jiān)賲⒄請(qǐng)DIa和圖lb，發(fā)光二極管13與基板12的電路層電性連接。舉例而言， 發(fā)光二極管13以引線131與基板12上的導(dǎo)電接點(diǎn)121電性連接。透光封裝組件14則封裝 發(fā)光二極管13和至少部分電路層，例如基板12上的導(dǎo)電接點(diǎn)121。在實(shí)施例中，透光封裝 組件14可為高分子材料。此外，本發(fā)明的發(fā)光二極管模塊可還包括熒光材料，其可設(shè)置于 發(fā)光二極管13的表面、混合于高分子材料中，或者以熒光膜形式設(shè)置于發(fā)光二極管之上。在實(shí)施例中，載板11可為高導(dǎo)熱材料，例如金屬材料或復(fù)合材料，如此，載板11即 可作為散熱件。為了增加散熱效果和易于設(shè)計(jì)外型，載板11的尺寸遠(yuǎn)大于基板12的尺寸。 舉例而言，請(qǐng)參照?qǐng)D3a和圖3b，載板11的成型區(qū)112朝向基板的相對(duì)側(cè)彎折而作為散熱鰭 片112a?；蛘撸鐖D4所示，載板11的成型區(qū)112也可朝向基板12側(cè)彎折而作為反射結(jié)構(gòu) 112b和/或散熱結(jié)構(gòu)。請(qǐng)參照?qǐng)D5，載板11也可為多層結(jié)構(gòu)，其中，載板11的成型區(qū)112的其中一層可朝 向基板12的相對(duì)側(cè)彎折以作為散熱鰭片112a，而另一層則朝向基板12側(cè)彎折以作為反射 結(jié)構(gòu)112b和/或散熱結(jié)構(gòu)。優(yōu)選為，反射結(jié)構(gòu)112b朝向發(fā)光二極管13的表面可經(jīng)陽極處 理或者形成反射層于上述表面，以增加反射效果。在實(shí)施例中，載板11也可為導(dǎo)電材料，如此，載板11可分別與基板12的電路層和 發(fā)光二極管13電性連接，使基板12的電路層和發(fā)光二極管13經(jīng)由載板11與外部電性連 接?；蛘撸d板11也可作為基板12的電路層與發(fā)光二極管13之間的電性連接組件。舉例 而言，發(fā)光二極管13以導(dǎo)電凸塊與載板11電性連接，載板11再與基板12的電路層電性連 接，如此發(fā)光二極管13即可經(jīng)由載板11與基板12的電路層電性連接。請(qǐng)參照?qǐng)D6，本發(fā)明另一實(shí)施例的發(fā)光二極管模塊1’，其透光封裝組件14可包括 間隔件141以及透光基板142。間隔件141設(shè)置于基板12上，而透光基板142設(shè)置于間隔 件142上，使透光基板142與發(fā)光二極管13間具有間隙。依據(jù)上述結(jié)構(gòu)，透光基板142則 較不會(huì)受到發(fā)光二極管13所產(chǎn)生的熱能的影響。舉例而言，涂布或黏合于透光基板142的 內(nèi)表面或外表面或混合于透光基板142的熒光材料即不會(huì)因發(fā)光二極管13所產(chǎn)生的熱能 而劣化。請(qǐng)參照?qǐng)D7，本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)光二極管模塊可還包括反射杯70，其設(shè)置于載板 11的發(fā)光二極管13側(cè)。反射杯70可為高導(dǎo)熱材料、金屬材料或者復(fù)合材料，使發(fā)光二極管 13所產(chǎn)生的熱能可經(jīng)由載板11傳導(dǎo)至反射杯70再發(fā)散出去，以達(dá)到散熱的效果。此外，本 發(fā)明的發(fā)光二極管模塊也可包括擴(kuò)散組件72，例如擴(kuò)散膜。擴(kuò)散組件72設(shè)置于發(fā)光二極管 13的出光側(cè)，例如反射杯70或反射結(jié)構(gòu)112b (如圖4所示)的開口端，以使發(fā)光二極管13 所發(fā)出的光線較為均勻或柔和。在實(shí)施例中，本發(fā)明的發(fā)光二極管模塊可還包括驅(qū)動(dòng)配接器(未圖示)。驅(qū)動(dòng)配 接器與發(fā)光二極管13電性連接，以驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管13。驅(qū)動(dòng)配接器另具有導(dǎo)電接頭，以與 現(xiàn)有的燈座電性連接。經(jīng)由驅(qū)動(dòng)配接器，本發(fā)明的發(fā)光二極管模塊即可與任意形式的現(xiàn)有燈座電性連接，并取得發(fā)光所需的電源。優(yōu)選為，驅(qū)動(dòng)配接器是以可插拔的方式與發(fā)光二極 管13電性連接，如此，發(fā)光二極管13損毀時(shí)，使用者僅需更換發(fā)光二極管13即可，而無需 更換整組燈具。此外，發(fā)光二極管13利用導(dǎo)線與驅(qū)動(dòng)配接器電性連接，本發(fā)明的發(fā)光二極 管模塊即可兼容于現(xiàn)有的與出光方向呈垂直或同方向的燈座。請(qǐng)參照?qǐng)D8和圖la，說明本發(fā)明的發(fā)光二極管模塊的制造方法。首先，提供載板 11(S81)，其具有承載區(qū)111和成型區(qū)112。設(shè)置具有電路層的基板12于載板11的承載區(qū) 111 (S82)，以及設(shè)置發(fā)光二極管13于載板11的承載區(qū)111 (S83)，并電性連接發(fā)光二極管 13和基板12的電路層(S84)。接著，以透光封裝組件14封裝發(fā)光二極管13和基板12上 的至少部分電路層(S85)，例如電路層中的導(dǎo)電接點(diǎn)121。最后，將載板11的成型區(qū)112加 工成所需的外型(S87)，例如圖3a所示的散熱鰭片112a、圖4所示的反射結(jié)構(gòu)112b和/或 散熱結(jié)構(gòu)等。請(qǐng)一并參照?qǐng)D9，在實(shí)施例中，本發(fā)明的發(fā)光二極管模塊的制造方法還包括在載板 11的成型區(qū)112形成預(yù)折部113 (S86)，如此，后續(xù)僅需依照預(yù)折部113彎折即可形成預(yù)先 設(shè)定的外型。舉例而言，在圖9所示的承載區(qū)111設(shè)置基板和發(fā)光二極管，再依照預(yù)折部 113彎折即可形成骰子外型的發(fā)光二極管模塊。因此，相對(duì)較為扁平的發(fā)光二極管模塊半成 品有利于運(yùn)輸和儲(chǔ)存，而有助于降低相關(guān)成本。在實(shí)施例中，本發(fā)明的發(fā)光二極管模塊可應(yīng)用于液晶顯示器的背光模塊。舉 例而言，將載板11的成型區(qū)112兩端朝發(fā)光二極管13側(cè)彎折，即可形成U型的側(cè)光式 (side-emitting)背光模塊。但不限于此，本發(fā)明的發(fā)光二極管模塊也可應(yīng)用于直下式 (bottom-emitting)胃m；^。綜合上述，本發(fā)明的發(fā)光二極管模塊及其制造方法，其是將發(fā)光二極管設(shè)置于厚 度相對(duì)較薄的載板經(jīng)封裝后，再將載板加工成型，因此，本發(fā)明的發(fā)光二極管模塊無需特殊 規(guī)格的生產(chǎn)機(jī)器即可進(jìn)行生產(chǎn)，并且載板易于后續(xù)加工而可任意設(shè)計(jì)成各種外型。在優(yōu)選 實(shí)施例中，高導(dǎo)熱材料的載板也可作為提供適當(dāng)散熱效果的散熱件，換言之，散熱件即可配 合發(fā)光二極管模塊的設(shè)計(jì)而隨意加工成各種外型。以上所述的實(shí)施例僅是為說明本發(fā)明的技術(shù)思想和特點(diǎn)，其目的在使本領(lǐng)域技術(shù) 人員能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，而不能以此限定本發(fā)明，即凡是依本發(fā)明所公開 的精神所作的等效變化或修飾，仍應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求中。
權(quán)利要求
一種發(fā)光二極管模塊，包括一載板，其具有一承載區(qū)以及一成型區(qū)，其中所述成型區(qū)形成所需的外型；至少一個(gè)基板，其設(shè)置于所述載板的所述承載區(qū)，并具有至少一個(gè)電路層，其中所述載板的尺寸大于所述基板的尺寸；至少一個(gè)發(fā)光二極管，其設(shè)置于所述載板的所述承載區(qū)，并與所述基板的所述電路層電性連接；以及至少一個(gè)透光封裝組件，其封裝所述發(fā)光二極管以及至少部分所述電路層。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管模塊，其中所述載板包括一高導(dǎo)熱材料、一金屬材 料或者一復(fù)合材料。
3.如權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管模塊，其中所述載板的所述成型區(qū)朝向所述基板的 相對(duì)側(cè)彎折以作為一散熱鰭片，或者朝向所述基板側(cè)彎折以作為一反射結(jié)構(gòu)和/或一散熱 結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管模塊，其中所述載板包括多層結(jié)構(gòu)，并且所述載板 的所述成型區(qū)的其中一層朝向所述基板的相對(duì)側(cè)彎折以作為一散熱鰭片，另一層朝向所述 基板側(cè)彎折以作為一反射結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求3所述的發(fā)光二極管模塊，其中所述載板的所述成型區(qū)朝向所述發(fā)光二 極管的表面經(jīng)陽極處理或形成一反射層。
6.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管模塊，其中所述基板具有一開孔，并且所述開孔的 側(cè)壁圍繞一個(gè)或多個(gè)所述發(fā)光二極管。
7.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管模塊，其中所述發(fā)光二極管是以引線或?qū)щ娡箟K與 所述基板的所述電路層電性連接。
8.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管模塊，其中所述透光封裝組件包括一高分子材料， 或包括一間隔件以及一透光基板，其中所述間隔件設(shè)置于所述基板，所述透光基板設(shè)置于 所述間隔件，并且所述透光基板與所述發(fā)光二極管間具有一間隙。
9.如權(quán)利要求8所述的發(fā)光二極管模塊，還包括一熒光材料，其設(shè)置于所述發(fā)光二極管的表面、所述透光基板的表面、混合于所述高分 子材料或所述透光基板，或者以一熒光膜設(shè)置于發(fā)光二極管之上。
10.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管模塊，其應(yīng)用于一側(cè)光式背光模塊或一直下式背 光模塊。
11.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管模塊，還包括一反射杯，其設(shè)置于所述載板的所述發(fā)光二極管側(cè)，并且所述反射杯包括一高導(dǎo)熱材 料、一金屬材料或者一復(fù)合材料。
12.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管模塊，還包括一擴(kuò)散組件，其設(shè)置于所述發(fā)光二極管的出光側(cè)。
13.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管模塊，還包括一驅(qū)動(dòng)配接器，其與所述發(fā)光二極管電性連接，以驅(qū)動(dòng)所述發(fā)光二極管，并具有一導(dǎo)電 接頭，以與一燈座電性連接。
14.如權(quán)利要求13所述的發(fā)光二極管模塊，其中所述驅(qū)動(dòng)配接器以可插拔方式和/或 導(dǎo)線與所述發(fā)光二極管電性連接。
15.一種發(fā)光二極管模塊的制造方法，包括 提供一載板，其具有一承載區(qū)以及一成型區(qū)；設(shè)置至少一個(gè)基板于所述載板的所述承載區(qū)，所述基板具有至少一個(gè)電路層，其中所 述載板的尺寸大于所述基板的尺寸；設(shè)置至少一個(gè)發(fā)光二極管于所述載板的所述承載區(qū)；電性連接所述發(fā)光二極管以及所述基板的所述電路層；以至少一個(gè)透光封裝組件封裝所述發(fā)光二極管和至少部分所述電路層；以及將所述載板的所述成型區(qū)加工成所需的外型。
16.如權(quán)利要求15所述的發(fā)光二極管模塊的制造方法，還包括 在所述載板的所述成型區(qū)形成一預(yù)折部。
17.如權(quán)利要求15所述的發(fā)光二極管模塊的制造方法，其中所述載板包括一高導(dǎo)熱材 料、一金屬材料或者一復(fù)合材料。
18.如權(quán)利要求17所述的發(fā)光二極管模塊的制造方法，其中所述載板的所述成型區(qū)朝 向所述基板的相對(duì)側(cè)彎折以作為一散熱鰭片，或者朝向所述基板側(cè)彎折以作為一反射結(jié)構(gòu)和/或一散熱結(jié)構(gòu)。
19.如權(quán)利要求17所述的發(fā)光二極管模塊的制造方法，其中所述載板包括多層結(jié)構(gòu)， 并且所述載板的所述成型區(qū)的其中一層朝向所述基板的相對(duì)側(cè)彎折以作為一散熱鰭片，另 一層朝向所述基板側(cè)彎折以作為一反射結(jié)構(gòu)。
20.如權(quán)利要求15所述的發(fā)光二極管模塊的制造方法，其中所述基板具有一開孔，并 且所述開孔的側(cè)壁圍繞一個(gè)或多個(gè)所述發(fā)光二極管。
21.如權(quán)利要求15所述的發(fā)光二極管模塊的制造方法，其中所述發(fā)光二極管是以引線 或?qū)щ娡箟K與所述基板的所述電路層電性連接。
22.如權(quán)利要求15所述的發(fā)光二極管模塊的制造方法，其中所述透光封裝組件包括一 高分子材料，或包括一間隔件以及一透光基板，其中所述間隔件設(shè)置于所述基板，所述透光 基板設(shè)置于所述間隔件，并且所述透光基板與所述發(fā)光二極管間具有一間隙。
23.如權(quán)利要求22所述的發(fā)光二極管模塊的制造方法，還包括一熒光材料，其設(shè)置于所述發(fā)光二極管的表面、所述透光基板的表面、混合于所述高分 子材料或所述透光基板，或以一熒光膜設(shè)置于發(fā)光二極管之上。
全文摘要
一種發(fā)光二極管模塊及其制造方法，包括提供具有承載區(qū)和成型區(qū)的載板；設(shè)置至少一個(gè)具有至少一個(gè)電路層的基板于載板的承載區(qū)；設(shè)置至少一個(gè)發(fā)光二極管于載板的承載區(qū)；電性連接發(fā)光二極管和基板的電路層；以至少一個(gè)透光封裝組件封裝發(fā)光二極管和至少部分電路層；以及將載板的成型區(qū)加工成所需的外型。上述的載板不僅可作為散熱件，并且易于加工成各種設(shè)計(jì)好的外型，因此，以上述方法制造的發(fā)光二極管模塊，其生產(chǎn)成本較低，并且具備較優(yōu)的散熱效果和較優(yōu)的外型。
文檔編號(hào)F21V19/00GK101900259SQ20091020347
公開日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2009年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月27日
發(fā)明者林己智, 莊永富 申請(qǐng)人:臺(tái)灣應(yīng)解股份有限公司