背光模块及其发光源封装构造的制作方法

专利名称：背光模块及其发光源封装构造的制作方法
背光模块及其发光源封装构造
技术领域：
本发明是有关于一种背光模块及其发光源封装构造，特别是有关于一种利用散热 固定件稳固的将发光源封装构造结合在固定板上，并借助散热鳍片以进行散热的发光源封 装构造及具有所述发光源封装构造的背光模块。
背景技术：
液晶显示器(liquid crystal display, LCD)是利用液晶材料的特性来显示图像 的一种平板显示装置(flat panel display，FPD)，其相较于其他显示装置而言更具轻薄、 低驱动电压及低功耗等优点，已经成为整个消费市场上的主流产品。然而，液晶显示器的液 晶材料无法自主发光，必须借助外在提供光源，因此液晶显示器中又另外设有背光模块以 提供所需的光源。一般而言，背光模块可分为侧背光模块和底背光模块两种形式。已知背光模块主 要是以冷阴极荧光管(CCFL)、热阴极荧光管(HCFL)及半导体发光组件作为光源，而半导体 发光组件主要又是利用发光二极管(LED)进行发光，其相较于阴极荧光管更为省电节能、 使用寿命更长，且体积更为轻巧，因而有逐渐取代阴极荧光管的趋势，发光二极管将是液晶 显示器的背光模块未来的主要光源。现今，发光二极管多以芯片的形式进行半导体封装，以作为发光二极管封装构造， 最后再与背光模块的固定板接合。然而，发光二极管封装构造的缺点在于其工作过程中的 温度极高，如果背光模块的固定板无法及时将发光二极管封装构造产生的热能带走，则不 但会导致发光二极管封装构造附近的温度明显升高，造成液晶显示器各显示区块温度不 均，且亦可能在发光二极管封装构造附近的液晶显示板的显示区块因温度过高而出现泛红 现象，因此将会影响液晶显示器的成像质量。再者，发光二极管本身极易因为工作过程的温 升而影响其发光效率及工作稳定度，故也可能因长期处于高温的状态而降低其使用寿命。 另外，若发光二极管封装构造仅是简单利用黏着剂黏固在固定板上或仅是利用螺丝锁付在 固定板上，则由于发光二极管封装构造与固定板之间并非直接热性接触，或两者之间存在 了绝缘的黏着剂或两者之间的表面并未紧密贴接，因此将会在某程度上影响其散热效率。 此外，长期处于高温的状态下，黏着剂也可能变质劣化而失去黏性，造成发光二极管封装构 造脱离固定板，若发光二极管封装构造的热能无法被固定板实时带走，则发光二极管封装 构造将存在过热烧毁的潜在风险。故，确实有必要对背光模块的发光二极管提供一种发光源封装构造，以解决现有 技术所存在的散热问题。

发明内容本发明的主要目的在于提供一种背光模块及其发光源封装构造，包含散热座、芯 片及散热固定件，其中散热座另具有结合孔、散热固定件另包含结合柱与具有一抵接面的 散热鳍片，通过结合柱及结合孔可将散热固定件及散热座稳固结合在背光模块的固定板的两侧，且抵接面可以确保与固定板之间的紧密贴接关系及提升组装可靠度；同时，散热固定 件另也可借助散热固定件的散热鳍片来额外增加散热效果，因此亦可确实帮助芯片降低温 度，避免芯片工作效率降低，故也有利于使芯片稳定工作并延长使用寿命。本发明的次要目的在于提供一种背光模块及其发光源封装构造，其中发光源封装 构造的散热座的第一表面具有结合孔、散热固定件的结合柱具有螺纹或弹簧，散热固定件 的结合柱借助螺纹或弹簧固定于散热座的结合孔内，有利于增加结合柱与结合孔的组装强 度。本发明的另一目的在于提供一种背光模块及其发光源封装构造，其中发光源封装 构造的散热固定件的结合柱与散热座的结合孔分别具有凹穴或凸块，且凹穴及凸块相对应 的嵌合，有利于增加结合柱与结合孔的组装强度。为达成本发明的前述目的，本发明提供一种背光模块，所述背光模块包含至少一 发光源封装构造，各包含一散热座，具有一结合孔；及一散热固定件，具有一结合柱与具 有一抵接面的一散热鳍片；以及一固定板，具有至少一通孔；其中所述散热固定件的所述 结合柱穿过所述固定板的所述通孔与所述结合孔结合，所述散热鳍片的抵接面抵接在所述 固定板上，使所述散热座与所述散热固定件稳固结合在所述固定板的两侧。再者，本发明提供另一种发光源封装构造，所述发光源封装构造包含一载板，具 有一嵌孔；一散热座，嵌设于所述载板的所述嵌孔中，所述散热座具有一第一表面、一第二 表面与一结合孔，其中所述结合孔是开设于所述第一表面；至少一芯片，设置于所述散热座 的所述第二表面，并电性连接于所述载板；及一散热固定件，设有一结合柱与具有一抵接面 的一散热鳍片，其中所述结合柱与所述结合孔结合，所述抵接面与所述散热座之间存在一 组装间距。在本发明的一实施例中，所述至少一发光源封装构造，另包含一载板，具有一嵌 孔，其中所述散热座设于所述载板的所述嵌孔中；及至少一芯片，电性连接于所述载板。在本发明的一实施例中，所述散热固定件的所述结合柱另具有一螺纹或一弹簧， 以使所述结合柱结合在所述散热座的结合孔内。在本发明的一实施例中，所述散热固定件的所述结合柱另具有至少一凸块，且所 述结合孔另具有相对应的至少一凹穴，其中所述至少一凸块及相对应的所述至少一凹穴相 互嵌合，以使所述结合柱结合在所述散热座的所述结合孔内。在本发明的一实施例中，所述散热座的所述结合孔另具有至少一凸块，且所述结 合柱另具有相对应的至少一凹穴，其中所述至少一凸块及相对应的所述至少一凹穴相互嵌 合，以使所述结合柱结合在所述散热座的所述结合孔内。在本发明的一实施例中，所述凸块是凸点、凸环或凸弧段，相对应的所述凹穴是凹 点、凹环槽或凹弧槽。在本发明的一实施例中，所述固定板是一背板或一发光源基座。在本发明的一实施例中，所述芯片是发光二极管芯片。在本发明的一实施例中，所述散热座的所述第二表面另包含一凹槽，所述芯片是 设置于所述凹槽上。所述载板是电路基板或导线架，所述芯片通过数条引线或数个凸块电 性连接于所述载板。与现有技术相比较，本发明的背光模块及其发光源封装构造是利用散热固定件的结合柱与散热座的结合孔将所述发光源封装构造稳定的固定在所述固定板上，这样不但可 简化发光源封装构造的组装及提升组装可靠度，并且散热座能借助热传导将热能传送至散 热固定件的散热鳍片，由散热鳍片帮助芯片散热，以避免芯片过热造成工作效率降低，有利 于使芯片稳定工作并延长使用寿命。

图1是本发明第一较佳实施例背光模块的发光源封装构造的示意图。图2是本发明第二较佳实施例发光源封装构造的示意图。图3是本发明第三较佳实施例发光源封装构造的示意图。图4是本发明第四较佳实施例发光源封装构造的示意图。图5是本发明第五较佳实施例发光源封装构造的示意图。图6是本发明第六较佳实施例发光源封装构造的示意图。
具体实施方式
为让本发明上述目的、特征及优点更明显易懂，下文特举本发明较佳实施例，并配 合附图，作详细说明如下。再者，本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、 「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用 以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。请参照图1所示，其揭示本发明第一较佳实施例的背光模块的发光源封装构造的 示意图，其中本发明第一较佳实施例的背光模块10主要应用在液晶显示器(LCD)领域，所 述背光模块10主要包含至少一发光源封装构造100及一固定板200，其中所述发光源封装 构造100又各包含一载板110、一散热座120、一芯片130、一散热固定件140、至少二条引线 150及一封装胶体160。本发明将于下文详细说明上述各组件。请参照图1所示，本发明第一较佳实施例的背光模块10通常是在特定形状的所述 固定板200上装设所述至少一发光源封装构造100，其中所述发光源封装构造100内的所 述载板110可以是电路基板(PCB)或导线架(Ieadframe)，所述载板110具有一嵌孔111。 所述散热座120是由具良好导热性的材料制成，例如各种金属或合金，特别是铝或铝合金。 所述散热座120是嵌设在所述载板110的所述嵌孔111中，其中若所述载板110选自导线 架，则所述嵌孔111与所述散热座120之间另可填充绝缘材料。再者，所述散热座120又另 具有一第一表面121、一第二表面122与一结合孔123，其中所述结合孔123是开设于所述 第一表面121，且所述至少一芯片130是设置在所述第二表面122之上，用以依照驱动讯号 (未绘示)发出光束。再者，所述散热座120的所述第二表面122另包含一凹槽124，所述 至少一芯片130是设置于所述凹槽124上，且所述芯片130优选是发光二极管芯片，而所述 固定板200优选是一背板或一发光源基座，但并不限于此。请再参照图1所示，所述散热固定件140是由具良好导热性的材料制成，例如各种 金属或合金，特别是铝或铝合金。所述散热固定件140具有一体成型的一结合柱141与一 散热鳍片142，且所述散热鳍片142另包含数个鳍片1421及一抵接面1422。所述鳍片1421 形成在所述散热鳍片142远离所述散热座120的一侧，用以紧配合插设结合于所述结合孔 123内，或另借助少量的黏着性散热膏来增加结合强度。同时，所述抵接面1422形成在所
6述散热鳍片142靠近所述散热座120及固定板200的一侧。所述至少二条引线150用以使 所述载板110与所述至少一芯片130形成电性连接，但当所述芯片130为倒装芯片(flip chip)型的发光二极管芯片时，所述芯片130则是以数个凸块(未绘示)来电性连接于所述 载板110。所述封装胶体160是一透明的树脂材料，其用以包覆包护所述芯片130、所述引线 150、所述散热座120的第二表面122及所述载板110的上表面的一部分。另一方面，所述 固定板200通常是由具良好导热性的材料制成，例如各种金属或合金，特别是铝或铝合金。 所述固定板200具有至少一通孔201，其可供所述结合柱141穿设通过，以结合在所述结合 孔123内。上述抵接面1422与所述散热座120之间存在一组装间距，以供夹设所述固定板 200，且所述抵接面1422能紧密抵接在所述固定板200上。请依序参照图2、3、4、5及6所示，本发明第二至六较佳实施例相似于本发明第一 较佳实施例的发光源封装构造100，并大致沿用相同组件名称及图号，但第二至六较佳实施 例的差异特征在于所述第二至六较佳实施例的发光源封装构造100进一步对所述散热固 定件140进行改良，本发明将于下文详细说明。请参照图2所示，图2揭示本发明第二较佳实施例的发光源封装构造100示意图， 第二实施例的所述发光源封装构造100主要包含一载板110、一散热座120、至少一芯片 130、一散热固定件140、至少二条引线150及一封装胶体160，第二实施例的差异特征在于 所述结合柱141另包含一外螺纹1411，同时所述结合孔123另包含一内螺纹1231。在组装 时，所述散热固定件140的所述结合柱141可借助所述外螺纹1411及所述内螺纹1231的 螺设结合，而将所述散热固定件140及所述散热座120稳固的定位在所述固定板200的两 侧。由于所述结合柱141是利用所述外螺纹1411及所述内螺纹1231与所述散热座120的 结合孔123紧密结合，因此可确保所述散热座120与散热固定件140的热性接触，有利于经 由热传导的方式将所述芯片130产生的热能传导到所述散热鳍片142的数个鳍片1421处 进行散热。请参照图3所示，图3揭示本发明第三较佳实施例的发光源封装构造100示意图， 第三实施例的所述发光源封装构造100主要包含一载板110、一散热座120、至少一芯片 130、一散热固定件140、至少二条引线150及一封装胶体160，第三实施例的差异特征在于 所述结合孔123的孔壁设有至少一对凹部(未标示)，同时所述结合柱141对应设有至少一 孔洞，而所述散热固定件140另包含至少一弹簧143。所述弹簧143穿设于所述结合柱141 的孔洞中，且所述弹簧143的两端些微弹性凸出到所述孔洞之外。在组装时，所述散热固定 件140的所述结合柱141可借助所述至少一弹簧143的两端卡掣在所述结合孔123的凹部 内，而确保所述结合柱141及结合孔123的组装可靠度及强度，并使所述散热固定件140及 所述散热座120稳固的定位在所述固定板200的两侧。再者，所述至少一弹簧143同样可 确保所述散热座120与散热固定件140的热性接触，有利于经由热传导的方式将所述芯片 130产生的热能传导到所述散热鳍片142的数个鳍片1421处进行散热。请参照图4所示，图4揭示本发明第四较佳实施例的发光源封装构造100示意 图，第四实施例的所述发光源封装构造100主要包含一载板110、一散热座120、至少一芯 片130、一散热固定件140、至少二条引线150及一封装胶体160，第四实施例的差异特征在 于所述结合柱141另包含至少一凸块1412，且所述结合孔123另具有相对应的至少一凹 穴1232。在组装时，所述至少一凸块1412及相对应的所述至少一凹穴1232可相互嵌合，以使所述结合柱141结合在所述散热座120的所述结合孔123内，并使所述散热固定件140 及所述散热座120稳固的定位在所述固定板200的两侧。值得注意的是，所述散热固定件 140可以是空心铆钉，也就是所述结合柱141的前端具有一空心部1413，所述空心部1413 提供了一个弹性变形空间，以便在组装时，使所述凸块1412能适度弹性变形通过所述结合 孔123的前段，接着再卡掣进入所述凹穴1232内。再者，所述结合柱141上的所述至少一 凸块1412优选是凸点、凸环或凸弧段，相对应的所述凹穴1232则是凹点、凹环槽或凹弧槽， 但并不限于此。再者，请参照图5所示，图5揭示本发明第五较佳实施例的发光源封装构造100示 意图，第五实施例的所述发光源封装构造100主要包含一载板110、一散热座120、至少一芯 片130、一散热固定件140、至少二条引线150及一封装胶体160，第五实施例的差异特征在 于所述结合柱141另包含至少一凸块1413，同时所述散热座120的所述结合孔123另包 含至少一凹穴1233，且所述至少一凸块1413与所述至少一凹穴1233相对应地设置。在组 装时，所述散热固定件140的结合柱141的凸块1445与所述结合孔123的凹穴1231相互 卡掣嵌合，以使所述结合柱141结合在所述结合孔123内，并使所述散热固定件140及所述 散热座120稳固的定位在所述固定板200的两侧。所述结合柱141上的凸块1413优选是 凸点、凸环或凸弧段，而所述所述结合孔123上的凹穴1233相对应的优选是凹点、凹环槽或 凹弧槽，但并不限于此。最后，请参照图6所示，图6揭示本发明第六较佳实施例的发光源封装构造100示 意图，第六实施例的所述发光源封装构造100主要包含一载板110、一散热座120、至少一 芯片130、一散热固定件140、至少二条引线150及一封装胶体160，第六实施例的差异特征 在于所述结合柱141另包含至少一凹穴1413，所述散热座120的所述结合孔123另包含 至少一凸块1234，且所述至少一凹穴1413与所述至少一凸块1234相对应地设置。在组装 时，所述散热固定件140的结合柱141的凹穴1413与所述结合孔123的凸块1234相互卡 掣嵌合，使所述结合柱141结合在所述结合孔140内，并使所述散热固定件140及所述散热 座120稳固的定位在所述固定板200的两侧。所述结合柱141上的凹穴1413优选是凹点、 凹环或凹弧段、所述结合孔123上的凸块1234相对应的优选是凸点、凸环段或凸弧段，但并 不限于此。如图1、2、3、4、5及6所示，本发明第一至六较佳实施例上述特征的优点在于所述 散热固定件140分别借助紧配合结合方式、所述螺纹1231及1411、所述弹簧143、所述凸块 1412及凹穴1232、所述凸块1413及凹穴1233，或所述凹穴1413及凸块1234等结合方式， 以使所述结合柱141结合在所述结合孔140内，因而使所述散热固定件140及所述散热座 120稳固的定位在所述固定板200的两侧，并使所述散热座120与散热固定件140直接热 性接触。因此，所述散热固定件140不但可利用所述抵接面1422来确保与所述固定板200 之间的紧密贴接关系以提升组装可靠度，另亦能利用所述散热鳍片142来额外增加散热效 果，并可确实帮助所述芯片130降低温度，因而进一步相对避免所述芯片130工作效率降 低，故有利于使所述芯片130工作稳定度增加并延长使用寿命。本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。 必需指出的是，已公开的实施例并未限制本发明的范围。相反地，包含于权利要求书的精神 及范围的修改及均等设置均包括于本发明的范围内。
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权利要求
一种背光模块，其特征在于所述背光模块包含至少一发光源封装构造，各包含一散热座，具有一结合孔；及一散热固定件，设有一结合柱与具有一抵接面的一散热鳍片；以及一固定板，具有至少一通孔；其中所述散热固定件的所述结合柱穿过所述固定板的通孔与所述结合孔结合，所述散热鳍片的抵接面抵接在所述固定板上，使所述散热座与所述散热固定件稳固结合在所述固定板的两侧。
2.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于所述至少一发光源封装构造，另包含一载板，具有一嵌孔，其中所述散热座设于所述载板的所述嵌孔中；及至少一芯片，电性连接于所述载板。
3.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于所述散热固定件的所述结合柱另具有 一螺纹或一弹簧，以使所述结合柱结合在所述散热座的所述结合孔内。
4.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于所述散热固定件的所述结合柱另具有 至少一凸块，且所述结合孔另具有相对应的至少一凹穴，其中所述至少一凸块及相对应的 所述至少一凹穴相互嵌合，以使所述结合柱结合在所述散热座的所述结合孔内。
5.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于所述散热座的所述结合孔另具有至少 一凸块，且所述结合柱另具有相对应的至少一凹穴，其中所述至少一凸块及相对应的所述 至少一凹穴相互嵌合，以使所述结合柱结合在所述散热座的所述结合孔内。
6.如权利要求4或5所述背光模块，其特征在于所述凸块是凸点、凸环或凸弧段，及 相对应的所述凹穴是凹点、凹环槽或凹弧槽。
7.如权利要求2所述的背光模块，其特征在于所述芯片是发光二极管芯片。
8.如权利要求1所述的背光模块，其特征在于所述固定板是一背板或一发光源基座。
9.如权利要求2所述的背光模块，其特征在于所述载板是电路基板或导线架，所述芯 片通过数条引线或数个凸块电性连接于所述载板。
10.一种发光源封装构造，其特征在于所述发光源封装构造包含一载板，具有一嵌孔；一散热座，嵌设于所述载板的所述嵌孔中，所述散热座具有一第一表面、一第二表面与 一结合孔，其中所述结合孔是开设于所述第一表面；至少一芯片，设置于所述散热座的所述第二表面，并电性连接于所述载板；及一散热固定件，设有一结合柱与具有一抵接面的一散热鳍片，其中所述结合柱与所述 结合孔结合，所述抵接面与所述散热座之间存在一组装间距。
11.如权利要求10所述的发光源封装构造，其特征在于所述结合柱另具有一螺纹或 一弹簧，以使所述结合柱结合在所述结合孔内。
12.如权利要求10所述的发光源封装构造，其特征在于所述结合柱另具有至少一凸 块，所述结合孔另具有相对应的至少一凹穴，其中所述至少一凸块及相对应的所述至少一 凹穴相互嵌合，以使所述结合柱结合在所述结合孔内。
13.如权利要求10所述的发光源封装构造，其特征在于所述结合孔另具有至少一凸 块，所述结合柱另具有相对应的至少一凹穴，其中所述至少一凸块及相对应的所述至少一凹穴相互嵌合，以使所述结合柱结合在所述结合孔内。
14.如权利要求12或13所述的发光源封装构造，其特征在于所述凸块是凸点、凸环 或凸弧段，及相对应的所述凹穴是凹点、凹环槽或凹弧槽。
15.如权利要求10所述的发光源封装构造，其特征在于所述芯片是发光二极管芯片。
16.如权利要求10所述的发光源封装构造，其特征在于所述载板是电路基板或导线 架，所述芯片通过数条引线或数个凸块电性连接于所述载板。
全文摘要
本发明公开一种背光模块及其发光源封装构造，所述发光源封装构造包含一散热座、至少一芯片及一散热固定件。所述散热座具有一结合孔，所述散热固定件另包含一结合柱与具有一抵接面的一散热鳍片，且所述结合柱穿过一固定板的一通孔与所述结合孔结合，使所述散热鳍片的抵接面抵接在所述固定板上，因此所述散热座与所述散热固定件能稳固结合在所述固定板的两侧，以确保与固定板之间的紧密贴接关系及提升组装可靠度。同时，所述散热鳍片也能额外增加所述散热座的散热效果，因此可确实帮助所述芯片降低温度，以避免芯片工作效率降低，故也有利于使所述芯片稳定工作并延长使用寿命。
文档编号F21V17/16GK101943356SQ20101023078
公开日2011年1月12日 申请日期2010年7月14日 优先权日2010年7月14日
发明者周革革 申请人:深圳市华星光电技术有限公司