光源装置制造方法
【专利摘要】一种光源装置，包含电子元件、电路板、导电材料、导热材料与框体，电子元件设置在电路板上，电子元件具有电子芯片、封装体、第一电极垫与第二电极垫，封装体包覆于电子芯片外部，第一电极垫电性连接于电子芯片，电子芯片接触于第一电极垫，第二电极垫电性连接电子芯片，电路板具有保护层、第一金属层、绝缘层、第二金属层与底层，保护层具有第一开口与第二开口；第一金属层设置于保护层下方，具有第一连接区与第二连接区，绝缘层设置于第一金属层下方，具有第一通孔，第二金属层设置于绝缘层下方具有第三连接区，底层设置于第二金属层下方；导电材料设置于电路板与电子元件之间，导热材料设置于电路板下方，框体设置在导热材料下方。
【专利说明】光源装置
【技术领域】
[0001]本实用新型是有关于一种光源装置，特别是有关于一种散热佳的光源装置。
【背景技术】
[0002]请参阅图1，电子元件10具有电子芯片12、封装体14、正电极16与负电极18。电子芯片12外部设有封装体14，用来保护电子芯片12受到外界的水气或其他污染。于封装体14内，电子芯片12可通过金属线13或电线分别与正电极16以及负电极18相互电性连接。如此一来，外部电路或信号可通过正电极16以及负电极18传输于电子芯片12。
[0003]—般电子兀件10利用导电材料15固定于电路板30,且可利用导电材料15达到电子元件10与电路板30之间的电性传输，举例而言，通过焊锡可将电子元件10焊接于电路板30，同时亦可达到电性连接。当电子元件10进行运算或操作时，会产生大量的热能。一旦电子元件10所形成的热能无法顺利消散或传递于其他物件上时，累积于电子元件10的热能会影响其操作功能或效率。
实用新型内容
[0004]本实用新型之说明书是提供一种光源装置，以提升散热效率。
[0005]为达到上述目的，本实用新型提供一种光源装置，其特征在于，包含:
[0006]一电子元件，包含:
[0007]一电子芯片；
[0008]一封装体，包覆于该电子芯片外部；
[0009]—第一电极垫，电性连接于该电子芯片，且该电子芯片接触于该第一电极垫；以及
[0010]一第二电极垫，电性连接于该电子芯片；
[0011 ] 一电路板，该电子元件设置于该电路板上，且该电路板包含:
[0012]一保护层，具有一第一开口与一第二开口 ；
[0013]一第一金属层，设置于该保护层下方，且具有一第一连接区与一第二连接区，其中该第一连接区与该第二连接区为相互绝缘，且该第一连接区可通过该第一开口而裸露于该保护层外，该第二连接区可通过该第二开口而裸露于该保护层外；
[0014]一绝缘层，设置于该第一金属层下方，且具有一第一通孔，而该第一通孔对应于该第一连接区；
[0015]一第二金属层，设置于该绝缘层下方，且具有一第三连接区，而该第二金属层可延伸至该第一通孔，使得该第三连接区可通过该第一通孔与该第一连接区连接；以及
[0016]—底层，设置于该第二金属层下方；
[0017]一导电材料，设置于该电路板与该电子元件之间；
[0018]—导热材料，设置于该电路板下方；以及
[0019]一框体，设置于该导热材料下方，使得该导热材料位于该电路板与该框体之间。
[0020]上述的光源装置，其中该第二金属层与该第二连接区相互绝缘。
[0021]上述的光源装置，其中该第三连接区与该第二连接区在垂直投影方向具有重叠区域。
[0022]上述的光源装置，更包括一第二通孔，形成于该绝缘层，且该第二通孔对应于该第一连接区，其中该第二金属层可延伸至该第二通孔，使得该第二金属层可通过该第二通孔与该第一连接区连接。
[0023]上述的光源装置，其中该底层具有一贯孔，且形成一空气间隙于该贯孔。
[0024]上述的光源装置，其中该底层具有一贯孔，而该导热材料可容纳于该贯孔中且接触于该第二金属层。
[0025]上述的光源装置，其中该电子芯片为发光二极管。
[0026]为达到上述目的，本实用新型还提供一种电子元件模块，包含:
[0027]一电子元件，包含:
[0028]一电子芯片；
[0029]一封装体，包覆于该电子芯片外部；
[0030]—第一电极垫，电性连接于该电子芯片，且该电子芯片接触于该第一电极垫；以及
[0031]一第二电极垫，电性连接于该电子芯片；
[0032]一电路板，包含:
[0033]保护层，具有一第一开口与一第二开口 ；
[0034]第一金属层，设置于该保护层下方，且具有一第一连接区与一第二连接区，其中该第一连接区与该第二连接区为相互绝缘，且该第一连接区可通过该第一开口而裸露于该保护层，该第二连接区可通过该第二开口而裸露于该保护层；
[0035]绝缘层，设置于该第一金属层下方，且具有一第一通孔，而该第一通孔对应于该第一连接区；
[0036]第二金属层，设置于该绝缘层下方，且延伸至该第一通孔，使得该第二金属层可通过该第一通孔与该第一连接区连接，其中该第二金属层与该第二连接区相互绝缘；以及
[0037]底层，设置于该第二金属层下方；以及
[0038]—导电材料，设置于该第一电极垫与该第一连接区之间以及该第二电极垫与该第二连接区之间。
[0039]上述的电子元件模块，其中该第二金属层与该第二连接区在垂直投影方向具有重置区域。
[0040]上述的电子元件模块，其中该电子芯片为发光二极管。
[0041]综合上述，本实用新型之光源装置在一或多个实施例中，通过将电子芯片与第一电极垫接触，可将电子芯片产生的热量直接传递至第一电极垫，而提升电子芯片的散热效率。此外，多层电路板之第一连接区与第二连接区分别与第二金属层、第一金属层连接，使得第三连接区的面积不被限制而增加，进而提升电路板的散热效率。因此，当上述之电子芯片固定于上述之电路板，则可大幅将电子芯片产生之热量向外传递，达到较佳的散热效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0042]图1为本实用新型之公知电子元件的侧视示意图；
[0043]图2为本实用新型之一实施例之光源装置的侧视示意图；
[0044]图3为本实用新型之另一实施例之光源装置的侧视示意图；
[0045]图4为本实用新型之另一实施例之光源装置的侧视示意图
[0046]图5为本实用新型之另一实施例之光源装置的侧视示意图。
[0047]其中，附图标记:
[0048]16:正电极18:负电极
[0049]100、100’、100”、100”，:光源装置
[0050]10、110:电子元件12、112:电子芯片
[0051]13、113:金属线14、114:封装体
[0052]116:第一电极垫118:第二电极垫
[0053]120:电子元件模块30、130:电路板
[0054]131:保护层1311:第一开口
[0055]1312:第二开口132:第一金属层
[0056]1321:第一连接区1322:第二连接区
[0057]133:绝缘层1331:第一通孔
[0058]1332:第二通孔134:第二金属层
[0059]1341:第三连接区135:底层
[0060]1351:贯孔150:导电材料
[0061]170:导热材料180:空气间隙
[0062]190:框体
【具体实施方式】
[0063]以下将以图示揭露本实用新型之多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本实用新型。也就是说，在本实用新型部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些公知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示之。
[0064]请参阅图2，图2为本实用新型之一实施例之光源装置的侧视示意图。于本实施例中，光源装置100包含电子元件模块120、导热材料170与框体190，而电子元件模块120具有电子元件110、电路板130与导电材料150，且电子元件110具有电子芯片112、封装体114、第一电极垫116与第二电极垫118。详言之，封装体114包覆于电子芯片112外部，其可用来防护电子芯片112受到外界环境在水气、电性等方面的污染或影响。电子芯片112可通过金属线113分别与第一电极垫116以及第二电极垫118电性导通，使得电子芯片112可通过第一电极垫116与第二电极垫118与外部电路或信号相互传输与导通。
[0065]于本实施例中，封装体114可为高分子树脂材料、有机高分子材料或无机高分子材料，且封装体114可为单一材料所形成，但本实用新型不以此为限，封装体14亦可通过不同材料相互层叠所形成多层结构。第一电极垫116与第二电极垫118则为金属材料所组成，如金、铜等。
[0066]于本实施例中，电子芯片112具有一底面1121，而其底面1121接触于第一电极垫116。具体而言，电子芯片112在作动或运算时，会产生大量的热能，使得电子芯片112的温度升高，易造成电子芯片的损坏或降低作动效率。因此，当电子芯片112与第一电极垫116接触时，可将电子芯片112所产生的热能通过第一电极垫116传输于其他元件或外界，减少累积于电子芯片112之本体上的热能而降低温度。相较于以往的光源结构，本实用新型之实施例的电子芯片112之热能是直接传递到第一电极垫116，再散热于其他元件或外部环境，不需经由导热性差的封装体114来传递热能，则可大大提升散热效率。于本实施例中，电子芯片112为发光二极管，当发光二极管运作发光时，会产生热能而形成高温，但本实用新型不以此为限，电子芯片112亦可为其他元件。
[0067]于图2之实施例中，电子芯片112之底面1121为全面且直接地与第一电极垫116接触连接，但本实用新型不以此为限。举例而言，电子芯片112之底面1121亦可局部地与第一电极垫116接触，当电子芯片112与第一电极垫116的接触面积越大，则热能之散热效率越佳，因此可依不同的设计与考量来决定电子芯片112与第一电极垫116的接触面积大小。此外，于另一变形例中，电子芯片112之底面1121与第一电极垫116之间可设有导热佳之材料，依旧能将电子芯片112形成的热能传输到第一电极垫116、其他元件或外界环境。
[0068]请参阅图2，电路板130为多层结构，其依序由上往下堆叠为保护层131、第一金属层132、绝缘层133、第二金属层134与底层135。第一金属层132设置于保护层131下方，且保护层131具有第一开口 1311与第二开口 1312，而第一金属层132具有第一连接区1321与第二连接区1322。具体而言，第一开口 1311形成位置对应于第一连接区1321，使得第一连接区1321裸露于保护层131外，因此，第一连接区1321通过第一开口 1311而外露于电路板130表面。相同地，第二开口 1312形成位置对应于第二连接区1322，使得第二连接区1322裸露于保护层131外，因此，第二连接区1322通过第二开口 1312而外露于电路板130表面。于本实施例中，第一金属层132之第一连接区1321与第二连接区1322为相互绝缘，也就是说，第一连接区1321与第二连接区1322并未相互接触、相互连接。
[0069]如图2之实施例中，绝缘层133设置于第一金属层132下方,而第二金属层134设置于绝缘层133下方，亦即绝缘层133位于第一金属层132与第二金属层134之间。绝缘层133具有第一通孔1331，而第二金属层134具有第三连接区1341，且第一通孔1331形成的位置对应于第一连接区1321与第三连接区1341，使得第三连接区1341可延伸至第一通孔1331而与第一连接区1321连接。于本实施例中，第一连接区1311与第三连接区1341连接，而第二连接区1312则未与第三连接区1341连接。换言之，在第二连接区1312下方并无通孔形成于绝缘层133中，使得第二连接区1312与第二金属层134之间有绝缘层133来阻隔。电路板130之底层135则设置于第二金属层134下方，使得电路板130的上表面为保护层131,而下表面为底层135。
[0070]于本实施例中，电子元件110可通过导电材料150固定于电路板130。详细来说，导电材料150可设置于第一电极垫116与第一连接区1311之间，使得电子元件110可固定，且电性连接于电路板130。同样地，导电材料150亦设置在第二电极垫118与第二连接区1312之间，使得电子元件110可固定，且电性连接于电路板130。导电材料150可为焊锡、导电胶体或导电胶带等。如图2所示，当电子元件110固定于电路板130时，第一电极垫116则可与第二金属层134藕接而电性导通，而第二电极垫118则与第一金属层132藕接而电性导通，且与第二金属层134电性绝缘。
[0071]于本实施例中，光源装置100具有电子元件110、电路板130、导热材料170与框体190。电子元件110固定于电路板130上，而导热材料170设置于电路板130下方，且框体190设置于导热材料170下方，使得导热材料170位于电路板130与框体190之间。
[0072]请参阅图2，图2中箭头为电子芯片112的散热方向，但为方便说明，图2仅绘示出局部的散热方向，请参考。于本实施例中，电子芯片112的热能在垂直方向上依序传递到第一电极垫116、导电材料150、第一连接区1321、第三连接区1341、底层135、导热材料170至框体190。本实施例中，通过电子芯片112与第一电极垫116接触，使得电子芯片112产生之热能得以不经由封装体114，即可传送到第一电极垫116，提升电子芯片112的散热效率。之后，热能可再经由皆具有高热传的导电材料150、第一金属层132而传递到第三连接区1341。如图2之实施例中，第三连接区1341可延伸至第二连接区1312下方，亦即第三连接区1341与第二连接区1312在垂直投影方向上具有重叠区域。如此一来，第三连接区1341与底层135的接触面积会增加，进而提升第二金属层134与底层135之间的热传效率。详言之，电路板130之第一连接区1311连接于第三连接区1341，而第二连接区1312仅设置于第一金属层132，不与第二金属层134连接。因此，第二金属层134不需要保留空间来连接第二连接区1312，进而可将第三连接区1341延伸至第二连接区1312下方，以增加第三连接区1341的面积。通过上述结构，使得电路板130之第一连接区1311与第二连接区1312依旧可分别传递不同信号或电性，且能提升散热效率。举例而言，如图2之实施例中，电子元件110之第一电极垫116为负极，而第二电极垫118为正极时，当电子元件110焊接于电路板130时,负极的信号或电性可传递于第二金属层134,而正极的信号或电性则只传递于第一金属层132。当正极的信号或电性只在第一金属层132导通时，则第二金属层134会有足够的空间可以让第三连接区1341沿伸设置，而增加第三连接区1341与底层135的接触面积。如此一来，可大大提升第三连接区1341与底层135之间的热传效果，进而增加电子芯片112的散热效率。
[0073]请参阅图3，图3为本实用新型之另一实施例的侧面示意图。于图2之实施例中，光源装置100之绝缘层133具有第一通孔1331，可使第一连接区1321与第三连接区1341连接。换言之，单一通孔对应于第一连接区1321。于图3之另一实施例中，光源装置100’之绝缘层133可具有多个通孔1331，对应于第一连接区1321。举例而言，如图3所示，绝缘层133可具有第一通孔1331与第二通孔1332。如此一来，可以增加热传面积来提高散热效率。
[0074]请参阅图4，图4为本实用新型之另一实施例的侧面示意图。于图2、3之实施例中，底层135为完整的平面，因此第二金属层134与导热材料170之间皆具有底层135。于图4之另一实施例中，光源装置100”之底层135具有贯孔1351，且于贯孔1351中形成空气间隙180。贯孔1351的形成位置可位应于第一通孔1331，亦即贯孔1351位于第一通孔1331的垂直下方，使得电子芯片112产生的热能可以经由第一通孔1331之第二金属层134，垂直方向地往下传递贯孔1351之空气间隙180、导热材料170与框体190，而散热于外界环境。但本实用新型并不限制贯孔1351与第一通孔1331的对应位置，贯孔1351仅设置于第三连接区1341之垂直下方，即可传递热能。当底板135之热传效率小于空气时，则可应用如图4之实施例，分别增加第三连接区1341与空气间隙180以及空气间隙180与导热材料170的接触面积，则可增加散热效率。
[0075]请参阅图5，图5为本实用新型之另一实施例的侧视示意图。于图4之实施例中，贯孔1351为空气间隙180 ;而于图5之另一实施例中，光源装置100”’之贯孔1351则容纳导热材料170。于图5之实施例中，导热材料170为流体材料，则会填入贯孔1351内，而与第二金属层134接触连接。通过导热材料170的流体或黏滞特性，使得导热材料可与底层135、框体190紧密接触与贴覆，进而提升散热效率。
[0076]综合上述，本实用新型之光源装置在一或多个实施例中，通过将电子芯片与第一电极垫接触，可将电子芯片产生的热量直接传递至第一电极垫，而提升电子芯片的散热效率。此外，多层电路板之第一连接区与第二连接区分别与第二金属层、第一金属层连接，使得第三连接区的面积不被限制而增加，进而提升电路板的散热效率。因此，当上述之电子芯片固定于上述之电路板，则可大幅将电子芯片产生之热量向外传递，达到较佳的散热效率。
[0077]虽然本实用新型已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，再不脱离本实用新型之精神和范围内，当可做各种之更动与润饰，因此本实用新型之保护范为当视权利要求书为准。
【权利要求】
1.一种光源装置，其特征在于，包含: 一电子元件，包含: 一电子芯片； 一封装体，包覆于该电子芯片外部； 一第一电极垫，电性连接于该电子芯片，且该电子芯片接触于该第一电极垫；以及 一第二电极垫，电性连接于该电子芯片； 一电路板，该电子元件设置于该电路板上，且该电路板包含: 一保护层，具有一第一开口与一第二开口 ； 一第一金属层，设置于该保护层下方，且具有一第一连接区与一第二连接区，其中该第一连接区与该第二连接区为相互绝缘，且该第一连接区可通过该第一开口而裸露于该保护层外，该第二连接区可通过该第二开口而裸露于该保护层外； 一绝缘层，设置于该第一金属层下方，且具有一第一通孔，而该第一通孔对应于该第一连接区； 一第二金属层，设置于该绝缘层下方，且具有一第三连接区，而该第二金属层可延伸至该第一通孔，使得该第三连接区可通过该第一通孔与该第一连接区连接；以及一底层，设置于该第二金属层下方； 一导电材料，设置于该电路板与该电子元件之间； 一导热材料，设置于该电路板下方；以及 一框体，设置于该导热材料下方，使得该导热材料位于该电路板与该框体之间。
2.如权利要求1所述的光源装置，其特征在于，其中该第二金属层与该第二连接区相互绝缘。
3.如权利要求2所述的光源装置，其特征在于，其中该第三连接区与该第二连接区在垂直投影方向具有重叠区域。
4.如权利要求3所述的光源装置，其特征在于，更包括一第二通孔，形成于该绝缘层，且该第二通孔对应于该第一连接区，其中该第二金属层可延伸至该第二通孔，使得该第二金属层可通过该第二通孔与该第一连接区连接。
5.如权利要求3所述的光源装置，其特征在于，其中该底层具有一贯孔，且形成一空气间隙于该贯孔。
6.如权利要求3所述的光源装置，其特征在于，其中该底层具有一贯孔，而该导热材料可容纳于该贯孔中且接触于该第二金属层。
7.如权利要求1所述的光源装置，其特征在于，其中该电子芯片为发光二极管。
8.—种电子兀件模块,其特征在于,包含: 一电子元件，包含: 一电子芯片； 一封装体，包覆于该电子芯片外部； 一第一电极垫，电性连接于该电子芯片，且该电子芯片接触于该第一电极垫；以及 一第二电极垫，电性连接于该电子芯片； 一电路板，包含: 保护层，具有一第一开口与一第二开口 ； 第一金属层，设置于该保护层下方，且具有一第一连接区与一第二连接区，其中该第一连接区与该第二连接区为相互绝缘，且该第一连接区可通过该第一开口而裸露于该保护层，该第二连接区可通过该第二开口而裸露于该保护层； 绝缘层，设置于该第一金属层下方，且具有一第一通孔，而该第一通孔对应于该第一连接区； 第二金属层，设置于该绝缘层下方，且延伸至该第一通孔，使得该第二金属层可通过该第一通孔与该第一连接区连接，其中该第二金属层与该第二连接区相互绝缘；以及 底层，设置于该第二金属层下方；以及 一导电材料，设置于该第一电极垫与该第一连接区之间以及该第二电极垫与该第二连接区之间。
9.如权利要求8所述的电子元件模块，其特征在于，其中该第二金属层与该第二连接区在垂直投影方向具有重叠区域。
10.如权利要求8所述的电子元件模块，其特征在于，其中该电子芯片为发光二极管。
【文档编号】H01L33/62GK204155964SQ201420631653
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年10月28日 优先权日:2014年8月29日
【发明者】蒋星苓 申请人:友达光电股份有限公司