專(zhuān)利名稱(chēng)：用以提升散熱效率且具直立芯片的發(fā)光二極管模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管(Light Emitting Diode,LED)模塊，特別是涉及一種用以提升散熱效率且具直立芯片的發(fā)光二極管模塊。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(LED)具有工作電壓低，耗電量小，發(fā)光效率高，反應(yīng)時(shí)間短，光色純， 結(jié)構(gòu)牢固，抗沖擊，耐振動(dòng)，性能穩(wěn)定可靠，重量輕，體積小及成本低等特點(diǎn)。隨著技術(shù)的進(jìn)步，LED可展現(xiàn)的亮度等級(jí)越來(lái)越高，其應(yīng)用領(lǐng)域也越來(lái)越廣泛，例如大面積圖文顯示全彩屏，狀態(tài)指示、標(biāo)志照明、信號(hào)顯示、液晶顯示器的背光源或車(chē)內(nèi)照明?，F(xiàn)有的LED是以金屬導(dǎo)電架(Lead Frame)配合塑料射出成形方式制作出基座，以形成封裝結(jié)構(gòu)。導(dǎo)電架是用以電性連接LED芯片的電極?；且陨涑龀尚畏绞叫纬?，藉以使封裝材料包覆及固定住導(dǎo)電架?；鶅?nèi)形成一凹口區(qū)域用以放置LED芯片?，F(xiàn)有的LED封裝結(jié)構(gòu)中，LED芯片放置區(qū)域是由所射出成形的封裝基座定義出，僅留下一出光開(kāi)口以供芯片的光線(xiàn)射出來(lái)形成圓形對(duì)稱(chēng)光形。而一般所使用的封裝基座材料為一不透光且耐熱的材料。然而，當(dāng)LED結(jié)構(gòu)的散熱效率不足時(shí)，容易影響LED的效能和使用壽命，特別是當(dāng)多個(gè)LED組裝成一發(fā)光二極管模塊時(shí)，其更不易進(jìn)行散熱。故，有必要提供一種發(fā)光二極管模塊，以解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的主要目的在于提供一種發(fā)光二極管模塊，所述發(fā)光二極管模塊包括導(dǎo)電架；頂吸熱組件，設(shè)置且熱接合于所述導(dǎo)電架上，所述頂吸熱組件具有一凹部，其暴露出部分的所述導(dǎo)電架；發(fā)光二極管芯片，直立地設(shè)置于所述導(dǎo)電架上，并位于所述頂吸熱組件的所述凹部?jī)?nèi)；以及底吸熱組件，設(shè)置且熱接合于所述導(dǎo)電架的底部。在一實(shí)施例中，所述發(fā)光二極管模塊還包括光學(xué)透鏡，設(shè)置于所述頂吸熱組件上，且覆蓋住所述凹部。在一實(shí)施例中，所述頂吸熱組件及所述底吸熱組件是由導(dǎo)熱材料制成。本發(fā)明的發(fā)光二極管模塊可利用頂吸熱組件及底吸熱組件來(lái)上下夾住此導(dǎo)電架， 以快速且有效地帶走導(dǎo)電架及發(fā)光二極管芯片的熱量，而大幅地改善散熱效果，因而可大幅地改善散熱效果，以確保發(fā)光二極管模塊的性能。再者，由于發(fā)光二極管芯片可直立地設(shè)置，因而可同時(shí)利用發(fā)光二極管芯片的前后兩面來(lái)進(jìn)行發(fā)光外，且可具有更廣的光照范圍。為讓本發(fā)明的上述內(nèi)容能更明顯易懂，下文特舉優(yōu)選實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說(shuō)明如下


圖1顯示依照本發(fā)明一實(shí)施例的發(fā)光二極管模塊的剖面示意圖。
具體實(shí)施方式以下各實(shí)施例的說(shuō)明是參考附加的圖式，用以例示本發(fā)明可用以實(shí)施的特定實(shí)施例。本發(fā)明所提到的方向用語(yǔ)，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「內(nèi)」、「外」、「?jìng)?cè)面」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語(yǔ)是用以說(shuō)明及理解本發(fā)明，而非用以限制本發(fā)明。在圖中，結(jié)構(gòu)相似的單元是以相同標(biāo)號(hào)表示。請(qǐng)參照?qǐng)D1，其繪示依照本發(fā)明一實(shí)施例的發(fā)光二極管模塊的剖面示意圖。本發(fā)明的發(fā)光二極管模塊包括導(dǎo)電架100、發(fā)光二極管芯片200、頂吸熱組件300、底吸熱組件400 及光學(xué)透鏡500。導(dǎo)電架100可用以承載發(fā)光二極管芯片200，導(dǎo)電架100、頂吸熱組件300 及底吸熱組件400可穩(wěn)固地結(jié)合成一體。光學(xué)透鏡500是設(shè)置于頂吸熱組件300上，用以改善發(fā)光二極管芯片200所發(fā)出的光線(xiàn)效果。如圖1所示，本實(shí)施例的導(dǎo)電架100是設(shè)置于頂吸熱組件300與底吸熱組件400 之間，其由金、銀、銅、鐵、鋁或其合金材料所制成，其制造方式可為例如由金屬板材透過(guò)沖壓的方式一體成型而成。如圖1所示，本實(shí)施例的發(fā)光二極管芯片200可直立地設(shè)置于頂吸熱組件300的凹部301內(nèi)，并可電性連接于導(dǎo)電架100。由于發(fā)光二極管芯片200可直立地設(shè)置，因而可同時(shí)利用發(fā)光二極管芯片200的前后兩面來(lái)進(jìn)行發(fā)光外，且可具有更廣的光照范圍。再者， 且由于發(fā)光二極管芯片200可直接與導(dǎo)電架100電性連接，因而可減少傳統(tǒng)以金屬打線(xiàn)的加工程序，也減少設(shè)以打線(xiàn)所產(chǎn)生的易燒斷、制程煩瑣之缺點(diǎn)。發(fā)光二極管芯片200可為一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管芯片。在本實(shí)施例中，例如二個(gè)發(fā)光二極管芯片200是設(shè)置于頂吸熱組件300的凹部301內(nèi)。如圖1所示，本實(shí)施例的頂吸熱組件300是設(shè)置且熱接合于導(dǎo)電架100上，用以傳導(dǎo)導(dǎo)電架100及發(fā)光二極管芯片200的熱量。頂吸熱組件300具有一凹部301，其暴露出部分的導(dǎo)電架100，以設(shè)置發(fā)光二極管芯片200。頂吸熱組件300是由導(dǎo)熱材料制成，例如銀、 銅、銅合金、銅銀合金、鋁、鋁合金及其上述任意合金等金屬材料，或者為氮化硼、氮化鋁、氧化鋁、陶瓷或上述之任意組合。當(dāng)頂吸熱組件300為金屬材料時(shí)，一介電層可形成于導(dǎo)電架 100與頂吸熱組件300之間，以電性隔離導(dǎo)電架100與頂吸熱組件300。此介電層可由高介電常數(shù)之材質(zhì)制成，例如玻璃、石英、環(huán)氧樹(shù)脂、陶瓷、有機(jī)玻璃纖維、樹(shù)脂材料、非摻雜的硅玻璃(USG)、氮化硅、氮氧化硅、氧化硅、氧化鋁、聚亞酰胺(Polyimide，PI)、高分子材料、 含硅的氧化物、氮化物、金屬氧化物、硫化物或其上述材料之任意組合。如圖1所示，在本實(shí)施例中，此介電層例如為充填陶瓷微粒的黏著劑。一封膠材料(未顯示)可填充于頂吸熱組件300的凹部301內(nèi)，此封膠材料可為透光性材質(zhì)，例如玻璃或高透光性樹(shù)脂。在本實(shí)施例中，此高透光性樹(shù)脂可包含環(huán)氧樹(shù)脂(Epoxy)、聚苯乙烯(Polystyrene，PS)、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯聚合物(Acrylonitrile-Butadene-Myrene，ABS)、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl methacrylate, PMMA)、壓克力(Acrylic resin)或娃膠(Silicone)。如圖1所示，本實(shí)施例的底吸熱組件400是設(shè)置且熱接合于導(dǎo)電架100的底部，用以傳導(dǎo)導(dǎo)電架100及發(fā)光二極管芯片200的熱量。底吸熱組件400可由導(dǎo)熱材料制成，例如銀、銅、銅合金、銅銀合金、鋁、鋁合金及其上述任意合金等金屬材料，或者為氮化硼、氮化鋁、氧化鋁、陶瓷或上述之任意組合。當(dāng)?shù)孜鼰峤M件400為金屬材料時(shí)，上述介電層可形成于導(dǎo)電架100與底吸熱組件400之間，以電性隔離導(dǎo)電架100與底吸熱組件400。如圖1所示，本實(shí)施例的光學(xué)透鏡500是設(shè)置于頂吸熱組件300上，且覆蓋住凹部 301，而位于發(fā)光二極管芯片200的正上方。光學(xué)透鏡500例如為凸透鏡、凹錐透鏡、球鏡、 菲涅爾透鏡、三菱鏡片或組合式透鏡結(jié)構(gòu)。光學(xué)透鏡500可改變發(fā)光二極管芯片200的光線(xiàn)，例如可反射、指向、聚焦、或變更光線(xiàn)波長(zhǎng)。光學(xué)透鏡500的一底部表面502可涂有碳酸鈣，以擴(kuò)散光線(xiàn)。另外，光學(xué)透鏡500的底部表面502亦可涂有磷，以變更來(lái)自發(fā)光二極管芯片200的光波長(zhǎng)。因此，本發(fā)明的發(fā)光二極管模塊可利用頂吸熱組件300及底吸熱組件400來(lái)上下夾住此導(dǎo)電架100，以快速且有效地帶走導(dǎo)電架100及發(fā)光二極管芯片200的熱量，而大幅地改善散熱效果，因而可確保發(fā)光二極管模塊的性能。再者，由于發(fā)光二極管芯片200可直立地設(shè)置，因而可同時(shí)利用發(fā)光二極管芯片200的前后兩面來(lái)進(jìn)行發(fā)光外，且可具有更廣的光照范圍。由上述可知，本發(fā)明的發(fā)光二極管模塊可大幅地改善散熱效果，以確保發(fā)光二極管模塊的性能，且可利用直立設(shè)置的芯片來(lái)增加發(fā)光量綜上所述，雖然本發(fā)明已以?xún)?yōu)選實(shí)施例揭露如上，但上述優(yōu)選實(shí)施例并非用以限制本發(fā)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光二極管模塊，其特征在于所述發(fā)光二極管模塊包括 導(dǎo)電架；頂吸熱組件，設(shè)置且熱接合于所述導(dǎo)電架上，所述頂吸熱組件具有一凹部，其暴露出部分的所述導(dǎo)電架；發(fā)光二極管芯片，直立地設(shè)置于所述導(dǎo)電架上，并位于所述頂吸熱組件的所述凹部?jī)?nèi)；以及底吸熱組件，設(shè)置且熱接合于所述導(dǎo)電架的底部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管模塊，其特征在于還包括 光學(xué)透鏡，設(shè)置于所述頂吸熱組件上，且覆蓋住所述凹部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管模塊，其特征在于所述頂吸熱組件及所述底吸熱組件是由導(dǎo)熱材料制成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用以提升散熱效率且具直立芯片的發(fā)光二極管模塊。此發(fā)光二極管模塊包括導(dǎo)電架；頂吸熱組件，設(shè)置且熱接合于所述導(dǎo)電架上，所述頂吸熱組件具有一凹部，其暴露出部分的所述導(dǎo)電架；發(fā)光二極管芯片，直立地設(shè)置于所述導(dǎo)電架上，并位于所述頂吸熱組件的所述凹部?jī)?nèi)；以及底吸熱組件，設(shè)置且熱接合于所述導(dǎo)電架的底部。本發(fā)明的發(fā)光二極管模塊可改善散熱效果及增加發(fā)光量。
文檔編號(hào)H01L33/48GK102544306SQ20101062442
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者林翊軒 申請(qǐng)人:昆山旭揚(yáng)電子材料有限公司