专利名称：发光二极管模块的系统电路载板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发光二极管模块的系统电路载板，尤其涉及一种具有直接快速导热特性的系统电路载板，通过导热盲孔使发光二极管模块内的热流可以经由热传导性质较佳的焊锡直接进入系统电路载板基板，达到发光二极管模块直接快速导热目的的系统电路载板。
背景技术：
现有的发光二极管照明技术中，常将封装好的发光二极管模块的导热接点，以表面黏着技术(SMT)焊接于一块依照系统需求设计的系统电路载板的对应导热接点上，藉以将发光二极管模块内的热流输导至系统电路载板基板上。如图1所示，为现有的发光二极管晶粒(LED die)封装结构的剖面示意图，其包括发光二极管晶粒11、发光二极管固晶材料12、发光二极管电极13、发光二极管导线14、荧光粉与封胶15、非导电性封装基板16 (如陶瓷材料)、导电接点17，以及导热接点(thermal pad) 18，构成现有的发光二极管模块 (LED chip)。图2为图1(发光二极管模块)的另一种现有的实施例，包括发光二极管晶粒 21、发光二极管固晶材料22、发光二极管电极23、发光二极管导线24、荧光粉与封胶25、非导电性封装基板26(如陶瓷)、导线架导电接脚27，以及导热接点28。图3为另一种现有的发光二极管晶粒封装结构的剖面图，包括发光二极管晶粒 31、发光二极管固晶材料32、发光二极管电极33、发光二极管导线34、荧光粉与封胶35、导电金属基材封装凹杯36、绝缘层37、导电层38、导电接点39，以及导热接点310。图4A1-4A2为一现有的发光二极管模块系统电路载板(system board)的单元示意图与现有实施例，其中图4A1为系统电路载板的单元剖面示意图，包括导电线路41、导电接点42、导热接点43、电气绝缘层44，系统电路基板45，以及防焊层46。其中导热接点43 下方的导电线路41的存在原因是便于导热接点43可利用喷锡制造方法实施，无关导电，图 4A2为图4A1的俯视图。图4B1-4B3为现有的发光二极管模块(图4B1、图4B2、图4B3)与系统电路载板间黏着与导热的现有实施例。现有的技术为将封装好的发光二极管模块的导热接点18、28、 310，以表面黏着技术(SMT)利用焊锡47黏着于一块依照系统需求设计的系统电路载板的对应导热接点43上，藉以将发光二极管模块内的热流经由发光二极管模块的导热接点18、 28、310、焊锡47、系统电路载板导热接点43、导电线路41、电气绝缘层44至系统电路载板基板45的热传导路径导出。现有技术的热传导瓶颈是由于所使用的绝缘层材料44，与热传路径上所使用的其它材料相比较，具有热传导参数较低的缺点。图5A-5B为一典型的发光二极管模块于系统电路载板上进行并联与串联的系统电路载板的实施例，其中图5A为剖面示意图，包括导电线路51、导电接点52、导热接点53、 电气绝缘层54，系统电路基板55，以及防焊层56。图5B为图5A的俯视图。现有的绝缘层材料，由于与热传路径上所使用的其它材料相较，具有热传导参数较低的缺点，以致形成前述热传路径的导热瓶颈。申请人有鉴于此，经研究、实验，对现有技术进行了改进，以使发光二极管模块得以直接快速的导热。
发明内容
本发明的主要目的，即在提供一种发光二极管模块的系统电路载板，通过导热盲孔使发光二极管模块内的热流可以经由焊锡直接进入系统电路载板基板，从而达到发光二极管模块直接快速导热的目的。前述的发光二极管模块的系统电路载板，包括系统电路载板基板，设于该系统电路载板基板的导电线路、导电接点、导热盲孔(thermal sinkblind via)、导热接点、防焊层、电气绝缘层，以供发光二极管模块依照对应的位置，置于系统电路载板基板上，其中，该系统电路载板基板对应于发光二极管模块的导热接点位置，介于导电接点上缘与系统电路载板基板上缘之间，设有镂空柱状的空洞，以构成导热盲孔，从而将锡膏涂布于系统电路载板的导热盲孔内，通过导热盲孔内的熔化的锡膏，可以直接黏着发光二极管模块的导热接点与系统电路载板基板，从而达到直接导热的效果，另外通过系统电路载板的导电接点上的熔化的锡膏，黏着对应的发光二极管模块的导电接点，以使得导电与热电分离。前述发光二极管模块的系统电路载板，其中该系统电路载板基板，指所有利于导热且表面可附着焊锡的基板材料，例如铜金属基板与铝金属表面镀镍基板等。
图1为现有的发光二极管模块结构剖面图。图2为图1的另一种现有实施例图。图3为另一种现有的发光二极管模块结构剖面图。图4A1为现有发光二极管模块系统电路载板剖面图。图4A2为图4A1的俯视图。图4B 1-4B3为现有发光二极管模块系统电路载板的实施例。图5A为现有发光二极管模块于系统电路载板上进行并联与串联的实施例剖面图。图5B为图5A的俯视图。图6A为本发明的剖面图。图6B为本发明的俯视图。图7A1为本发明的制作实施例图。图7A2为图7A1的俯视图。图7B1为本发明的制作实施例图。图7B2为图7B1的俯视图。图7C1为本发明的制作实施例图。图7C2为图7C1的俯视图。图7D1为本发明的制作实施例图。图7D2为图7D1的俯视图。图7E1为本发明的制作实施例图。图7E2为图7E1的俯视图。
图8A、图8B及图8C为本发明所提出的系统电路载板利用表面黏着技术黏着发光二极管模块的实施例图。主要组件符号说明11发光二极管晶粒12发光二极管固晶材料13发光二极管电极14发光二极管导线15荧光粉与封胶16非导电性封装基板17导电接点18导热接点21发光二极管晶粒22发光二极管固晶材料23发光二极管电极24发光二极管导线25荧光粉与封胶26非导电性封装基板27导线架导电接脚28导热接点31发光二极管晶粒32发光二极管固晶材料33发光二极管电极34发光二极管导线35荧光粉与封胶36导电金属基材封装凹杯37绝缘层38导电层39导电接点310导热接点41导电线路42导电接点43导热接点44电气绝缘层45系统电路基板46防焊层47焊锡51导电线路52导电接点53导热接点54电气绝缘层55系统电路基板56防焊层61导电线路62导电接点63导热盲孔64导热接点65防焊层66电气绝缘层67系统电路载板基板71导电线路层72电气绝缘层73系统电路载板基板74导电线路75防焊层76导电接点位置77导热接点位置78 二次防焊层79电气绝缘层710电气绝缘层711导热接点712导电接点81导电接点82导热接点83导电线路84防焊层85电气绝缘层86系统电路载板基板87锡膏88锡膏89发光二极管模块810锡焊接点811锡焊接点
具体实施例方式请同时参阅图6A及图6B，为本发明的剖面图及俯视图。于本实施例中，为一个单元的实施例图，本发明并非限定针对对应一个发光二极管模块。本发明主要包含导电线路 61、导电接点62、导热盲孔63、导热接点64、防焊层65、电气绝缘层66，以及系统电路载板基板67。其中，该导电线路61，是由全面铺上导电物质(如铺铜)的线路层依系统需求设计电路，进行线路层布线印刷、蚀刻形成。该导电接点62，于导电线路61上，对应于发光二极管模块的导电接点位置铺上可导电且可吃锡物质(如金、银、锡)形成导电接点62，导电接点62不受防焊层65所覆盖；该导热盲孔63为一个镂空柱状空洞；该导热接点64，对应于发光二极管模块的导热接点位置，其为介于导热盲孔63下缘与系统电路载板基板67上缘之间铺上可吃锡物质(如金、银、锡)形成导热接点64 ；该防焊层65，为覆盖于系统电路载板最上层(导电接点62、导热盲孔63与导热接点64除外)上的非导电且不可吃锡物质； 该电气绝缘层66，介于导电线路61与系统电路载板基板67之间，阻隔导电线路61与系统电路载板基板67的电气导通；该系统电路载板基板67，于本实施例中，为所有利于导热且表面可附着焊锡(吃锡)的基板材料，例如铜金属基板与铝金属表面镀镍基板等。通过前述的构件，于组装发光二极管模块时，将锡膏涂布于本发明所提出的系统电路载板的导热盲孔63内与导电接点62上后，将发光二极管模块置于本发明所提出的系统电路载板之上。该发光二极管模块的置放位置为其导电接点与导热接点于系统电路载板的导电接点62与导热接点64的正上方。通过导热盲孔63内的受热熔化的锡膏，可以直接黏着发光二极管模块的导热接点与系统电路载板基板67，从而达到直接导热的效果。此夕卜，通过系统电路载板的导电接点62上的熔化的锡膏，可以黏着发光二极管模块对应的导电接点，达到导电与热电分离的效果。请同时参阅图7A1-7A2、图 7B1-7B2、图 7C1-7C2、图 7D1-7D2 及图 7E1-7E2，为本发明的制作实施例图。本发明的制作方法依序为1、压合导电线路层71 (全面铺铜)、电气绝缘层72与系统电路载板基板73 (如图 7A1-7A2 所示)。2、依照系统电路电气需求设计系统电路布线，并依此对导电线路层71进行蚀刻， 于导电线路层71留下导电线路74。导电线路层71上对应发光二极管模块的导热接点位置区域，并未留下对应线路层(如图7B1-7B2所示)。3、对导电线路层71上层进行防焊层75制作，防焊层75未遮盖区域为对应发光二极管模块的导电接点位置区域76与对应发光二极管模块的导热接点位置区域77。防焊层75制作可针对特定区域制作二次产生防焊层78，以加强防焊层75高度的一致性(如图 7C1-7C2 所示)。4、利用钻盲孔技术移除对应发光二极管模块的导热接点位置区域79内的电气绝缘层。存留的电气绝缘层710仍使导电线路74与电路载板基板73保持绝缘隔离(图 7D1-7D2 所示)。5、对防焊层75上层进行喷锡制造方法，以形成导热接点711与导电接点712(如图7E1-7E2所示)。请同时参阅图8A、图8B及图8C，为利用表面黏着技术中的回焊制造方法，将现有的以表面黏着组件(SMD)型式封装的发光二极管模块以锡焊方式黏着于本发明所提出的系统电路载板的实施例图。如图8A所示，本发明所提出的系统电路载板包含导电接点81、 导热接点82、导电线路83、防焊层84、电气绝缘层85与系统电路载板基板86。该实施例的程序为1、将锡膏87涂布于本发明的导热接点82上方的导热盲孔内(导热接点82上方)， 及将锡膏88涂布于本发明的系统电路载板的导电接点81上(如图8A所示)。2、将发光二极管模块89依照对应的位置，置于已涂布锡膏87与锡膏88的系统电路载板上(如图8B所示)(本发明实施例中所称的发光二极管模块89，不限任何发光二极管封装方式，专指其中导热接点与系统电路载板是利用表面黏着技术(SMT)构接的发光二极管模块89)。3、以回焊制造方法熔化锡膏87与锡膏88，藉以锡焊接点810黏着发光二极管模块 89的导电接点与本发明的系统电路载板的导电接点81，以及利用锡焊接点811黏着发光二极管模块89的导热接点与本发明的系统电路载板的导热接点82。前述实施例，仅为说明本发明的优选实施方式，而非限制本发明的范围，凡经由些微修饰、变更，仍不背离本发明的精神，亦不脱本发明的权利要求书所保护的范围。综上所述，本发明以设有导热盲孔的系统电路载板，使发光二极管模块内的热流可以经由热传导性质较佳的焊锡直接进入系统电路载板基板，从而达到发光二极管模块直接快速导热的目的。
权利要求
1.一种发光二极管模块的系统电路载板，包括系统电路载板基板，设于该系统电路载板基板的导电线路、导电接点、导热盲孔、导热接点、防焊层、电气绝缘层，以供发光二极管模块依照对应的位置，置于系统电路载板基板上，其特征在于该系统电路载板基板对应于发光二极管模块的导热接点位置，介于导电接点上缘与系统电路载板基板上缘之间，设有镂空柱状的空洞，以构成导热盲孔，从而将锡膏涂布于系统电路载板的导热盲孔内，通过导热盲孔内的熔化的锡膏，能够直接黏着发光二极管模块的导热接点与系统电路载板基板，从而达到直接导热的效果，另外通过系统电路载板的导电接点上的熔化的锡膏，黏着对应的发光二极管模块的导电接点，以使得导电与热电分离。
2.根据权利要求1所述的发光二极管模块的系统电路载板，其特征在于，该系统电路载板基板，为有利于导热且表面可附着焊锡的基板材料，为铜金属基板与铝金属表面镀镍基板其中之一。
3.根据权利要求1所述的发光二极管模块的系统电路载板，其特征在于，该导热盲孔利用钻盲孔技术移除系统电路载板基板上发光二极管模块的导热接点位置所对应导热区域间的所有物质，以形成镂空柱状的空间。
全文摘要
一种发光二极管模块的系统电路载板，包括系统电路载板基板，设于该系统电路载板基板的导电线路、导电接点、导热盲孔、导热接点、防焊层、电气绝缘层，以供发光二极管模块依照对应的位置，置于系统电路载板基板上，其中，该系统电路载板基板对应于发光二极管模块的导热接点位置，介于导电接点上缘与系统电路载板基板上缘之间，设有镂空柱状的空洞，以构成导热盲孔，从而将锡膏涂布于系统电路载板的导热盲孔内，通过导热盲孔内的熔化的锡膏，可以直接黏着发光二极管模块的导热接点与系统电路载板基板，从而达到直接导热的效果，另外通过系统电路载板的导电接点上的熔化的锡膏，黏着对应的发光二极管模块的导电接点，以使得导电与热电分离。
文档编号H05K1/18GK102456814SQ20101052546
公开日2012年5月16日 申请日期2010年10月27日 优先权日2010年10月27日
发明者温成, 温耀隆 申请人:上海卓凯电子科技有限公司