專利名稱：發(fā)光二極管模塊的基板結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種基板結(jié)構(gòu)，尤其是指一種供發(fā)光二極管模塊使用的基板結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(Light Emitting Diode)主要為一種利用III-V族或II-IV族化合物半導(dǎo)體材料及組件結(jié)構(gòu)變化所構(gòu)成的發(fā)光組件。由于發(fā)光二極管其發(fā)光的原理及結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)鎢絲燈泡有所不同，相對(duì)于鎢絲燈泡容易耗費(fèi)電力、散發(fā)大量熱量、不耐碰撞及使用壽命較短等缺點(diǎn)，發(fā)光二極管則具有體積小、壽命長(zhǎng)、驅(qū)動(dòng)電壓低、反應(yīng)速度快及耐震性佳等特性，而廣泛被應(yīng)用在可攜式通訊裝置、交通標(biāo)志、戶外顯示板、汽車光源及照明等電子產(chǎn)品領(lǐng)域。
但隨著制造技術(shù)的發(fā)展，發(fā)光二極管通過不斷的研發(fā)改善，逐漸地加強(qiáng)其發(fā)光的效率，使其發(fā)光亮度能夠做進(jìn)一步的提升，借以擴(kuò)大并適應(yīng)于各種產(chǎn)品上的需求。換句話說，為了增加發(fā)光二極管亮度，除了通過解決其外在的封裝問題外，也需要設(shè)計(jì)使發(fā)光二極管具有較高的電功率及更強(qiáng)的工作電流，以期能生產(chǎn)出具有高亮度的發(fā)光二極管。但由于在提高其電功率及工作電流之下，發(fā)光二極管將會(huì)相對(duì)產(chǎn)生出較多的熱量，使得其易于因過熱而影響其性能的表現(xiàn)，甚至造成發(fā)光二極管的毀損。
請(qǐng)分別參閱圖1及圖2所示，為現(xiàn)有的發(fā)光二極管模塊的基板結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。為了解決發(fā)光二極管運(yùn)作時(shí)所產(chǎn)生的熱量，現(xiàn)有的發(fā)光二極管模塊1’主要是設(shè)置于一金屬基板10’上，以便于發(fā)光二極管20’可以通過金屬基板10’提供散熱的功效，其中該金屬基板10’是由具較佳導(dǎo)熱性的金屬材料所制成；另外，該金屬基板10’表面主要是通過壓合加工的方式，分別將一絕緣層12’及一導(dǎo)電層14’逐一疊置于金屬基板10’表面，且金屬基板10’表面在進(jìn)行壓合加工前尚須先進(jìn)行極化處理；當(dāng)絕緣層12’及導(dǎo)電層14’壓合于金屬基板10’表面后，需再通過蝕刻加工的方式，將金屬基板10’表面上不需使用的導(dǎo)電層14’予以去除，使其裸露出下層的絕緣層12’，僅保留所需的導(dǎo)電層14’以作為導(dǎo)電線路；最后，為設(shè)置發(fā)光二極管20’需再將上述所裸露出的絕緣層12’予以加工去除后，借以裸露出位于絕緣層12’下方的金屬基板10’表面，使得位于發(fā)光二極管20’底部的封裝部22’得以貼附并設(shè)置于該金屬基板10’的表面，而發(fā)光二極管20’的外電極引腳24’則通過焊固方式設(shè)置于導(dǎo)電層14’上。如圖2所示，由此使得發(fā)光二極管20’所產(chǎn)生的熱量一部分通過外電極引腳24’直接散逸于空氣中，另一部分的熱量則可通過熱傳導(dǎo)的方式，通過傳導(dǎo)至金屬基板10’后散逸至空氣中，以解決發(fā)光二極管20’的工作溫度有過高的情形。
但是，由于現(xiàn)有的基板結(jié)構(gòu)主要是先通過壓合加工的方式，將整片的絕緣層及導(dǎo)電層疊置于金屬基板的表面上，這種通過壓合加工的方式，往往在加工的過程中需要耗費(fèi)大量的電力，而該金屬基板表面更需要在事先進(jìn)行極化處理，也同樣需要耗費(fèi)大量的電力；再者，金屬基板表面上不需要的導(dǎo)電層及絕緣層部分必須通過蝕刻加工或其它破壞的方式去除，但事實(shí)上，在實(shí)際的生產(chǎn)過程中可以發(fā)現(xiàn)，金屬基板上所需要保留作為導(dǎo)電線路的導(dǎo)電層，以及在導(dǎo)電層與金屬基板間作為絕緣作用的絕緣層，僅占金屬基板全部表面積約30％而已，而其余大約70％的導(dǎo)電層及絕緣層則都被加工所去除；因此，由上述說明可知現(xiàn)有的發(fā)光二極管模塊的基板結(jié)構(gòu)在制造過程中，不但會(huì)耗費(fèi)大量的能源及浪費(fèi)其所需的制造原料，使得制造成本不易降低，且在其制造過程中所使用的蝕刻加工技術(shù)，更需以具有強(qiáng)酸性或強(qiáng)堿性的化學(xué)溶劑來進(jìn)行加工，使得在加工的過程中易于產(chǎn)生有毒氣體及具有強(qiáng)酸性或強(qiáng)堿性的有毒廢液，進(jìn)而造成環(huán)境上的污染，并不符合環(huán)保的概念。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的，在于提供一種發(fā)光二極管模塊的基板結(jié)構(gòu)，可以簡(jiǎn)化其加工制程，大幅降低制程過程中所需耗費(fèi)的大量能源，并降低對(duì)環(huán)境的污染。
本發(fā)明的另一目的，在于提供一種發(fā)光二極管模塊的基板結(jié)構(gòu)，其金屬基板表面上的導(dǎo)電線路的建構(gòu)可以達(dá)到簡(jiǎn)化，并減少制造原料的浪費(fèi)，以達(dá)到降低生產(chǎn)成本的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的又一目的，在于提供一種發(fā)光二極管模塊的基板結(jié)構(gòu)，可以便于在金屬基板表面上建構(gòu)多層導(dǎo)電線路結(jié)構(gòu)，以擴(kuò)大其所能應(yīng)用的產(chǎn)品的范圍。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明發(fā)光二極管模塊的基板結(jié)構(gòu)，具有一高散熱性的金屬基板，該金屬基板上表面形成多層隔離層，其是直接依所需的導(dǎo)電線路的路徑而設(shè)置，同時(shí)在該隔離層表面上設(shè)置有一導(dǎo)電層，使得導(dǎo)電層在金屬基板表面得以構(gòu)成一導(dǎo)電線路的布局，而發(fā)光二極管底部所設(shè)的散熱導(dǎo)材封裝體是直接貼設(shè)于金屬基板的表面，且該封裝體外側(cè)所設(shè)置的二外電極引腳則分別是電連接于與其相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)電層，以組成該發(fā)光二極管模塊；由于該金屬基板是直接以涂布方式，將隔離層建構(gòu)于金屬基板表面，且隔離層在金屬表面上所需涂布的位置及面積，是可依照金屬基板表面上所需布局的導(dǎo)電線路相關(guān)位置及形狀而進(jìn)行加工，同時(shí)該導(dǎo)電層也可通過網(wǎng)版印刷或涂布方式直接建構(gòu)于隔離層表面，不但可簡(jiǎn)化以往加工的制程，可借以大幅改善以往需要通過蝕刻制程去除不需要的絕緣層或?qū)щ妼铀a(chǎn)生的耗電、耗材及造成環(huán)境污染的缺點(diǎn)。


圖1為現(xiàn)有的發(fā)光二極管模塊的基板結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
圖2為現(xiàn)有的發(fā)光二極管模塊的剖面示意圖。
圖3為本發(fā)明第一實(shí)施例的發(fā)光二極管模塊的基板結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本發(fā)明第一實(shí)施例的發(fā)光二極管模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本發(fā)明第二實(shí)施例的發(fā)光二極管模塊的基板結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記說明1’ 發(fā)光二極管模塊10’ 金屬基板12’ 絕緣層14’ 導(dǎo)電層20’ 發(fā)光二極管
22’ 封裝體24’ 外電極引腳1 發(fā)光二極管模塊10金屬基板12隔離層12a 上層隔離層122 通孔14導(dǎo)電層14a 上層導(dǎo)電層142 導(dǎo)電體20發(fā)光二極管22封裝體24外電極引腳具體實(shí)施方式
為使審查員能進(jìn)一步了解本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、特征及其目的，現(xiàn)將附圖及較佳具體實(shí)施例詳細(xì)說明如下請(qǐng)參閱圖3所示，為本發(fā)明第一實(shí)施例的發(fā)光二極管模塊的基板結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，本發(fā)明的發(fā)光二極管模塊1的基板結(jié)構(gòu)具有一高散熱性的金屬基板10，并在該金屬基板10上表面形成有多層隔離層12，該隔離層是直接根據(jù)所需的導(dǎo)電線路的路徑而設(shè)置，而且在該隔離層12表面上設(shè)置有一導(dǎo)電層14，使得導(dǎo)電層14在金屬基板10表面得以構(gòu)成一導(dǎo)電線路的布局。
請(qǐng)參閱圖4所示，為本發(fā)明第一實(shí)施例的發(fā)光二極管模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。該發(fā)光二極管模塊1設(shè)有一個(gè)以上的發(fā)光二極管20，該發(fā)光二極管20是附著設(shè)置于裸露的金屬基板10表面，該發(fā)光二極管20是屬于表面黏著型發(fā)光二極管，且通過發(fā)光二極管20底部所設(shè)的散熱導(dǎo)材封裝體22直接貼設(shè)于金屬基板10的表面，其封裝體22外側(cè)所設(shè)置的二外電極引腳24則分別電氣連接于與其相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)電層14，借以組成發(fā)光二極管模塊1。
本發(fā)明中所述的金屬基板10是由具有良好導(dǎo)熱性的銅或鋁合金板等金屬板材所制成，而該隔離層12主要是以具有耐高溫的樹脂直接在金屬基板10表面上涂布而構(gòu)成，耐高溫樹脂則是以聚亞醯胺(Polyimide)或BT樹脂(Bismaleimidem與Triagzine Resin monomer的聚合物)/環(huán)氧樹脂(EPOXY)混合膠等材質(zhì)為較佳的選擇，或以在功能上具有等效性質(zhì)的導(dǎo)熱膠直接涂布構(gòu)成，該隔離層12也可以組成成分為50％～90％樹脂及10％～50％石墨粉所混合構(gòu)成，或以組合成分為50％～90％樹脂及10％～50％氮化硼所混合構(gòu)成，使得隔離層12在金屬基板10及導(dǎo)電層14間能夠產(chǎn)生電路絕緣的效果。
另外，該導(dǎo)電層14則是以金屬粉末或?qū)щ娞祭w維等具有良好導(dǎo)電性及低阻抗的材料混合構(gòu)成，例如金、銀、銅、鐵、錫、鎂、鋁或及其氧化物等微粒金屬元素及氧化物，并通過網(wǎng)版印刷方式或直接以涂布方式建構(gòu)設(shè)置于隔離層12表面；當(dāng)然該導(dǎo)電層14還可以在功效上同樣具有等效性質(zhì)的粉末式導(dǎo)電銀、銅膏或?qū)щ娿y、銅膠取代，以直接涂布的方式設(shè)置于隔離層12表面。
同時(shí)，為了防止導(dǎo)電層14與金屬基板10之間因隔離層12較薄，使得所形成的隔離間距過近而產(chǎn)生尖端放電效應(yīng)，故本發(fā)明的導(dǎo)電層14面積需小于所相對(duì)應(yīng)設(shè)置的隔離層12面積，使得設(shè)置在隔離層12表面上的導(dǎo)電層14邊緣與隔離層12邊緣之間具有一間距d。
由前述說明可知，本發(fā)明的金屬基板10由于可以直接以涂布方式，將隔離層12建構(gòu)于金屬基板10表面，且隔離層12在金屬基板10表面上所需涂布的路徑位置及面積，可以依照金屬基板10表面上所需布局的導(dǎo)電線路相關(guān)位置及形狀而進(jìn)行加工，同時(shí)該導(dǎo)電層14由于也可以通過網(wǎng)版印刷或涂布方式直接建構(gòu)于隔離層12表面，不但可簡(jiǎn)化以往加工制程，大為改善以往需要通過蝕刻制程去除不需要的隔離層12或?qū)щ妼?4而產(chǎn)生的耗電、耗材及造成環(huán)境污染的缺點(diǎn)；再者，由于只需要在金屬基板10表面上特定位置設(shè)置該隔離層12及導(dǎo)電層14，故金屬基板10表面所裸露出來的面積相對(duì)較多，故可增加金屬基板10表面的散熱面積，提高其散熱效率。
請(qǐng)參閱圖5所示，為本發(fā)明第二實(shí)施例的發(fā)光二極管模塊的基板結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，由于本發(fā)明金屬基板10的隔離層12及導(dǎo)電層4可以直接通過涂布或網(wǎng)印技術(shù)等直接建構(gòu)而成，故在第二實(shí)施例中，該金屬基板10上表面除了建構(gòu)多層隔離層12，且在該隔離層12表面上設(shè)置有一導(dǎo)電層14，另外還可在導(dǎo)電層14表面上再建構(gòu)一上層隔離層12a，且在該上層隔離層12a表面另建構(gòu)一上層導(dǎo)電層14a，其中位于該上層導(dǎo)電層14a及該導(dǎo)電層14之間的上層隔離層12a構(gòu)成有多個(gè)通孔122，并在通孔122內(nèi)設(shè)置有一導(dǎo)電體142，使得二導(dǎo)電層14及14a之間可以構(gòu)成電氣通路，由此通過多層隔離層及導(dǎo)電層交互的層疊設(shè)置，可以在金屬基板10表面建構(gòu)出多層線路，借以加強(qiáng)金屬基板10的功能性。
以上所述者，只是作為本發(fā)明的一較佳實(shí)施例而已，并非用來限定本發(fā)明實(shí)施的范圍，凡是根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求所述的形狀、構(gòu)造、特征及精神所作出的等效變化與修飾，均應(yīng)包括于本發(fā)明的權(quán)利要求書所要求保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光二極管模塊的基板結(jié)構(gòu)，包括一金屬基板，是由具有高散熱性的金屬板材所制成；多層隔離層，設(shè)置于該金屬基板上表面，且是直接依所需導(dǎo)電路線的路徑而設(shè)置，該隔離層具有絕緣電性的效果；以及多層導(dǎo)電層，設(shè)置于該隔離層表面，借以在該金屬基板上構(gòu)成一導(dǎo)電線路的布局。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管模塊的基板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的金屬基板為銅或鋁合金板。
3.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管模塊的基板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的隔離層是以具有耐高溫的樹脂直接在該金屬基板表面上涂布而構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求3所述的發(fā)光二極管模塊的基板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的耐高溫樹脂為聚亞醯胺(Polyimide)或BT樹脂/環(huán)氧樹脂(EPOXY)混合膠體材質(zhì)。
5.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管模塊的基板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的隔離層是以導(dǎo)熱膠直接涂布而構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管模塊的基板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的隔離層是由組成成分為50％～90％樹脂及10％～50％石墨粉所混合構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管模塊的基板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的隔離層是由組成成分為50％～90％樹脂及10％～50％氮化硼所混合構(gòu)成。
8.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管模塊的基板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的導(dǎo)電層是以網(wǎng)版印刷及涂布二者中的一種方式設(shè)置于該隔離層表面。
9.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管模塊的基板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的導(dǎo)電層是以金屬粉末或?qū)щ娞祭w維等具有良好導(dǎo)電性及低阻抗的材料所混合構(gòu)成。
10.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管模塊的基板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的導(dǎo)電層是以金、銀、銅、鐵、錫、鎂、鋁或及其氧化物等微粒金屬元素及氧化物等金屬元素其中之一者所構(gòu)成。
11.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管模塊的基板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的導(dǎo)電層是由粉末式導(dǎo)電銀、銅膏及導(dǎo)電銀、銅膠四者中的一種直接涂布于該隔離層表面而構(gòu)成。
12.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管模塊的基板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的導(dǎo)電層面積小于所相對(duì)應(yīng)設(shè)置的隔離層面積，使得設(shè)置在該隔離層表面上的導(dǎo)電層邊緣與隔離層邊緣之間具有一間距。
13.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管模塊的基板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的導(dǎo)電層表面上還建構(gòu)有一上層隔離層，且該上層隔離層表面再建構(gòu)有一上層導(dǎo)電層，通過該上層導(dǎo)電層、該上層隔離層、該導(dǎo)電層、以及該隔離層間交互的依序?qū)盈B設(shè)置于該金屬基板表面上，從而在該金屬基板上表面建構(gòu)出多層線路。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種發(fā)光二極管模塊的基板結(jié)構(gòu)，具有一高散熱性的金屬基板，該金屬基板上表面形成多層隔離層，其是直接依所需的導(dǎo)電線路的路徑而設(shè)置，同時(shí)在該隔離層表面上設(shè)置有一導(dǎo)電層，使得導(dǎo)電層在金屬基板表面得以構(gòu)成一導(dǎo)電線路的布局，而發(fā)光二極管底部所設(shè)的散熱導(dǎo)材封裝體是直接貼設(shè)于金屬基板的表面，且該封裝體外側(cè)所設(shè)置的二外電極引腳則分別是電連接于與其相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)電層，以組成該發(fā)光二極管模塊。
文檔編號(hào)H01L23/34GK1815764SQ200510008179
公開日2006年8月9日 申請(qǐng)日期2005年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月2日
發(fā)明者李志峰 申請(qǐng)人:銀河制版印刷有限公司