含有散熱物質(zhì)的芯片貼裝基板用散熱體制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及芯片貼裝基板用散熱體及制造其的方法，更詳細(xì)而言，涉及一種含有散熱物質(zhì)的芯片貼裝基板用散熱體。
【背景技術(shù)】
[0002]一般而言,作為半導(dǎo)體發(fā)光二極管的LED (Light Emitting D1de)是不誘發(fā)公害的親環(huán)境性光源，在多種領(lǐng)域受到矚目。最近，隨著LED使用范圍擴(kuò)大到室內(nèi)外照明、汽車前照燈、顯示裝置的背光單元(Back-Light Unit:BLU)等多種領(lǐng)域，要求LED的高效率及優(yōu)秀的散熱特性。為了獲得高效率的LED，需要一次性改善LED的材料或結(jié)構(gòu)，但此外，LED封裝的結(jié)構(gòu)及用于其的材料等也需要改善。
[0003]在這種高效率的LED中，由于發(fā)生高熱，如果不能將其有效釋放，那么LED的溫度將升高，其特性將惡化，因而壽命縮短。因此，在高效率LED封裝方面，一直致力于使從LED產(chǎn)生的熱有效釋放。
[0004]但是，根據(jù)以往的光裝置，在減小用于把基板附著于為了釋放諸如LED的光元件中產(chǎn)生的熱而由鋁材質(zhì)等構(gòu)成的散熱器上的TIM粘合層厚度方面存在局限，因此，即使使用熱傳遞良好的材質(zhì)，也由于其厚度而存在散熱特性低下的問(wèn)題，不僅如此，把光裝置正確地排列于散熱器上的工序通過(guò)手工作業(yè)完成，因而不僅生產(chǎn)率低下，而且根據(jù)作業(yè)者的熟練度，TIM粘合層的整體涂布厚度或一部分涂布厚度相異，存在無(wú)法保障均勻的散熱性能的問(wèn)題。
[0005]另外，為了電氣絕緣，要求使散熱器的上面陽(yáng)極氧化而形成電氣絕緣層的工序，因而存在工時(shí)增加的問(wèn)題。
[0006]另外，在借助于光裝置用原板而制造的各個(gè)單位光裝置的分離，即，在切割(sawing)或劃片(dicing)過(guò)程中發(fā)生毛刺(burr),使在散熱器上面以極薄的層而形成的陽(yáng)極氧化絕緣層損傷，基板與散熱器之間的絕緣被破壞，從而存在發(fā)生諸如短路的不良的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明正是為了解決前述問(wèn)題而研發(fā)的，其目的在于提出一種含有單一構(gòu)成的散熱物質(zhì)的芯片貼裝基板用散熱體及制作其的方法。
[0008]旨在解決所述技術(shù)課題的本實(shí)施例的含有散熱物質(zhì)的芯片貼裝基板用散熱體包括:容納部，其用于容納貼裝了芯片或供芯片貼裝的基板，并支撐或固定容納的基板；及散熱部，其使容納的基板絕緣，通過(guò)含有的散熱物質(zhì)，使從基板或從貼裝于基板的芯片產(chǎn)生的熱散熱到外部。
[0009]優(yōu)選所述容納部及散熱部是把含有散熱物質(zhì)的絕緣物質(zhì)注射到包含用于容納基板的空間的模具而形成。
[0010]優(yōu)選所述容納部包括:支撐部，其固定所述容納的基板的上面的至少一部分；容納部壁面，其固定所述基板的側(cè)面；及容納部底面，其支撐及固定所述基板。
[0011]優(yōu)選所述散熱體保護(hù)從所述基板通過(guò)絕緣層而電氣分離的原板的絕緣性。
[0012]優(yōu)選所述散熱體中含有的所述散熱物質(zhì)的比率，考慮由所述散熱物質(zhì)而決定的熱傳導(dǎo)性及用于保護(hù)從所述基板通過(guò)絕緣層而電氣分離的原板絕緣性的電氣絕緣性來(lái)決定。
[0013]旨在解決所述技術(shù)課題的本實(shí)施例的含有散熱物質(zhì)的芯片貼裝基板用散熱體制造方法包括:模具注入步驟，把含有散熱物質(zhì)的絕緣物質(zhì)，注入于插入了貼裝有芯片的基板或形成有用于容納貼裝了芯片的基板的空間的模具；及散熱體形成步驟，針對(duì)用于容納所述基板并對(duì)容納的基板進(jìn)行支撐或固定的容納部、使所述容納的基板絕緣并通過(guò)散熱物質(zhì)而使從基板或從貼裝于所述基板的芯片產(chǎn)生的熱散熱到外部的散熱部，使注入的絕緣物質(zhì)固化或硬化而形成。
[0014]所述模具包括:支撐部，其固定所述容納的基板的上面的至少一部分；空間，其用于構(gòu)成對(duì)所述基板的側(cè)面進(jìn)行固定的容納部壁面及對(duì)所述基板進(jìn)行支撐及固定的容納部
。
[0015]優(yōu)選所述絕緣物質(zhì)中含有的所述散熱物質(zhì)的比率，考慮由所述散熱物質(zhì)而決定的熱傳導(dǎo)性及用于保護(hù)從所述基板通過(guò)絕緣層而電氣分離的原板絕緣性的電氣絕緣性來(lái)決定。
[0016]本發(fā)明的含有散熱物質(zhì)的芯片貼裝基板用散熱體可以通過(guò)注塑成型而制造，因而能夠提高制造工序的容易性。另外，由于利用單一構(gòu)成的散熱體，因而不需要用于附著基板與散熱器的TIM粘合層，不需要為了基板與散熱器之間的電氣絕緣而使散熱器上面陽(yáng)極氧化所形成的電氣絕緣層，因而能夠使構(gòu)成簡(jiǎn)單。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1a及圖1b分別是用于說(shuō)明在互不相同的光裝置用原板中制造互不相同結(jié)構(gòu)的光裝置的過(guò)程的俯視圖。
[0018]圖2是用于說(shuō)明以往把單位光裝置接合于散熱器的方法的剖面圖。
[0019]圖3是顯示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的含有散熱物質(zhì)的芯片貼裝基板用散熱體的剖面圖。
[0020]圖4是顯示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的含有散熱物質(zhì)的芯片貼裝基板用散熱體的基板貼裝示例的剖面圖。
[0021]圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的含有散熱物質(zhì)的芯片貼裝基板用散熱體的制造方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]以下內(nèi)容僅舉例說(shuō)明發(fā)明的原理。因此，即使本說(shuō)明書中未明確說(shuō)明或圖示，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員也是能夠體現(xiàn)發(fā)明的原理并對(duì)發(fā)明的概念和范圍中包含的各種裝置進(jìn)行發(fā)明的。另外，本說(shuō)明書中列舉的所有附條件術(shù)語(yǔ)及實(shí)施例，原則上應(yīng)理解為只明確地用于理解發(fā)明的概念之目的，而非限定于如此特別列舉的實(shí)施例及狀態(tài)。
[0023]所述目的、特征及優(yōu)點(diǎn)通過(guò)附圖和相關(guān)如下詳細(xì)說(shuō)明將更加明確，因此，發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以容易地實(shí)施發(fā)明的技術(shù)思想。
[0024]另外，在說(shuō)明發(fā)明方面，當(dāng)判斷認(rèn)為對(duì)發(fā)明相關(guān)公知技術(shù)的具體說(shuō)明可能不必要地混淆發(fā)明的要旨時(shí)，則省略其詳細(xì)說(shuō)明。下面參照附圖，對(duì)本含有散熱物質(zhì)的芯片貼裝基板用散熱體的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，出于便利，作為芯片，以LED為例進(jìn)行說(shuō)明。
[0025]圖1a及圖1b分別是用于說(shuō)明在互不相同的光裝置用原板中制造互不相同結(jié)構(gòu)的光裝置的過(guò)程的俯視圖。如圖1a所示，以往在制造光裝置方面，為了提高作業(yè)的效率性，首先在具有多個(gè)豎直絕緣層(B)的原板(A)的上面，把以達(dá)到既定深度的上寬下窄形狀的凹槽形成而包含有豎直絕緣層⑶的腔(C)形成為原板㈧單位后，在把光元件⑶貼裝于各個(gè)腔(C)內(nèi)部的狀態(tài)下打線(E)。
[0026]然后，按照切割線(CL)，橫向及縱向截?cái)喙庋b置用原板(A)，從而完成單位光裝置的制造，然后，為了迅速散熱，把如此截?cái)嗟母鱾€(gè)光裝置接合于散熱器使用。
[0027]在圖1a的光裝置用原板(A)中，制造成分別橫向搭載3個(gè)及縱向搭載2個(gè)光元件的共6個(gè)光裝置，在各光裝置中，橫向排列的光元件相互串聯(lián)連接，相反，縱向排列的光元件相互并聯(lián)連接。
[0028]然后，在圖1b的示例中，借助于I個(gè)光裝置用原板(A')，制造共6個(gè)光裝置，I個(gè)光裝置中橫向搭載3個(gè)、縱向搭載2個(gè)光兀件,這一點(diǎn)是相同的,但與圖1a不例不同，不僅所有(共6個(gè))光元件(D)貼裝于I個(gè)腔(C')內(nèi)部，而且串聯(lián)連接相鄰光元件(D)的線(E)也不是以基板為介質(zhì)，而是由直接綁定于光元件(D)電極的結(jié)構(gòu)構(gòu)成。
[0029]前述結(jié)構(gòu)只不過(guò)是一個(gè)示例而已，借助于具有多種大小或結(jié)構(gòu)的多種光裝置用原板，可以制造具有多種結(jié)構(gòu)的光裝置。
[0030]圖2是用于說(shuō)明把以往圖1a所制造的單位光裝置接合于散熱器的方法的剖面圖。如圖2所示，為了釋放從貼裝于腔(34)內(nèi)的光元件(40)產(chǎn)生的熱，在由鋁材質(zhì)等構(gòu)成的散熱器(20)上附著基板(30)并使用，作為把基板(30)附著于散熱器(20)的材質(zhì)，主要使用以熱傳遞特性良好的填充了鋁氧化物、鋅氧化物或氮化硼等的硅油等TIM (Thermalinterfacial materials) (10)。而且,為了基板(30)與散熱器(20)之間的電氣絕緣，對(duì)散熱器(20)上面進(jìn)行陽(yáng)極氧化，形成電氣絕緣層(22)。
[0031]但是，根據(jù)如上所述的以往的光裝置，在減小TIM粘合層(10)的厚度方面存在局限，因而即使使用熱傳遞良好的材質(zhì)，也存在因其厚度而散熱特性下降的問(wèn)題，不僅如此，把光裝置正確排列于散熱器上的工序通過(guò)手工作業(yè)完成，因而不僅生產(chǎn)率降低，而且根據(jù)作業(yè)者的熟練度，TIM粘合層的整體涂布厚度或一部分涂布厚度相異，存在無(wú)法保障均勻的散熱性能的問(wèn)題。
[0032]另外，為了電氣絕緣，要求使散熱器(20)的上面陽(yáng)極氧化而形成電氣絕緣層的工序，因而存在工時(shí)增加的問(wèn)題。
[0033]更重要的是，以往借助于圖1a所示光裝置用原板(A)制造的各個(gè)單位光裝置，例如，在圖1a中從最右側(cè)分離的光裝置，如圖2所示，在分離，即在切割(sawing)或劃片(dicing)過(guò)程中，在最左側(cè)發(fā)生毛刺(burr)，使在散熱器(20)上面以極薄的層形成的陽(yáng)極氧化絕緣層(22)損傷，從而導(dǎo)致基板(30)與散熱器(20)之間的絕緣被破壞，存在發(fā)生諸如短路的不良的問(wèn)題。
[0034]另外，當(dāng)本裝置加裝于金屬外殼內(nèi)或與金屬部件鄰接時(shí)，本裝置側(cè)面部位露出，因而當(dāng)施加因外部雷擊等而產(chǎn)生的高電壓時(shí)，存在因沿面放電而會(huì)容易喪失耐電壓性的問(wèn)題。因此，需要使本裝置的側(cè)面部位從這種外部環(huán)境絕緣。
[0035]下面參照?qǐng)D3，對(duì)根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的含有散熱物質(zhì)的芯片貼裝基板用散熱體進(jìn)行說(shuō)明。
[0036]如圖3所示，本實(shí)施例的含有散熱物質(zhì)(110)的芯片貼裝基板用散熱體(100)包括容納部(130)及散熱部(140)。在本實(shí)施例中，區(qū)分容納部(130)與散熱部(140)進(jìn)行說(shuō)明，但優(yōu)選在散熱體(100)上，容納部(130)與散熱部(140)通過(guò)后述的注塑成型過(guò)程而制造，因而以單一構(gòu)成形成。
[0037]在本實(shí)施例中，容納部(130)容納貼裝了芯片或