專利名稱：一種具高導(dǎo)熱及導(dǎo)光功能的發(fā)光模組及應(yīng)用裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于多個發(fā)光二極體晶片的封裝結(jié)構(gòu)，特別是涉及一種具高導(dǎo)熱
及導(dǎo)光功能的發(fā)光模組及其應(yīng)用裝置。背景技術(shù)：
請參見圖12，其顯示了一種現(xiàn)有發(fā)光模組10的結(jié)構(gòu)示意圖。該發(fā)光模組10包括發(fā)光二極體元件(LED Component) 11、銅箔12、絕緣導(dǎo)熱膠14以及鋁板16。該發(fā)光模組10制造工藝復(fù)雜且成本較高。另外，由銅箔12、絕緣導(dǎo)熱膠14以及鋁板16所組成的基板的散熱效果亦有待提升。 目前廣泛應(yīng)用點(diǎn)膠模式來封裝發(fā)光二極體晶片(LED Chip)在一金屬支架后，再將此封裝好的發(fā)光二極體元件逐個焊接在一電路板(PCB)上形成發(fā)光模組，如LED光條(Light Bar)。此類發(fā)光模組的顏色穩(wěn)定性較差，且對光形的處理能力也十分有限。
另，目前在發(fā)光模組制造過程中，現(xiàn)有的電路布局設(shè)計使得LED光條在制造上必須先從母電路板切割出來成為成品后才能進(jìn)行測試。生產(chǎn)效率及成品率均有待提升。
所以，由上可知，目前現(xiàn)有的發(fā)光模組與發(fā)光二極體元件的封裝結(jié)構(gòu)，顯然具有不便與缺失存在，有待改善。 于是，本發(fā)明人有感上述缺失之可改善，且依據(jù)多年來從事此方面的相關(guān)經(jīng)驗，悉心觀察且研究，并配合學(xué)理的運(yùn)用，而提出設(shè)計合理且有效改善上述缺失的本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題，在于提供一種發(fā)光元件、電路基板、發(fā)光模組、發(fā)光裝置以及顯示裝置，其基板具有改良的散熱效果，且膠體層的結(jié)構(gòu)及布局能提升發(fā)光元件、電路基板、發(fā)光模組、發(fā)光裝置以及顯示裝置的顏色穩(wěn)定性，此外，還可實現(xiàn)產(chǎn)品在制造過程中即可檢驗不良，不必等到成品才檢驗，以利提高良率降低成本。 為解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實施例，提供一種發(fā)光模組，包括基板、多個發(fā)光晶片及保護(hù)膠層。該多個發(fā)光晶片具有正極端與負(fù)極端，并設(shè)于該基板上。該保護(hù)膠層置于該多個發(fā)光晶片之上，且具有保護(hù)膠導(dǎo)光結(jié)構(gòu)，以一體化的形成一具光學(xué)透鏡功能的保護(hù)膠層，引導(dǎo)該發(fā)光晶片發(fā)出的光線。 其中，該保護(hù)膠導(dǎo)光結(jié)構(gòu)包括光學(xué)聚焦結(jié)構(gòu)、霧面結(jié)構(gòu)以及平面結(jié)構(gòu)中的一種。 其中，該保護(hù)膠層通過完全透光或者部分透光的材料制成。 其中，該保護(hù)膠層通過點(diǎn)膠、噴涂或壓模而置于該發(fā)光晶片之上。 本發(fā)明還提供了包括上述發(fā)光模組特征的發(fā)光裝置以及顯示裝置。 因此，根據(jù)本發(fā)明的電路基板在工作時，可實現(xiàn)熱電分離，即各LED間的連接電路
與LED在電路基板同面，而電路基板另外一面則為金屬薄膜接收散熱孔所傳出的LED熱量
作為散熱。此外，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光模組在工作時，可提升顏色的穩(wěn)定性及對光形的處理能
力。同時，在根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光模組制造的過程中，由于將基板第二面上的電鍍導(dǎo)線通過蝕
4刻移除，實現(xiàn)了發(fā)光晶片在基板上焊線(Wire Bond)后即可測試。解決產(chǎn)品在制造過程中
即可檢驗不良的方式，不必等到成品才檢驗，提高了良率且降低了成本。 為了能更進(jìn)一步了解本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定目的所采取的技術(shù)、手段及功效，請參閱
以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明與附圖，相信本發(fā)明的目的、特征與特點(diǎn)，當(dāng)可由此得一深入且
具體的了解，然而所附圖式僅提供參考與說明周，并非用來對本發(fā)明加以限制。

可參考附圖通過實例更加具體地描述本發(fā)明，其中附圖并未按照比例繪制，在附 圖中 圖1是根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光模組的第一實施例的正面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1所示發(fā)光模組的背面結(jié)構(gòu)的示意圖；
圖3是圖1所示發(fā)光模組的立體示意圖；
圖4是圖1所示發(fā)光模組的另一立體示意圖；
圖5是圖1所示發(fā)光模組的側(cè)面示意圖； 圖6是根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光模組的第二實施例的正面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7是圖6所示發(fā)光模組的背面結(jié)構(gòu)的示意圖；
圖8是一種具電鍍導(dǎo)線發(fā)光模組的排列陣列的正面視圖；
圖9是圖8所示的排列陣列的背面視圖； 圖10a是根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光模組的第三實施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖10b是圖10a所示發(fā)光模組的膠體透鏡外觀為霧面時的亮度-角度關(guān)系示意
圖； 圖10c是圖10a所示發(fā)光模組的膠體透鏡外觀透明時的亮度_角度關(guān)系示意圖；
圖lla至圖llh分別是根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光模組的第四至第十一實施例的結(jié)構(gòu)示意 圖；以及 圖12顯示了一種現(xiàn)有發(fā)光模組10的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
請一并參考圖1至圖5，其分別顯示了本發(fā)明的發(fā)光模組100的第一實施例的不同 視圖。該發(fā)光模組包括多個發(fā)光晶片110以及導(dǎo)電基板。導(dǎo)電基板包括基材180、晶片焊墊 160、導(dǎo)線焊墊170以及導(dǎo)熱層150。 基材180上形成有第一面(即圖1中所顯示的正面，未標(biāo)示)以及與第一面相對 的第二面(即圖2中所顯示的背面，未標(biāo)示)，在第一面上設(shè)有導(dǎo)電軌跡182、186。其中導(dǎo) 電軌跡182為正極導(dǎo)電軌跡，導(dǎo)電軌跡186為負(fù)極導(dǎo)電軌跡。當(dāng)然，上述導(dǎo)電軌跡的正負(fù)極 可以根據(jù)需要調(diào)整，或與該晶片焊墊160結(jié)合，以符合不同類型發(fā)光晶片的限制，如正負(fù)極 同面或非同面的發(fā)光晶片。 晶片焊墊160以及導(dǎo)線焊墊170設(shè)于第一面上，發(fā)光晶片IIO設(shè)于晶片焊墊160 上，導(dǎo)線焊墊170通過導(dǎo)線112將發(fā)光晶片110與導(dǎo)電軌跡182U86電性連接。導(dǎo)熱層150 設(shè)于第二面上，其中，基材180具有多個穿孔162，該穿孔162連接晶片焊墊160及導(dǎo)熱層 150。在本實施例中，穿孔162的孔洞未填充介質(zhì)。圖中所示的每個發(fā)光晶片IIO對應(yīng)于一組8個穿孔162。然而穿孔162的數(shù)量不限于此，可以根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整。此外，穿孔162 可以貫穿該晶片焊墊160、基材180以及導(dǎo)熱層150，也可以不貫穿以上結(jié)構(gòu)，只要可以將第
一面產(chǎn)生的熱量傳遞到第二面即可。 在本實施例中，基材180可采用本領(lǐng)域技術(shù)人員現(xiàn)有的材料。而晶片焊墊160與 導(dǎo)熱層150均由導(dǎo)熱性能好的材料制成。由于穿孔162的連接作用，發(fā)光晶片110工作中 產(chǎn)生的熱量可以經(jīng)由穿孔162傳到基板的背部，并通過導(dǎo)熱層150散發(fā)出去。因此，本實施 例的發(fā)光模組以及導(dǎo)電基板具有良好的散熱性能，同時由于基板邊緣有缺口或開孔，使本 實施例的發(fā)光模組可直接以螺絲鎖固或嵌合方式，透過該缺口將本實施例的發(fā)光模組固定 結(jié)合于發(fā)光裝置或顯示裝置，而將該模組上的熱從該導(dǎo)熱層傳導(dǎo)至該裝置上而有更好的散 熱效果。 請參見圖6及圖7，顯示了根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光模組200的第二實施例的結(jié)構(gòu)示意 圖。本實施例的發(fā)光模組200與第一實施例的發(fā)光模組100結(jié)構(gòu)基本相同，同樣包括發(fā)光晶 片210、晶片焊墊260、基材280以及多個穿孔262。所不同的是，本實施例的發(fā)光模組200 的穿孔262的孔洞填充有導(dǎo)熱物質(zhì)，比如含銀膏、銅膏等含金屬導(dǎo)熱分子的膏狀物(圖中以 深色顯示，未標(biāo)示)。該填充的導(dǎo)熱物質(zhì)有助于進(jìn)一步提升導(dǎo)電基板以及發(fā)光模組的散熱性 能。 請參考圖8和圖9，顯示了一種發(fā)光模組300的排列陣列的示意圖。圖8顯示的是 排列陣列的正面結(jié)構(gòu)，其包括多個發(fā)光晶片310以及多個導(dǎo)線焊墊370。圖9顯示的是排列 陣列的背面結(jié)構(gòu)，其包括多個導(dǎo)熱層350。沿圖8和圖9中所示的L方向的每兩個導(dǎo)熱層 350之間有一電鍍導(dǎo)線380 (沿圖8和圖9中所示的H方向延伸)。圖8中以虛線顯示了電 鍍導(dǎo)線380的位置，其中電鍍導(dǎo)線380通過穿過基板的通孔(圖未示)與導(dǎo)線焊墊370相 連通。電鍍導(dǎo)線380的作用是便于導(dǎo)線焊墊370在基板上的生成。 一旦導(dǎo)線焊墊370生成 之后，電鍍導(dǎo)線380即失去作用。但是由于電鍍導(dǎo)線380 —直與導(dǎo)線焊墊370相連通，LED 光條在制造上必須先從母電路板切割出來成為成品后才能進(jìn)行測試。此外，電鍍導(dǎo)線部分 須用防焊漆做絕緣處理，增加了散熱的不確定性。為了解決該問題，本文同時提出了通過在 制造過程中以蝕刻方式進(jìn)行二次蝕刻電鍍導(dǎo)線380來移除電鍍導(dǎo)線380的方案。由于基板 在制造過程前期經(jīng)歷過一次蝕刻處理，故后續(xù)的蝕刻稱作二次蝕刻。這樣即可實現(xiàn)在制造 過程中即可檢驗產(chǎn)品不良，不必等到成品才檢驗。 圖10a顯示了根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光模組400的第三實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。該發(fā)光模 組400包括發(fā)光晶片410、基板480以及保護(hù)膠層420。該發(fā)光晶片410具有正極端與負(fù)極 端且設(shè)于該基板480上，該保護(hù)膠層420置于該發(fā)光晶片410之上，該保護(hù)膠層420包括一 導(dǎo)光結(jié)構(gòu)，以一體化的形成一具光學(xué)透鏡功能的保護(hù)膠層420，引導(dǎo)該發(fā)光晶片410發(fā)出的 光線。 根據(jù)不同的使用需要，保護(hù)膠層420的導(dǎo)光結(jié)構(gòu)可為光學(xué)聚焦結(jié)構(gòu)、霧面結(jié)構(gòu)以 及平面結(jié)構(gòu)中的一種。圖10b即顯示了導(dǎo)光結(jié)構(gòu)外觀為霧面時該發(fā)光模組400的亮度-角 度關(guān)系示意圖。該霧面結(jié)構(gòu)可通過該保護(hù)膠層420表面粗糙化來實現(xiàn)，也可通過在膠體內(nèi) 添加雜質(zhì)如二氧化鈦或者螢光粉等材料來實現(xiàn)，或是透過選擇部分透光膠體材料來實現(xiàn)。 當(dāng)導(dǎo)光結(jié)構(gòu)出光角度達(dá)到180°時，該發(fā)光晶片410所發(fā)出光線經(jīng)過導(dǎo)光結(jié)構(gòu)的引導(dǎo)后可 產(chǎn)生廣域的照明效果，故該霧面式透鏡結(jié)構(gòu)適用于照明應(yīng)用。而圖10c則顯示了導(dǎo)光結(jié)構(gòu)為透明的光學(xué)聚焦結(jié)構(gòu)時，該發(fā)光模組400的亮度-角度關(guān)系示意圖。該光學(xué)聚焦結(jié)構(gòu)可 通過形塑該保護(hù)膠層420為各種透鏡結(jié)構(gòu)如凸透鏡、凹凸透鏡或透鏡柱(rod lens)等來實 現(xiàn)，當(dāng)導(dǎo)光結(jié)構(gòu)出光角度達(dá)到63°時，該發(fā)光晶片410所發(fā)出光線經(jīng)過導(dǎo)光結(jié)構(gòu)的引導(dǎo)后 可產(chǎn)生聚焦的照明效果，故該透鏡結(jié)構(gòu)適合用于背光(Backlight)模組成為顯示裝置的顯 示光源。 請一并參考圖lla至圖llh，其分別顯示了根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光模組的第四至第 十一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，圖11a、圖11b、圖11e、圖llg及圖llh所顯示的發(fā)光模組 在發(fā)光晶片的上面分別覆蓋了不同一體化結(jié)構(gòu)以及不同數(shù)量的螢光膠層。比如，圖llb中 所示的螢光膠層520具有鋸齒型導(dǎo)光結(jié)構(gòu)；圖lie中所示的螢光膠層720具有平面型導(dǎo)光 結(jié)構(gòu)。圖11g中所示的螢光膠層920為多個，該多個螢光膠層920分別置于各發(fā)光晶片上 910。圖11h中所示的螢光膠層920'為單個，該單一螢光膠層920'置于多個發(fā)光晶片910' 上。 圖11c、圖lld及圖llf所顯示的發(fā)光模組在發(fā)光晶片的上面分別同時覆蓋了螢 光膠層以及保護(hù)膠層。其中，圖11c中所示的保護(hù)膠630置于螢光膠620上，且螢光膠620 的導(dǎo)光結(jié)構(gòu)成弧形。圖11d中所示的保護(hù)膠630'仍置于螢光膠620'上，只是螢光膠620' 的導(dǎo)光結(jié)構(gòu)成平面型。圖llf中所示的螢光膠820置于保護(hù)膠830上，且螢光膠820與保 護(hù)膠830均具有類似的弧形導(dǎo)光結(jié)構(gòu)。 關(guān)于螢光膠層的成型方式，對于圖llg中所示的發(fā)光模組，該螢光膠層920可通過 點(diǎn)膠、噴涂或壓模而置于該發(fā)光晶片910之上。而對于圖llh中所示的發(fā)光模組，螢光膠層 920'可通過點(diǎn)膠、噴涂或壓模而置于該發(fā)光晶片910'之上。 本發(fā)明的發(fā)光模組至少還包括如下變型。由保護(hù)膠層直接置于多個發(fā)光晶片上， 且保護(hù)膠層具有類似于圖11a、圖11b、圖lie中螢光膠層結(jié)構(gòu)的保護(hù)膠導(dǎo)光結(jié)構(gòu)，也即該保 護(hù)膠層導(dǎo)光結(jié)構(gòu)可以是光學(xué)聚焦結(jié)構(gòu)、霧面結(jié)構(gòu)或者平面結(jié)構(gòu)。保護(hù)膠層的材料可以采用 完全透光或者部分透光的。保護(hù)膠層的涂布方法包括壓模、點(diǎn)膠或噴涂。此外，不論是保護(hù) 膠層或是螢光膠層與保護(hù)膠層的組合，均可做出圖llg及圖llh的結(jié)構(gòu)。
需要說明的是，以上主要以發(fā)光模組為實施例介紹了本發(fā)明。其實本發(fā)明的各種 改進(jìn)之處可以類似地應(yīng)用到發(fā)光元件、發(fā)光裝置以及顯示裝置之中。比如可將具有散熱穿 孔的發(fā)光模組應(yīng)用到發(fā)光裝置如一般照明燈具或照明燈管。同時，可將本文前述的發(fā)光模 組與顯示屏、控制模塊結(jié)合成顯示裝置如LCD顯示螢?zāi)换驊敉怆娮涌窗濉４送?，本發(fā)明的具 有散熱孔的電路基板也可以應(yīng)用到各種半導(dǎo)體電路中，用于提升半導(dǎo)體晶片工作中所產(chǎn)生 熱量的散發(fā)效率。 在上述實施例中，僅對本發(fā)明進(jìn)行了示范性描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀本 專利申請后可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下對本發(fā)明進(jìn)行各種修改。
權(quán)利要求
一種發(fā)光模組，其特征在于，所述發(fā)光模組包括多個發(fā)光晶片，具有正極端與負(fù)極端；基板，所述多個發(fā)光晶片設(shè)于所述基板上；保護(hù)膠層，置于所述發(fā)光晶片之上，所述保護(hù)膠層包括保護(hù)膠導(dǎo)光結(jié)構(gòu)，以便引導(dǎo)所述發(fā)光晶片發(fā)出的光線。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光模組，其特征在于，所述保護(hù)膠導(dǎo)光結(jié)構(gòu)包括光學(xué)聚焦 結(jié)構(gòu)、霧面結(jié)構(gòu)以及平面結(jié)構(gòu)中的一種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光模組，其特征在于，所述保護(hù)膠層通過完全透光或者部 分透光的材料制成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光模組，其特征在于，所述保護(hù)膠層通過點(diǎn)膠、噴涂或壓模 而置于所述發(fā)光晶片之上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光模組，其特征在于，所述保護(hù)膠層為多個，所述多個保護(hù) 膠層置于各發(fā)光晶片上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光模組，其特征在于，所述保護(hù)膠層為單個，所述單一保護(hù) 膠層置于多個發(fā)光晶片上。
7. —種發(fā)光裝置，其特征在于，所述發(fā)光裝置包括 多個發(fā)光晶片，具有正極端與負(fù)極端； 基板，所述多個發(fā)光晶片設(shè)于所述基板上；保護(hù)膠層，置于所述發(fā)光晶片之上，所述保護(hù)膠層包括保護(hù)膠導(dǎo)光結(jié)構(gòu)，以便引導(dǎo)所述 發(fā)光晶片發(fā)出的光線。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述保護(hù)膠導(dǎo)光結(jié)構(gòu)包括光學(xué)聚焦 結(jié)構(gòu)、霧面結(jié)構(gòu)以及平面結(jié)構(gòu)中的一種。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述保護(hù)膠層通過完全透光或者部 分透光的材料制成。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述保護(hù)膠層通過點(diǎn)膠、噴涂或壓 模而置于所述發(fā)光晶片之上。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述保護(hù)膠層為多個，所述多個保 護(hù)膠層置于各發(fā)光晶片上。
12. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述保護(hù)膠層為單個，所述單一保 護(hù)膠層置于多個發(fā)光晶片上。
13. —種顯示裝置，其特征在于，所述顯示裝置包括 多個發(fā)光晶片，具有正極端與負(fù)極端； 基板，所述多個發(fā)光晶片設(shè)于所述基板上；保護(hù)膠層，置于所述發(fā)光晶片之上，所述保護(hù)膠層包括保護(hù)膠導(dǎo)光結(jié)構(gòu)，以便引導(dǎo)所述 發(fā)光晶片發(fā)出的光線，以及顯示幕和控制裝置，所述發(fā)光晶片發(fā)出的光經(jīng)控制裝置控制而顯示在所述顯示幕上。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的顯示裝置，其特征在于，所述保護(hù)膠導(dǎo)光結(jié)構(gòu)包括光學(xué)聚 焦結(jié)構(gòu)、霧面結(jié)構(gòu)以及平面結(jié)構(gòu)中的一種。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的顯示裝置，其特征在于，所述保護(hù)膠層通過完全透光或者部分透光的材料制成。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的顯示裝置，其特征在于，所述保護(hù)膠層通過點(diǎn)膠、噴涂或壓 模而置于所述發(fā)光晶片之上。
17. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的顯示裝置，其特征在于，所述保護(hù)膠層為多個，所述多個保 護(hù)膠層置于各發(fā)光晶片上。
18. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的顯示裝置，其特征在于，所述保護(hù)膠層為單個，所述單一保 護(hù)膠層置于多個發(fā)光晶片上。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種發(fā)光模組，其包括基板、設(shè)于基板上的多個發(fā)光晶片以及覆蓋于發(fā)光晶片之上的螢光膠層和保護(hù)膠層。該基板包括基材以及設(shè)于該基材上的用于承載發(fā)光晶片的晶片焊墊。其中，貫穿該晶片焊墊以及該基材形成有多個穿孔，該螢光膠層和保護(hù)膠層均包括導(dǎo)光結(jié)構(gòu)，以便引導(dǎo)該發(fā)光晶片發(fā)出的光線。根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光模組的基板結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了熱電分離，提高了發(fā)光晶片的散熱效果。同時，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光模組在工作時，可提升顏色的穩(wěn)定性及對光形的處理能力。
文檔編號H01L23/367GK101794764SQ200910266758
公開日2010年8月4日 申請日期2009年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月30日
發(fā)明者吳文逵, 莊峰輝, 汪秉龍 申請人:宏齊科技股份有限公司