专利名称：用以提升散热效率且具高反射率材料层的发光二极管模块的制作方法
用以提升散热效率且具高反射率材料层的发光二极管模块方法
技术领域：
本发明涉及一种发光二极管(Light Emitting Diode,LED)模块，特别是涉及一种用以提升散热效率且具高反射率材料层的发光二极管模块。
背景技术：
发光二极管(LED)具有工作电压低，耗电量小，发光效率高，反应时间短，光色纯， 结构牢固，抗冲击，耐振动，性能稳定可靠，重量轻，体积小及成本低等特点。随着技术的进步，LED可展现的亮度等级越来越高，其应用领域也越来越广泛，例如大面积图文显示全彩屏，状态指示、标志照明、信号显示、液晶显示器的背光源或车内照明。现有的LED是以金属导电架(Lead Frame)配合塑料射出成形方式制作出基座，以形成封装结构。导电架是用以电性连接LED芯片的电极。基座是以射出成形方式形成，藉以使封装材料包覆及固定住导电架。基座内形成一凹口区域用以放置LED芯片。现有的LED封装结构中，LED芯片放置区域是由所射出成形的封装基座定义出，仅留下一出光开口以供芯片的光线射出来形成圆形对称光形。而一般所使用的封装基座材料为一不透光且耐热的材料。然而，当LED结构的散热效率不足时，容易影响LED的效能和使用寿命，特别是当多个LED组装成一发光二极管模块时，其更不易进行散热。再者，当LED发光时，部份非直接射出的光线会射到放置区域内部，例如入射在侧壁，因而在侧壁产生吸收、反射及散射之现象。而只有极少部份之非直接射出光线最后会从出光开口放射出，大部份是于多次反射、散射过中被封装材料吸收而消耗掉。因此，LED装置实际上的发光效率因侧向光能量被吸收而大幅降低。故，有必要提供一种发光二极管模块，以解决现有技术所存在的问题。
发明内容本发明的主要目的在于提供一种发光二极管模块，所述发光二极管模块包括导电架；顶吸热组件，设置且热接合于所述导电架上，所述顶吸热组件具有一凹部，其暴露出部分的所述导电架；高反射率材料层，形成于所述凹部的表面上；发光二极管芯片，设置于所述导电架上，并位于所述顶吸热组件的所述凹部内；以及底吸热组件，设置且热接合于所述导电架的底部。在一实施例中，所述发光二极管模块还包括光学透镜，设置于所述顶吸热组件上，且覆盖住所述凹部。在一实施例中，所述顶吸热组件及所述底吸热组件是由导热材料制成。本发明的发光二极管模块可利用顶吸热组件及底吸热组件来上下夹住此导电架， 以快速且有效地带走导电架及发光二极管芯片的热量，而大幅地改善散热效果，因而可大幅地改善散热效果，以确保发光二极管模块的性能。且发光二极管模块可通过高反射率材料层来大幅地提高发光效率。为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附图式，作详细说明如下
图1显示依照本发明一实施例的发光二极管模块的剖面示意图。
具体实施方式以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。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。在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。请参照图1，其绘示依照本发明一实施例的发光二极管模块的剖面示意图。本发明的发光二极管模块包括导电架100、发光二极管芯片200、顶吸热组件300、底吸热组件400、 光学透镜500及高反射率材料层600。导电架100可用以承载发光二极管芯片200，导电架 100、顶吸热组件300及底吸热组件400可稳固地结合成一体。光学透镜500是设置于顶吸热组件300上，用以改善发光二极管芯片200所发出的光线效果。高反射率材料层600是形成于顶吸热组件300的凹部301的表面上。如图1所示，本实施例的导电架100是设置于顶吸热组件300与底吸热组件400 之间，其由金、银、铜、铁、铝或其合金材料所制成，其制造方式可为例如由金属板材透过冲压的方式一体成型而成。如图1所示，本实施例的发光二极管芯片200可设置于顶吸热组件300的凹部301 内，并可电性连接于导电架100。发光二极管芯片200可为一个或多个发光二极管芯片。在本实施例中，例如二个发光二极管芯片200是设置于顶吸热组件300的凹部301内。如图1所示，本实施例的顶吸热组件300是设置且热接合于导电架100上，用以传导导电架100及发光二极管芯片200的热量。顶吸热组件300具有一凹部301，其暴露出部分的导电架100，以设置发光二极管芯片200。顶吸热组件300是由导热材料制成，例如银、 铜、铜合金、铜银合金、铝、铝合金及其上述任意合金等金属材料，或者为氮化硼、氮化铝、氧化铝、陶瓷或上述之任意组合。当顶吸热组件300为金属材料时，一介电层可形成于导电架 100与顶吸热组件300之间，以电性隔离导电架100与顶吸热组件300。此介电层可由高介电常数之材质制成，例如玻璃、石英、环氧树脂、陶瓷、有机玻璃纤维、树脂材料、非掺杂的硅玻璃(USG)、氮化硅、氮氧化硅、氧化硅、氧化铝、聚亚酰胺(Polyimide，PI)、高分子材料、 含硅的氧化物、氮化物、金属氧化物、硫化物或其上述材料之任意组合。如图1所示，在本实施例中，此介电层例如为充填陶瓷微粒的黏着剂。一封胶材料(未显示)可填充于顶吸热组件300的凹部301内，此封胶材料可为透光性材质，例如玻璃或高透光性树脂。在本实施例中，此高透光性树脂可包含环氧树脂(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)、压克力(Acrylic resin)或娃胶(Silicone)。如图1所示，本实施例的底吸热组件400是设置且热接合于导电架100的底部，用以传导导电架100及发光二极管芯片200的热量。底吸热组件400可由导热材料制成，例如银、铜、铜合金、铜银合金、铝、铝合金及其上述任意合金等金属材料，或者为氮化硼、氮化铝、氧化铝、陶瓷或上述之任意组合。当底吸热组件400为金属材料时，上述介电层可形成于导电架100与底吸热组件400之间，以电性隔离导电架100与底吸热组件400。如图1所示，体实施例的光学透镜500是设置于顶吸热组件300上，且覆盖住凹部 301，而位于发光二极管芯片200的正上方。光学透镜500例如为凸透镜、凹锥透镜、球镜、 菲涅尔透镜、三菱镜片或组合式透镜结构。光学透镜500可改变发光二极管芯片200的光线，例如可反射、指向、聚焦、或变更光线波长。光学透镜500的一底部表面502可涂有碳酸钙，以扩散光线。另外，光学透镜500的底部表面502亦可涂有磷，以变更来自发光二极管芯片200的光波长。如图4所示，本实施例的高反射率材料层600是形成于顶吸热组件300的凹部301 的表面上(例如是以涂附的方式来形成)，以进一步增加凹部301的表面的表面反射率，提高发光效率。高反射率材料层600例如是由高反射率材料所形成，此高反射率材料例如为银、铝、金、铬、铜、铟、铱、镍、钼、铼、铑、锡、钽、钨、锰、上述任意合金或耐黄化且耐热之白色反射漆料(如二氧化钛)。以反射大部分的侧向光，并减少发光二极管芯片200在侧向出光方面的发光耗损。因此，本发明的发光二极管模块可利用顶吸热组件300及底吸热组件400来上下夹住此导电架100，以快速且有效地带走导电架100及发光二极管芯片200的热量，而大幅地改善散热效果，因而可确保发光二极管模块的性能。且发光二极管模块可通过高反射率材料层来大幅地提高发光效率。由上述可知，本发明的发光二极管模块可大幅地改善散热效果，以确保发光二极管模块的性能，且可增加发光效率。综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。
权利要求
1.一种发光二极管模块，其特征在于所述发光二极管模块包括 导电架；顶吸热组件，设置且热接合于所述导电架上，所述顶吸热组件具有一凹部，其暴露出部分的所述导电架；高反射率材料层，形成于所述凹部的表面上；发光二极管芯片，设置于所述导电架上，并位于所述顶吸热组件的所述凹部内；以及底吸热组件，设置且热接合于所述导电架的底部。
2.根据权利要求1所述的发光二极管模块，其特征在于还包括 光学透镜，设置于所述顶吸热组件上，且覆盖住所述凹部。
3.根据权利要求1所述的发光二极管模块，其特征在于所述顶吸热组件及所述底吸热组件是由导热材料制成。
全文摘要
本发明提供一种用以提升散热效率且具高反射率材料层的发光二极管模块。此发光二极管模块包括导电架；顶吸热组件，设置且热接合于所述导电架上，所述顶吸热组件具有一凹部，其暴露出部分的所述导电架；高反射率材料层，形成于所述凹部的表面上；发光二极管芯片，设置于所述导电架上，并位于所述顶吸热组件的所述凹部内；以及底吸热组件，设置且热接合于所述导电架的底部。本发明的发光二极管模块可改善散热效果，且可增加发光效率。
文档编号H01L33/48GK102544307SQ201010624429
公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月31日 优先权日2010年12月31日
发明者林翊轩 申请人:昆山旭扬电子材料有限公司