專利名稱：用以提升散熱效率且具高反射率材料層的發光二極管模塊的制作方法
用以提升散熱效率且具高反射率材料層的發光二極管模塊方法
技術領域：
本發明涉及一種發光二極管(Light Emitting Diode,LED)模塊，特別是涉及一種用以提升散熱效率且具高反射率材料層的發光二極管模塊。
背景技術：
發光二極管(LED)具有工作電壓低，耗電量小，發光效率高，反應時間短，光色純， 結構牢固，抗沖擊，耐振動，性能穩定可靠，重量輕，體積小及成本低等特點。隨著技術的進步，LED可展現的亮度等級越來越高，其應用領域也越來越廣泛，例如大面積圖文顯示全彩屏，狀態指示、標志照明、信號顯示、液晶顯示器的背光源或車內照明。現有的LED是以金屬導電架(Lead Frame)配合塑料射出成形方式制作出基座，以形成封裝結構。導電架是用以電性連接LED芯片的電極。基座是以射出成形方式形成，藉以使封裝材料包覆及固定住導電架。基座內形成一凹口區域用以放置LED芯片。現有的LED封裝結構中，LED芯片放置區域是由所射出成形的封裝基座定義出，僅留下一出光開口以供芯片的光線射出來形成圓形對稱光形。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LED結構的散熱效率不足時，容易影響LED的效能和使用壽命，特別是當多個LED組裝成一發光二極管模塊時，其更不易進行散熱。再者，當LED發光時，部份非直接射出的光線會射到放置區域內部，例如入射在側壁，因而在側壁產生吸收、反射及散射之現象。而只有極少部份之非直接射出光線最后會從出光開口放射出，大部份是于多次反射、散射過中被封裝材料吸收而消耗掉。因此，LED裝置實際上的發光效率因側向光能量被吸收而大幅降低。故，有必要提供一種發光二極管模塊，以解決現有技術所存在的問題。
發明內容本發明的主要目的在于提供一種發光二極管模塊，所述發光二極管模塊包括導電架；頂吸熱組件，設置且熱接合于所述導電架上，所述頂吸熱組件具有一凹部，其暴露出部分的所述導電架；高反射率材料層，形成于所述凹部的表面上；發光二極管芯片，設置于所述導電架上，并位于所述頂吸熱組件的所述凹部內；以及底吸熱組件，設置且熱接合于所述導電架的底部。在一實施例中，所述發光二極管模塊還包括光學透鏡，設置于所述頂吸熱組件上，且覆蓋住所述凹部。在一實施例中，所述頂吸熱組件及所述底吸熱組件是由導熱材料制成。本發明的發光二極管模塊可利用頂吸熱組件及底吸熱組件來上下夾住此導電架， 以快速且有效地帶走導電架及發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，以確保發光二極管模塊的性能。且發光二極管模塊可通過高反射率材料層來大幅地提高發光效率。為讓本發明的上述內容能更明顯易懂，下文特舉優選實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下
圖1顯示依照本發明一實施例的發光二極管模塊的剖面示意圖。
具體實施方式以下各實施例的說明是參考附加的圖式，用以例示本發明可用以實施的特定實施例。本發明所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「內」、「外」、「側面」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發明，而非用以限制本發明。在圖中，結構相似的單元是以相同標號表示。請參照圖1，其繪示依照本發明一實施例的發光二極管模塊的剖面示意圖。本發明的發光二極管模塊包括導電架100、發光二極管芯片200、頂吸熱組件300、底吸熱組件400、 光學透鏡500及高反射率材料層600。導電架100可用以承載發光二極管芯片200，導電架 100、頂吸熱組件300及底吸熱組件400可穩固地結合成一體。光學透鏡500是設置于頂吸熱組件300上，用以改善發光二極管芯片200所發出的光線效果。高反射率材料層600是形成于頂吸熱組件300的凹部301的表面上。如圖1所示，本實施例的導電架100是設置于頂吸熱組件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沖壓的方式一體成型而成。如圖1所示，本實施例的發光二極管芯片200可設置于頂吸熱組件300的凹部301 內，并可電性連接于導電架100。發光二極管芯片200可為一個或多個發光二極管芯片。在本實施例中，例如二個發光二極管芯片200是設置于頂吸熱組件300的凹部301內。如圖1所示，本實施例的頂吸熱組件300是設置且熱接合于導電架100上，用以傳導導電架100及發光二極管芯片200的熱量。頂吸熱組件300具有一凹部301，其暴露出部分的導電架100，以設置發光二極管芯片200。頂吸熱組件300是由導熱材料制成，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。當頂吸熱組件300為金屬材料時，一介電層可形成于導電架 100與頂吸熱組件300之間，以電性隔離導電架100與頂吸熱組件300。此介電層可由高介電常數之材質制成，例如玻璃、石英、環氧樹脂、陶瓷、有機玻璃纖維、樹脂材料、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，此封膠材料可為透光性材質，例如玻璃或高透光性樹脂。在本實施例中，此高透光性樹脂可包含環氧樹脂(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，本實施例的底吸熱組件400是設置且熱接合于導電架100的底部，用以傳導導電架100及發光二極管芯片200的熱量。底吸熱組件400可由導熱材料制成，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。當底吸熱組件400為金屬材料時，上述介電層可形成于導電架100與底吸熱組件400之間，以電性隔離導電架100與底吸熱組件400。如圖1所示，體實施例的光學透鏡500是設置于頂吸熱組件300上，且覆蓋住凹部 301，而位于發光二極管芯片200的正上方。光學透鏡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構。光學透鏡500可改變發光二極管芯片200的光線，例如可反射、指向、聚焦、或變更光線波長。光學透鏡500的一底部表面502可涂有碳酸鈣，以擴散光線。另外，光學透鏡500的底部表面502亦可涂有磷，以變更來自發光二極管芯片200的光波長。如圖4所示，本實施例的高反射率材料層600是形成于頂吸熱組件300的凹部301 的表面上(例如是以涂附的方式來形成)，以進一步增加凹部301的表面的表面反射率，提高發光效率。高反射率材料層600例如是由高反射率材料所形成，此高反射率材料例如為銀、鋁、金、鉻、銅、銦、銥、鎳、鉬、錸、銠、錫、鉭、鎢、錳、上述任意合金或耐黃化且耐熱之白色反射漆料(如二氧化鈦)。以反射大部分的側向光，并減少發光二極管芯片200在側向出光方面的發光耗損。因此，本發明的發光二極管模塊可利用頂吸熱組件300及底吸熱組件400來上下夾住此導電架100，以快速且有效地帶走導電架100及發光二極管芯片200的熱量，而大幅地改善散熱效果，因而可確保發光二極管模塊的性能。且發光二極管模塊可通過高反射率材料層來大幅地提高發光效率。由上述可知，本發明的發光二極管模塊可大幅地改善散熱效果，以確保發光二極管模塊的性能，且可增加發光效率。綜上所述，雖然本發明已以優選實施例揭露如上，但上述優選實施例并非用以限制本發明，本領域的普通技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍內，均可作各種更動與潤飾，因此本發明的保護范圍以權利要求界定的范圍為準。
權利要求
1.一種發光二極管模塊，其特征在于所述發光二極管模塊包括 導電架；頂吸熱組件，設置且熱接合于所述導電架上，所述頂吸熱組件具有一凹部，其暴露出部分的所述導電架；高反射率材料層，形成于所述凹部的表面上；發光二極管芯片，設置于所述導電架上，并位于所述頂吸熱組件的所述凹部內；以及底吸熱組件，設置且熱接合于所述導電架的底部。
2.根據權利要求1所述的發光二極管模塊，其特征在于還包括 光學透鏡，設置于所述頂吸熱組件上，且覆蓋住所述凹部。
3.根據權利要求1所述的發光二極管模塊，其特征在于所述頂吸熱組件及所述底吸熱組件是由導熱材料制成。
全文摘要
本發明提供一種用以提升散熱效率且具高反射率材料層的發光二極管模塊。此發光二極管模塊包括導電架；頂吸熱組件，設置且熱接合于所述導電架上，所述頂吸熱組件具有一凹部，其暴露出部分的所述導電架；高反射率材料層，形成于所述凹部的表面上；發光二極管芯片，設置于所述導電架上，并位于所述頂吸熱組件的所述凹部內；以及底吸熱組件，設置且熱接合于所述導電架的底部。本發明的發光二極管模塊可改善散熱效果，且可增加發光效率。
文檔編號H01L33/48GK102544307SQ201010624429
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月31日 優先權日2010年12月31日
發明者林翊軒 申請人:昆山旭揚電子材料有限公司