雙層導線架結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種雙層導線架結構，雙層導線架由一植晶層及一焊接層所組成，雙層導線架以兩個以上的單體排列所形成矩形數組，各單體和各單體間設有單體間隙，各單體設有植晶部及焊接部，植晶部及焊接部分別設有兩個以上的第一、二導腳，各第一導腳間和各第二導腳間分別設有一絕緣間隙，而各第一、二導腳分別設有兩個以上的第一、二通孔，各絕緣間隙、各第一、二通孔及單體間隙則通過絕緣材填充，使得植晶部及焊接部的第一、二導腳、絕緣間隙及第一、二通孔能相互對應緊密結合，且植晶部的絕緣間隙寬度可最小化，以滿足微型覆晶封裝技術需求。
【專利說明】雙層導線架結構
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種LED導線架結構，更詳而言之，特別指一種以覆晶封裝制程 為主的雙層導線架結構，其效益為熱導性佳、機械耐久力高、成本低，又能適用于高功率 LED。
【背景技術】
[0002] 公知高功率LED覆晶封裝以陶瓷基板為主，陶瓷基板在具有導電通孔的陶瓷基材 表面覆上銅金屬后，以高溫（1065~1085°C )加熱，使得銅金屬和陶瓷基材黏合，再以蝕刻方 式備制線路，其中，陶瓷基材為氮化鋁或三氧化二鋁，以高溫（85(T90(TC )燒結成型。
[0003] 而如圖1所示，陶瓷基板2的主要結構分為承載LED chip3的植晶部21、陶瓷基材 20及焊接部22,其中，陶瓷基材20設置有導電通孔200,陶瓷基材20的制作以高溫燒結而 成，又陶瓷基板2制作以高溫加熱將銅金屬和陶瓷基材20黏合，故陶瓷基板2的制作成本 比導線架高，又陶瓷基材20為氮化鋁或三氧化二鋁，并和玻璃材料及黏結劑混合均勻成為 泥狀的漿料后再形成片狀，故造成陶瓷基板2容易折損、碎裂及耐久力低，又陶瓷基板2的 散熱以陶瓷基材20為主，其中，以氮化鋁制成的陶瓷基材20其熱傳導數約在17(T230 W/ mK，以三氧化二鋁制成的陶瓷基材20熱傳導數約在2(T24 W/mK，反觀導線架的銅材熱傳導 數約在398 W/mK，故陶瓷基材20的導熱效率遠低于導線架。 實用新型內容
[0004] 本實用新型的目的在于提供一種雙層導線架結構，其熱導性佳、機械耐久力高及 制造成本低。
[0005] 為了達到上述目的，本實用新型提供一種雙層導線架結構，其中由植晶層及焊接 層組合而成，又雙層導線架結構以兩個以上的單體排列所形成矩形數組，各單體和各單體 間設有單體間隙，各單體設有植晶部及焊接部，其中：
[0006] 所述植晶部設有兩個以上的第一導腳，各第一導腳和各第一導腳間設有一絕緣間 隙，又植晶部的第一導腳設有兩個以上的第一通孔；焊接部設有兩個以上的第二導腳，各第 二導腳和各第二導腳間設有一絕緣間隙，又焊接部的導腳設有兩個以上的第二通孔；又以 絕緣材填充植晶部及焊接部的第一、二通孔、絕緣間隙及單體間隙，使得植晶部的第一導腳 和焊接部的第二導腳，以及植晶部的絕緣間隙和焊接部絕緣間隙對應緊密結合。
[0007] 所述植晶部和焊接部的絕緣間隙及第一、二通孔由沖壓或蝕刻形成。
[0008] 所述植晶部和焊接部的絕緣間隙及第一、二通孔呈T型或倒T型的形態。
[0009] 所述絕緣材為熱固性材料或熱塑性材料。
[0010] 所述雙層導線架為銅材、鐵材或鋁材制成。
[0011] 所述植晶部的第一導腳上表面以及焊接部的第二導腳下表面設有金屬層。
[0012] 所述金屬層的材料為銀、金、鎳、鈀、錫。
[0013] 所述植晶部的厚度小于、大于或等于焊接部，使得植晶部的絕緣間隙的最小寬度 小于、大于或等于焊接部的絕緣間隙的最小寬度。
[0014] -種雙層導線架結構，其中由植晶層、黏接層及焊接層組合而成，又雙層導線架結 構以兩個以上的單體排列所形成矩形數組，各單體和各單體間設有單體間隙，各單體設有 植晶部、黏接部及焊接部，其中 ：
[0015] 所述植晶部設有兩個以上的第一導腳，各第一導腳和各第一導腳間設有一絕緣間 隙；焊接部設有兩個以上的第二導腳，各第二導腳和各第二導腳間設有一絕緣間隙；又以 絕緣材填充植晶部及焊接部的絕緣間隙及單體間隙，黏接部設于植晶部及焊接部之間，使 得植晶部的第一導腳和焊接部的第二導腳，以及植晶部的絕緣間隙和焊接部的絕緣間隙對 應結合而成。
[0016] 各所述單體的植晶部的第一導腳設有兩個以上的第一通孔及焊接部的第二導腳 設有兩個以上的第二通孔，且各第一、二通孔以絕緣材填充。
[0017] 所述植晶部和焊接部的絕緣間隙及第一、二通孔由沖壓或蝕刻形成。
[0018] 所述植晶部和焊接部的絕緣間隙及第一、二通孔呈T型或倒T型的形態。
[0019] 所述絕緣材為熱固性材料或熱塑性材料。
[0020] 所述雙層導線架為銅材、鐵材或鋁材。
[0021] 所述植晶部的第一導腳上表面以及焊接部的第二導腳下表面設有金屬層。
[0022] 所述金屬層的材料為銀、金、鎳、鈀、錫。
[0023] 所述植晶部的厚度小于、大于或等于焊接部，使得植晶部的絕緣間隙的最小寬度 小于、大于或等于焊接部的絕緣間隙的最小寬度。
[0024] 所述黏接部為一導電膠。
[0025] 所述黏接部設為上黏接部及下黏接部，又該上黏接部位于植晶部的第一導腳下 方，及該下黏接部位于焊接部的第二導腳上方，又該黏接部以上黏接部及下黏接部共晶結 合而成；所述上黏接部及下黏接部為金、銀或錫材料。
[0026] 采用上述方案后，本實用新型通過植晶部的絕緣間隙寬度可最小化，從而滿足微 型覆晶封裝技術需求，同時以適當薄度的銅材、鐵材或鋁材制作成植晶層的導線架，又以適 當薄度的銅材、鐵材或鋁材制作成焊接層的導線架組合成雙層導線架結構，提升機械耐久 力。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027] 圖1為公知的陶瓷基板示意圖；
[0028] 圖2為本實用新型雙層導線架結構的實施例一主視圖；
[0029] 圖3為圖2的A-A向剖視圖；
[0030] 圖4為本實用新型雙層導線架結構的實施例二主視圖；
[0031] 圖5為圖4的B-B向剖視圖；
[0032] 圖6為本實用新型雙層導線架結構的實施例三主視圖；
[0033] 圖7為圖6的C-C向剖視圖。
【具體實施方式】
[0034] 為期許本實用新型要解決的技術問題、效果、特征及結構能夠有更為詳盡的了解， 茲舉較佳實施例并配合圖式說明如下。
[0035] 首先，請參閱圖2和圖3,由圖2和圖3可知，本實用新型的雙層導線架1的材質 為銅材、鐵材或鋁材，雙層導線架1由一植晶層10及一焊接層11組合而成，又雙層導線架 1結構以兩個以上的單體12排列所形成矩形數組，各單體12和各單體12間設有單體間隙 127,各單體12設有植晶部120及焊接部121。
[0036] 植晶部120設有兩個以上的第一導腳122,各第一導腳122和各第一導腳122間設 有一第一絕緣間隙D1、一第二絕緣間隙D1'，焊接部121設有兩個以上的第二導腳122'，各 第二導腳122'和各第二導腳122'間設有一第三絕緣間隙D2、一第四絕緣間隙D2'，而各第 一導腳122設有兩個以上的第一通孔124,各第二導腳122'設有兩個以上的第二通孔124'， 而植晶部120的第一絕緣間隙D1、第二絕緣間隙D1'、焊接部121的第三絕緣間隙D2、第四 絕緣間隙D2'、以及植晶部120的第一通孔124、焊接部121的第二通孔124'、和單體間隙 127以熱固性材料或熱塑性材料的絕緣材13填充，使得植晶部120的第一導腳122和焊接 部121的第二導腳122'、植晶部120的第二絕緣間隙D1'和第一通孔124以及焊接部121 的第三絕緣間隙D2、第二通孔124'、各第一通孔124、第二通孔124'能對應結合，其中，植晶 部120的第一絕緣間隙D1、第二絕緣間隙D1'和焊接部121的第三絕緣間隙D2、第四絕緣 間隙D2'及各第一通孔124、第二通孔124'由沖壓或蝕刻形成T型或倒T型的形態，且植晶 部120的第一導腳122上表面及焊接部121的第二導腳122'下表面設有金屬層125,金屬 層125的材料可以為銀、金、鎳、鈀、錫，而植晶部120的厚度小于、大于或等于焊接部121， 使得植晶部120的第一絕緣間隙D1、第二絕緣間隙D1'的最小寬度小于、大于或等于焊接部 121的第三絕緣間隙D2、第四絕緣間隙D2'的最小寬度，其中，又以植晶部120的厚度小于 焊接部121，且植晶部120的第一絕緣間隙D1小于焊接部121的第二絕緣間隙D2的寬度， 使得植晶部120的第一絕緣間隙D1可最小化，以滿足微型覆晶封裝技術需求。
[0037] 續，請參照圖4和圖5,由圖4和圖5可知，雙層導線架1由一植晶層10及一焊接 層11組合而成，又雙層導線架1結構以兩個以上的單體12排列所形成矩形數組，各單體12 和各單體12間設有單體間隙127 ;植晶層10及焊接層11之間設置一黏接層14,使得各單 體12由一植晶部120、一黏接部126及一焊接部121所組合而成，植晶部120設有兩個以上 的第一導腳122,各第一導腳122和各第一導腳122間設有一第一絕緣間隙D1、一第二絕緣 間隙D1'，焊接部121設有兩個以上的第二導腳122'，各第二導腳122'和各第二導腳122' 間設有一第三絕緣間隙D2、第四絕緣間隙D2'，又以熱固性材料或熱塑性材料的絕緣材13 填充植晶部120的第一絕緣間隙D1、第二絕緣間隙D1'、焊接部121的第三絕緣間隙D2、第 四絕緣間隙D2'及單體間隙127,黏接部126可以為導電膠，將植晶部120的第一導腳122 和焊接部121的導腳122'以及植晶部120的第二絕緣間隙D1'和焊接部121的第三絕緣 間隙D2對應結合而成，其中，植晶部120的第一絕緣間隙D1、第二絕緣間隙D1'和焊接部 121的第三絕緣間隙D2、第四絕緣間隙D2'由沖壓或蝕刻形成T型或倒T型的形態，且植晶 部120的第一導腳122上表面及焊接部121的第二導腳122'下表面設有金屬層125,金屬 層125的材料可以為銀、金、鎳、鈀、錫；又植晶部120的第一導腳122也可設有兩個以上的 第一通孔124,焊接部121的第二導腳122'也可設有兩個以上的第二通孔124'，且各第一 通孔124、第二通孔124'也以熱固性材料或熱塑性材料的絕緣材13填充，使得植晶部120 及焊接部121更緊密結合。
[0038] 末請參閱圖6和圖7,由圖6和圖7可知，黏接部126也可分為上黏接部1260及 下黏接部1261，上黏接部1260可為金、銀或錫材料，下黏接部1261可為金、銀或錫材料，通 過上黏接部1260及下黏接部1261將植晶部120的第一導腳122和焊接部121的第二導腳 122'對應共晶結合。
[0039] 以上所述實施例僅是為充分說明本實用新型而所舉的較佳的實施例，本實用新型 的保護范圍不限于此。本【技術領域】的技術人員在本實用新型基礎上所做的等同替代或變 換，均在本實用新型的保護范圍之內。本實用新型的保護范圍以權利要求書為準。
【權利要求】
1. 一種雙層導線架結構，其特征在于：由植晶層及焊接層組合而成，又雙層導線架結 構以兩個以上的單體排列所形成矩形數組，各單體和各單體間設有單體間隙，各單體設有 植晶部及焊接部，其中 ： 所述植晶部設有兩個以上的第一導腳，各第一導腳和各第一導腳間設有一絕緣間隙， 又植晶部的第一導腳設有兩個以上的第一通孔；焊接部設有兩個以上的第二導腳，各第二 導腳和各第二導腳間設有一絕緣間隙，又焊接部的導腳設有兩個以上的第二通孔；又以絕 緣材填充植晶部及焊接部的第一、二通孔、絕緣間隙及單體間隙，使得植晶部的第一導腳和 焊接部的第二導腳，以及植晶部的絕緣間隙和焊接部絕緣間隙對應緊密結合。
2. 如權利要求1所述的雙層導線架結構，其特征在于：所述植晶部和焊接部的絕緣間 隙及第一、二通孔由沖壓或蝕刻形成。
3. 如權利要求2所述的雙層導線架結構，其特征在于：所述植晶部和焊接部的絕緣間 隙及第一、二通孔以蝕刻形成時，呈T型或倒T型的形態。
4. 如權利要求1所述的雙層導線架結構，其特征在于：所述絕緣材為熱固性材料或熱 塑性材料。
5. 如權利要求1所述的雙層導線架結構，其特征在于：所述植晶層及焊接層為銅材、鐵 材或鋁材制成。
6. 如權利要求1所述的雙層導線架結構，其特征在于：所述植晶部的第一導腳上表面 以及焊接部的第二導腳下表面設有金屬層。
7. 如權利要求1所述的雙層導線架結構，其特征在于：所述植晶部的厚度小于、大于或 等于焊接部，使得植晶部的絕緣間隙的最小寬度小于、大于或等于焊接部的絕緣間隙的最 小寬度。
8. -種雙層導線架結構，其特征在于：由植晶層、黏接層及焊接層組合而成，又雙層導 線架結構以兩個以上的單體排列所形成矩形數組，各單體和各單體間設有單體間隙，各單 體設有植晶部、黏接部及焊接部，其中： 所述植晶部設有兩個以上的第一導腳，各第一導腳和各第一導腳間設有一絕緣間隙； 焊接部設有兩個以上的第二導腳，各第二導腳和各第二導腳間設有一絕緣間隙；又以絕緣 材填充植晶部及焊接部的絕緣間隙及單體間隙，黏接部設于植晶部及焊接部之間，使得植 晶部的第一導腳和焊接部的第二導腳，以及植晶部的絕緣間隙和焊接部的絕緣間隙對應結 合而成。
9. 如權利要求8所述的雙層導線架結構，其特征在于：各所述單體的植晶部的第一導 腳設有兩個以上的第一通孔及焊接部的第二導腳設有兩個以上的第二通孔，且各第一、二 通孔以絕緣材填充。
10. 如權利要求9所述的雙層導線架結構，其特征在于：所述植晶部和焊接部的絕緣間 隙及第一、二通孔由沖壓或蝕刻形成。
11. 如權利要求10所述的雙層導線架結構，其特征在于：所述植晶部和焊接部的絕緣 間隙及第一、二通孔以蝕刻形成時，呈T型或倒T型的形態。
12. 如權利要求8所述的雙層導線架結構，其特征在于：所述絕緣材為熱固性材料或熱 塑性材料。
13. 如權利要求8所述的雙層導線架結構，其特征在于：所述植晶層及焊接層為銅材、 鐵材或鋁材。
14. 如權利要求8所述的雙層導線架結構，其特征在于：所述植晶部的第一導腳上表面 以及焊接部的第二導腳下表面設有金屬層。
15. 如權利要求8所述的雙層導線架結構，其特征在于：所述植晶部的厚度小于、大于 或等于焊接部，使得植晶部的絕緣間隙的最小寬度小于、大于或等于焊接部的絕緣間隙的 最小寬度。
16. 如權利要求8所述的雙層導線架結構，其特征在于：所述黏接部為一導電膠。
17. 如權利要求8所述的雙層導線架結構，其特征在于：所述黏接部設為上黏接部及下 黏接部，又該上黏接部位于植晶部的第一導腳下方，及該下黏接部位于焊接部的第二導腳 上方，又該黏接部以上黏接部及下黏接部共晶結合而成；所述上黏接部及下黏接部為金、銀 或錫材料。
【文檔編號】H01L23/495GK203871318SQ201420118365
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年3月17日 優先權日:2014年3月17日
【發明者】黃嘉能 申請人:長華科技股份有限公司