一種led光引擎封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種LED光引擎封裝結(jié)構(gòu)，包括下基層和多層線路板；多層線路板包括上導(dǎo)電層和絕緣片，下基層的上表面包括電路區(qū)和置空區(qū)，電路區(qū)上設(shè)有下層導(dǎo)電線路；上導(dǎo)電層、絕緣片、下層導(dǎo)電線路和下基層從上至下依次連接固定；多層線路板與置空區(qū)對應(yīng)的位置上設(shè)有第一通孔；多層線路板上設(shè)有第二通孔；上導(dǎo)電層上設(shè)有預(yù)設(shè)器件，預(yù)設(shè)器件與上導(dǎo)電層電性連接，第一通孔內(nèi)設(shè)有LED芯片，LED芯片與上層導(dǎo)電線路和/或下層導(dǎo)電線路電性連接。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于制作一種熱電分離的雙層導(dǎo)電線路層，改變了常規(guī)的高導(dǎo)熱但只有單層線路、多層線路板但導(dǎo)熱系數(shù)低的弊端。
【專利說明】
一種LED光引擎封裝結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及LED封裝結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，尤其涉及一種LED光引擎封裝結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]與傳統(tǒng)光源一樣，半導(dǎo)體發(fā)光二極管(LED)在工作期間也會產(chǎn)生熱量，其多少取決于整體的發(fā)光效率。在外加電能量作用下，電子和空穴的輻射復(fù)合發(fā)生電致發(fā)光，在PN結(jié)附近輻射出來的光還需經(jīng)過晶片本身的半導(dǎo)體介質(zhì)和封裝介質(zhì)才能抵達(dá)外界。綜合電流注入效率、輻射發(fā)光量子效率、晶片外部光取出效率等，最終大概只有30 % -40 %的輸入電能轉(zhuǎn)化為光能，其余60%-70%的能量主要以非輻射復(fù)合發(fā)生的點(diǎn)陣振動(dòng)的形式轉(zhuǎn)化熱能，所以如何解決LED的散熱問題成為了制作高可靠性低光衰的LED的關(guān)鍵技術(shù)。
[0003]一般的，LED芯片是用具有高導(dǎo)熱率的粘接膠水固定在熱電分離的線路層上，熱點(diǎn)分離的線路層一般是鋁/銅基線路層或陶瓷基線路層，以利于LED芯片產(chǎn)生的熱量快速的從高導(dǎo)熱的線路基層上傳遞到燈具的散熱外殼上。
[0004]LED光引擎是把LED驅(qū)動(dòng)電源和LED發(fā)光器件集成在一塊線路層上，這樣的技術(shù)改變了傳統(tǒng)的LED驅(qū)動(dòng)與LED發(fā)光器件分離的弊端。光電一體化的光引擎技術(shù)，去掉了笨重，碩大的LED驅(qū)動(dòng)，以利于燈具的小型號，輕薄化設(shè)計(jì)。
[0005]LED線路層在光引擎LED產(chǎn)品中扮演的角色是:一方面它有電氣連接的線路，可以使得市電電流經(jīng)線路層上的導(dǎo)線輸入到LED驅(qū)動(dòng)電源上，電流經(jīng)過LED驅(qū)動(dòng)電源的處理輸出合適的電流經(jīng)線路層上的導(dǎo)線傳遞到LED芯片上，使得LED發(fā)光器件能正常發(fā)光；另一方面線路層是把LED芯片產(chǎn)生的熱量傳遞到燈具的鋁質(zhì)散熱外殼上，最終散發(fā)到空氣中。
[0006]目前大多數(shù)常規(guī)的LED燈是發(fā)光器件與LED電源驅(qū)動(dòng)分離的技術(shù)，因?yàn)榘l(fā)光器件與LED電源驅(qū)動(dòng)是分離的，LED線路層輸入的就已經(jīng)是外邊驅(qū)動(dòng)器處理好的電流。
[0007]但是在一體化的光引擎，因?yàn)橛蠰ED驅(qū)動(dòng)電源，它要對輸入的市電處理成適合LED發(fā)光器件的電流再輸出給發(fā)光器件。因?yàn)橛袑κ须姷碾娏髯鎏幚?，涉及到電流的轉(zhuǎn)化，一般的LED驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜多變，而常規(guī)的LED單層線路層已不能滿足需求，因?yàn)閺?fù)雜的互相交叉的布線會破壞LED驅(qū)動(dòng)電源的正常工作，所以一般的LED驅(qū)動(dòng)電源是使用2層或以上的線路層，我們常見的電腦主板或者手機(jī)主板都是使用的2層或以上層數(shù)的線路層。
[0008]光引擎模組的2個(gè)功能:提供電路連接和傳遞熱量;雖然一般熱電分離的的基層導(dǎo)熱系數(shù)>25W/M.K，但是一般的熱電分離的線路板只有一層線路層，無法滿足一些需要布多層線路的復(fù)雜電路;而現(xiàn)有技術(shù)中的能滿足需要多層布線的復(fù)雜電路的多層線路板的導(dǎo)熱系數(shù)僅僅只有1.0W/M.K，這就是為什么多層線路主板上的的CPU發(fā)熱器件必須加風(fēng)扇幫助散熱才行。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0009]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種LED光引擎封裝結(jié)構(gòu)，其能實(shí)現(xiàn)多層布線，且具有良好的導(dǎo)熱系數(shù)。
[0010]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下:
[0011]—種LED光引擎封裝結(jié)構(gòu)，包括下基層和多層線路板;多層線路板包括絕緣片以及具有上層導(dǎo)電線路的上導(dǎo)電層，下基層的上表面包括電路區(qū)和置空區(qū)，電路區(qū)上設(shè)有下層導(dǎo)電線路;上導(dǎo)電層、絕緣片、下層導(dǎo)電線路和下基層從上至下依次連接固定；多層線路板與置空區(qū)對應(yīng)的位置上設(shè)有與置空區(qū)大小匹配并依次貫穿上導(dǎo)電層和絕緣片的第一通孔；多層線路板上設(shè)有若干連通下層導(dǎo)電線路并依次貫穿上導(dǎo)電層和絕緣片的第二通孔;上導(dǎo)電層上設(shè)有預(yù)設(shè)器件，預(yù)設(shè)器件與上導(dǎo)電層電性連接，第一通孔內(nèi)設(shè)有LED芯片，LED芯片與上層導(dǎo)電線路和/或下層導(dǎo)電線路電性連接;所述第二通孔內(nèi)設(shè)有用于連接上層導(dǎo)電線路和下層導(dǎo)電線路的連接線。
[0012]作為優(yōu)選，多層線路板還包括阻焊層，所述阻焊層蓋設(shè)于上導(dǎo)電層上。阻焊層可以使上導(dǎo)電層免于被氧化。
[0013]作為優(yōu)選，第二通孔內(nèi)填充有絕緣材料。絕緣材料用于保護(hù)連接線。
[0014]作為優(yōu)選，所述連接線為鍵合線。
[0015]作為優(yōu)選，下基層為白色陶瓷板，下層導(dǎo)電線路為固化的導(dǎo)電銀漿。白色陶瓷板可以減少吸收LED的光，使LED光源更明亮。
[0016]作為優(yōu)選，上導(dǎo)電層為蝕刻有上層導(dǎo)電線路的銅箔層。
[0017]相比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0018]實(shí)現(xiàn)一種熱電分離的雙層導(dǎo)電線路層結(jié)構(gòu)，改變了常規(guī)的高導(dǎo)熱但只有單層線路、多層線路板但導(dǎo)熱系數(shù)低的弊端。
【附圖說明】

[0019]圖1為本實(shí)用新型的LED光引擎封裝結(jié)構(gòu)的剖面示意圖；
[0020]圖2為本實(shí)用新型的下基層的俯視圖。
[0021]圖中:01、下基層;02、下層導(dǎo)電線路;020、置空區(qū)；03、絕緣片;04、上導(dǎo)電層;05、預(yù)設(shè)器件;06、LED芯片;07、阻焊層;08、連接線;09、絕緣材料;10、第二通孔;11、第一通孔。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面，結(jié)合附圖以及【具體實(shí)施方式】，對本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述:
[0023]一種LED光引擎封裝結(jié)構(gòu)，如圖1所示，包括下基層01、多層線路板、預(yù)設(shè)器件05和LED芯片06;多層線路板固定于下基層01的頂面;所述下基層01頂面設(shè)有下層導(dǎo)電線路02，并位于多層線路板和下基層01之間；
[0024]所述下基層01可以是但不限于燒結(jié)好的陶瓷板，優(yōu)選為白色陶瓷板，白色陶瓷板可以減少吸收LED的光，使LED光源更明亮;所述下層導(dǎo)電線路02可以是但不限于固化的導(dǎo)電液體，優(yōu)選為半凝固狀的導(dǎo)電復(fù)合銀漿;所述導(dǎo)電液體通過800攝氏度以上的溫度烘烤12小時(shí)固化成下層導(dǎo)電線路02，并形成陶瓷線路板;所述下層導(dǎo)電線路02的厚度為20um;所述下基層01也可以是鋁層或者銅層，下層導(dǎo)電線路02通過蝕刻印制于下基層01上。
[0025]如圖2所示，所述下基層01的上表面包括電路區(qū)和置空區(qū)020，所述下層導(dǎo)電線路02固定于電路區(qū)上;所述置空區(qū)020為圓形或方形。
[0026]所述多層線路板包括從上至下依次連接的阻焊層07、上導(dǎo)電層04和絕緣片03;所述上導(dǎo)電層04和絕緣片03的大小均與下基層Ol相同；所述絕緣片03為增強(qiáng)材料浸漬樹脂處理的復(fù)合絕緣膠片，所述增強(qiáng)材料可以是但不限于電子玻纖布;所述絕緣片03具有粘結(jié)性；所述絕緣片03厚度為0.1mm-0.5mm。
[0027]所述上導(dǎo)電層04可以是但不限于銅箔層，優(yōu)選為厚度大于15um的銅箔層，所述上導(dǎo)電層04上蝕刻有上層導(dǎo)電線路;所述阻焊層07蓋設(shè)于上導(dǎo)電層04上需要電氣絕緣的區(qū)域，所述阻焊層07為鎳層上電鍍金層，所述電鍍鎳層厚度為03um，所述金層厚度為0.1um，阻焊層07用于避免上導(dǎo)電層04被氧化。
[0028]所述多層線路板上與置空區(qū)020對應(yīng)的位置上設(shè)有與置空區(qū)020大小匹配的第一通孔11，所述第一通孔11依次貫穿阻焊層07、上導(dǎo)電層04和絕緣片03;在多層線路板的預(yù)設(shè)位置上設(shè)有若干第二通孔10，所述第二通孔10依次貫穿阻焊層07、上導(dǎo)電層04和絕緣片03，若干個(gè)第二通孔10環(huán)繞在第一通孔11的周圍；所述第一通孔11用于放置LED芯片06;所述第二通孔10用于連通下層導(dǎo)電線路02;所述第二通孔10為直徑的圓形通孔。
[0029]預(yù)設(shè)器件05安裝在上導(dǎo)電層04的預(yù)設(shè)位置，LED芯片06設(shè)于第一通孔11內(nèi)；LED芯片06固定于下基層01的置空區(qū)020;所述預(yù)設(shè)器件05包括驅(qū)動(dòng)器件;所述LED芯片06和預(yù)設(shè)器件05均與上層導(dǎo)電線路電性連接;LED芯片06與上層導(dǎo)電線路電性連接;LED芯片06可以根據(jù)具體操作的電路設(shè)計(jì)選擇性地與上層導(dǎo)電線路和/或下層導(dǎo)電線路02電性連接;所述第二通孔10內(nèi)設(shè)有連接線08，用于連接上層導(dǎo)電線路和下層導(dǎo)電線路02;所述第一通孔11內(nèi)設(shè)有連接線08，用于連接LED芯片06和上層導(dǎo)電線路;所述連接線08可以是但不限于鍵合線。
[0030]所述第二通孔10內(nèi)填充有絕緣材料09，絕緣材料09用于保護(hù)第二通孔10內(nèi)的連接線08;所述絕緣材料09可以是但不限于硅膠。
[0031]LED光引擎封裝結(jié)構(gòu)在工作時(shí)，LED芯片06工作時(shí)所散發(fā)的熱量通過下基層01傳導(dǎo)至外部。
[0032]本實(shí)用新型利用陶瓷板與鋁基/銅基的線路層制備技術(shù)，制作一種熱電分離的高導(dǎo)熱率的雙層導(dǎo)電線路層，本實(shí)用新型的導(dǎo)熱系數(shù)能達(dá)到25W/M.k，比一般的1.0W/M.K導(dǎo)熱系數(shù)的雙層導(dǎo)電線路層提高了 25倍;本實(shí)用新型結(jié)合了熱電分離線路層的高導(dǎo)熱傳導(dǎo)技術(shù)和多層線路板的制造技術(shù)，改變了常規(guī)的高導(dǎo)熱線路層但是只有單層線路的或者多層線路板但是低導(dǎo)熱線系數(shù)的弊端。
[0033]本實(shí)用新型包括如下特點(diǎn):
[0034]I)雙層線路結(jié)構(gòu)使得復(fù)雜的LED驅(qū)動(dòng)電源布線成為可能，不會使LED驅(qū)動(dòng)線路存在交叉沖突。
[0035]2)熱電分離結(jié)構(gòu)，LED直接粘接在高導(dǎo)熱系數(shù)的鋁層/銅線路或下層線路層上，可以輕松的把LED產(chǎn)生的熱量傳遞到外邊散熱器上。
[0036]3)雙層線路布線結(jié)構(gòu)，多層立體式的布線方式，解決了單層線路層需要大的線路面積。
[0037]對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思，做出其它各種相應(yīng)的改變以及形變，而所有的這些改變以及形變都應(yīng)該屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種LED光引擎封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括下基層和多層線路板；多層線路板包括具有絕緣片以及上層導(dǎo)電線路的上導(dǎo)電層，下基層的上表面包括電路區(qū)和置空區(qū)，電路區(qū)上設(shè)有下層導(dǎo)電線路;上導(dǎo)電層、絕緣片、下層導(dǎo)電線路和下基層從上至下依次連接固定；多層線路板與置空區(qū)對應(yīng)的位置上設(shè)有與置空區(qū)大小匹配并依次貫穿上導(dǎo)電層和絕緣片的第一通孔;多層線路板上設(shè)有若干連通下層導(dǎo)電線路并依次貫穿上導(dǎo)電層和絕緣片的第二通孔;上導(dǎo)電層上設(shè)有預(yù)設(shè)器件，預(yù)設(shè)器件與上導(dǎo)電層電性連接，第一通孔內(nèi)設(shè)有LED芯片，LED芯片與上層導(dǎo)電線路和/或下層導(dǎo)電線路電性連接;所述第二通孔內(nèi)設(shè)有用于連接上層導(dǎo)電線路和下層導(dǎo)電線路的連接線。2.如權(quán)利要求1所述的LED光引擎封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，多層線路板還包括阻焊層，所述阻焊層設(shè)于上導(dǎo)電層上。3.如權(quán)利要求1所述的LED光引擎封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，第二通孔內(nèi)填充有絕緣材料。4.如權(quán)利要求1所述的LED光引擎封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述連接線為鍵合線。5.如權(quán)利要求1所述的LED光引擎封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，下基層為白色陶瓷板，下層導(dǎo)電線路為固化的導(dǎo)電銀漿。6.如權(quán)利要求1所述的LED光引擎封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，上導(dǎo)電層為蝕刻有上層導(dǎo)電線路的銅箔層。
【文檔編號】H01L33/48GK205692857SQ201620560676
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年6月8日 公開號201620560676.0, CN 201620560676, CN 205692857 U, CN 205692857U, CN-U-205692857, CN201620560676, CN201620560676.0, CN205692857 U, CN205692857U
【發(fā)明人】肖浩, 劉俊達(dá), 李明珠, 蘇佳檳, 孫婷
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