CN2901586Y - 发光组件的封装结构 - Google Patents

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Abstract

本实用新型是一种发光组件的封装结构，主要是在一供电基板上设置有一发光二极管，而发光二极管的第一电极和第二电极是分别与供电基板的第一供电电路和第二供电电路相连接，并将供电基板的第一供电电路和第二供电电路与一印刷电路板电连接，如此将可不经由打线的制作过程步骤便可以完成发光二极管的电路连接，并直接以印刷电路板对发光二极管进行供电。

Description

发光组件的封装结构
技术领域
本实用新型是涉及一种封装结构，特别是涉及一种发光组件的封装结构，可直接以印刷电路板对发光二极管进行供电，而有利于发光组件的构造和制作过程的减化。
背景技术
发光二极管(LED；Light-Emitting Diode)由于具备有寿命长、体积小、耗电量少、反应速度快、无热辐射和单色性发光的特性和优点，因此被广泛应用在指示灯、广告牌中。
常用的发光组件的封装结构是如图1所示，主要是将一导电架13与一发光二极管15电连接。发光二极管15是包括有一第一材料层151和一第二材料层153的层迭，第一材料层151与第二材料层153分别为一N型半导体材料和一P型半导体材料，并在第一材料层131和第二材料层的交接位置自然形成有一PN接口，当两者之间存在有一电压差时，将致使所述的发光二极管15产生一色光源。
在发光二极管15的发光过程当中会伴随有热量的产生，其所产生的热量若不加以导出则势必会对发光二极管15本身的发光效率造成影响，因此一般是将发光二极管15设置在一导热体11上，而有利于热量的导出。例如，在发光过程当中所产生的热量会以热传导的方式传递至导热体11，使得发光二极管13在使用过程中温度不至于过高。
通过导线16的设置可完成导电架13与发光二极管15的电连接，并达到直接由导电架13对发光二极管15进行供电的目的。有利于提高发光二极管15的供电电路的简化，和其后续使用上的便利性。
上述的构造中，发光二极管15是通过导线16而与导电架13相连接，此一连接关系容易在制作或使用过程当中造成导线16的脱落或在经过高低温热冲击后同样会造成导线16的脱落。例如，在发光组件10的制作过程当中常会灌注胶体，使得胶体(silicone)与发光二极管15相接触，并在发光二极管15的外表面形成有一透光保护层18，而达到保护发光二极管15的目的。
然而，一般的透光保护层18是一软性材质，其结构应力很低且容易受到外力的作用而产生变形。在透光保护层18变形的同时将会对发光组件10的内部结构产生拉扯，并致使电性连接发光二极管15与导电架13的导线16断裂或脱落，而造成发光组件10的产生良率和耐用度无法获得有效的提升。
导电架13是包括有一第一导电架131和一第二导电架133，并以一绝缘模块14进行包覆，达到固定第一导电架131和第二导电架133的目的。在发光组件10的制作过程当中，导电架13的设置和添购将会造成制作过程步骤和成本的提高，不仅不利于发光组件10的制作过程效率的提升，同时也使得发光组件10的制作成本无法降低。
为此，如何设计出一种新颖的发光组件的封装结构，不仅可在发光组件的制作过程当中省去导电架的设置，也可不必通过导线的设置便可完成发光二极管的电性连接，此即为本实用新型的重点。
发明内容
本实用新型的主要目的在于，提供一种发光组件的封装结构，其主要是在一印刷电路板上设置有至少一容置空间，并在容置空间内部设置发光二极管，如此将可直接以印刷电路板对发光二极管进行供电，而省去常用导电架的设置步骤和设置成本。
本实用新型的次要目的在于，提供一种发光组件的封装结构，其中印刷电路板是直接与供电基板相连接，而在发光组件的制作过程中将不用进行打线的步骤，同时也可省去材料和设置的成本。
本实用新型的又一目的在于，提供一种发光组件的封装结构，其中发光组件是与一导热体相连接，而有利于将发光过程中所产生的热量加以导出。
本实用新型的又一目的在于，提供一种发光组件的封装结构，其中是可在印刷电路板的单一容置空间内部设置有复数个发光二极管，而有利于将各个发光二极管所产生的色光源进行混合。
本实用新型的又一目的在于，提供一种发光组件的封装结构，其中是可在单一个印刷电路板上设置有复数个容置空间，并在容置空间内部分别设有相对应的发光二极管，而有利于简化发光组件的设置流程。
本实用新型的又一目的在于，提供一种发光组件的封装结构，其中发光二极管是以矩阵方式排列并设置在印刷电路板上，可有效提高发光组件后续制作过程或使用上的便利性。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
一种发光组件的封装结构，其主要构造是包括有一供电基板、至少一发光二极管和一印刷电路板：
所述的供电基板，在所述的供电基板上设置有至少一第一供电电路和至少一第二供电电路；
所述的发光二极管，设置在所述的供电基板上，其中，所述的发光二极管是包括有一以层迭方式设置的第一材料层和第二材料层，并在所述的第一材料层上设置有至少一第一电极，而所述的第二材料层上则设置有至少一第二电极，并且，所述的第一电极与所述的第一供电电路相连接，而所述的第二电极则与所述的第二供电电路相连接；
所述的印刷电路板，包括有至少一容置空间，并在所述的容置空间内部设置所述的发光二极管，其中，所述的第一供电电路和第二供电电路分别与所述的印刷电路板电连接。
所述的发光二极管以一覆晶的方式设置在所述的供电基板上。
所述的发光二极管上可选择设置有一荧光胶、一透光保护层和其组合式的其中的一者。
所述的透光保护层为一透镜。
所述的供电基板与一导热体相连接。
所述的导热体由一金属材料所制成。
所述的容置空间内部所设置发光二极管个数为三个，并分别为一第一发光二极管、一第二发光二极管和一第三发光二极管。
所述的印刷电路板上是设置有复数个容置空间和复数个发光二极管，且所述的发光二极管是以矩阵方式排列。
所述的供电基板是由一具有良好导热特性的绝缘材质所制成。
所述的印刷电路板的容置空间内部尚设置有所述的供电基板。
采用上述技术方案的本实用新型具有的优点：不仅可在发光组件的制作过程当中省去导电架的设置，也可不必通过导线的设置便可完成发光二极管的电性连接，既减少制造步骤，又降低设置成本。
附图说明
图1为常用技术发光组件的封装构造剖面示意图；
图2A为本实用新型发光组件的封装构造一较佳实施例的剖面示意图；
图2B为本实用新型上述实施例的俯视图；
图3为本实用新型又一实施例的剖面示意图；
图4为本实用新型又一实施例的剖面示意图；
图5A为本实用新型又一实施例的剖面示意图；
图5B为本实用新型上述实施例的俯视图。
附图标记说明：10-发光组件；11-导热体；13-导电架；131-第一导电架；133-第二导电架；14-绝缘模块；15-发光二极管；151-第一材料层；153-第二材料层；16-导线；18-透光保护层；20-发光组件；21-供电基板；22-容置空间；231-第一供电电路；233-第二供电电路；241-第一导电黏固层；243-第二导电黏固层；25-发光二极管；251-第一材料层；253-第二材料层；261-第一电极；263-第二电极；27-印刷电路板；30-发光组件；31-导热体；34-黏固层；38-透光保护层；39-荧光胶；40-发光组件；45-发光二极管；451-第一发光二极管；453-第二发光二极管；455-第三发光二极管；50-发光组件。
具体实施方式
首先，请参阅图2A和图2B，是分别本实用新型发光组件的封装结构一较佳实施例的剖面示意图和俯视图。如图所示，本实用新型所述的发光组件20主要是在一供电基板21上设置有至少一发光二极管25，并将供电基板21与一印刷电路板(PCB)27电连接，而达到以印刷电路板27对发光二极管25进行供电的目的。
供电基板21上设置有至少一第一供电电路231和至少一第二供电电路233，并将第一供电电路231和第二供电电路233与发光二极管25相连接。例如，发光二极管25以一覆晶(flip chip)的方式设置在供电基板21上。发光二极管25是包括有一以层迭方式设置的第一材料层251和第二材料层253，在第一材料层251上设置有至少一第一电极261，而第二材料层253上则设置有至少一第二电极263。第一电极261与供电基板21的第一供电电路231相连接，而第二电极263则与第二供电电路233相连接，如此将可通过第一供电电路231和第二供电电路233对发光二极管25进行供电。
发光二极管25的第一材料层251和第二材料层253是由一半导体材料所制成，例如，第一材料层251为一N型半导体材料，而第二材料层253则为一P型半导体材料，并在第一材料层251和第二材料层253的交界自然形成有一PN界面。当第一材料层251和第二材料层253之间存在有一电源讯号时，将致使所述的PN接口产生一光源。
印刷电路板27上是设置有至少一容置空间22，并在容置空间22内部设置有发光二极管25和/或供电基板21。其中，供电基板21的第一供电电路231和第二供电电路233分别与印刷电路板27电连接，例如，第一供电电路231是与印刷电路板27的第一线路(未显示)相连接，而第二供电电路233则与印刷电路板27的第二线路(未显示)相连接。如此，将可直接以印刷电路板27通过第一供电电电路231和第二供电电路233，达到对发光二极管25进行供电的目的。
其中，第一供电电路231和第二供电电路233与印刷电路板27之间，是以一第一导电黏固层241进行两者的黏固和电性导通。第一导电黏固层241的材料是为一金属黏接材料，例如锡膏、锡片、锡箔、锡丝等材质。而发光二极管25与第一供电电路231和第二供电电路233之间是以一第二导电黏固层243进行连接和电性导通，例如，为一锡球或一合金材质。其中，第一导电黏固层241比第二导电黏固层243可以一较低的温度完成设置，例如，第一导电黏固层241是为一低温导电黏固层；而第二导电黏固层243则为一高温导电黏固层。当然在本实用新型的另一实施例中第一导电黏固层241和第二导电黏固层243也可由相同的材质所制成。并且，供电基板21是选择由一高导热是数和低膨胀西数的陶瓷材料或金属材料(例如AlN、Al2O3、CuW)所制成。
印刷电路板27的线路的连接是依据发光二极管25的设置位置而进行调整，例如，在欲设置发光二极管25的区域预留并形成容置空间22，再以一般印刷电路板27的线路的设置方式，例如，以蚀刻方式形成印刷电路板27的连接线路。而后，再将发光二极管25设置在容置空间22内部，将可不通过常用导电架(13)的设置便可完成发光二极管25的电路连接，而有利于发光组件20的制作过程效率的提升与制作成本的下降。
又有，容置空间22可具有各种不同的斜角，例如45度，使得容置空间22如同反射面一般的特性，并有利于发光二极管25所产生的色光的导出。
此外，请参阅图3，是本实用新型又一实施例的剖面示意图。如图所示，本实用新型所述的发光组件30与图2A所述的发光组件20相异之处在于，发光组件30包括有一导热体(散热体；heat sinker)31，而有利于将发光二极管25的发光过程中所产生的热量加以导出。
发光二极管25主要是通过供电基板21与导热体31相连接，例如，供电基板21是通过一黏固层34而与导热体31相连接。其中，供电基板21是由一具良好导热特性的非导体所制成，而导热体31则为一具良好导热特性的材质所制成，例如，金属材质铝、铜、银等材质。当然，黏固层34也为一良好的导热体，例如，银胶、散热膏、锡膏。
在发光二极管25的发光过程中所产生的热量，可由供电基板21通过黏固层34而传递给导热体31。其中，热量在各个组件(供电基板21、黏固层34和导热体31)之间是以热传导的方式进行传递，因此，可以较快的速度将热量引导出发光二极管25，并有利于发光二极管25的发光效率的提升。
又有，在发光二极管25上设置有一透光保护层38，以达到保护发光二极管25的目的，其中，透光保护层38的设置主要是将一胶体(例如silicone)灌注在容置空间22内部，而在本实用新型另一实施例中，所述的透光保护层38的形状是可加以改变(例如为一透镜)，如此可将发光二极管25所产生的光源汇集。当然，发光二极管25上也可选择设置有一荧光胶39，可将发光二极管25所产生的光源进行光色转换。
接续，请参阅图4，为本实用新型又一实施例的俯视图。如图所示，本实用新型所述的发光组件40主要是在印刷电路板27的容置空间22内部设置有复数个发光二极管，如此将有利于提高发光组件40的发光亮度。当然，若所述的复数个发光二极管是可产生不同颜色的色光源，则可在容置空间22内进行各色光源的光色混合。
发光组件40的容置空间22内部所设置的发光二极管的个数是以三个为最佳，例如，在容置空间22内分别设置有一第一发光二极管451、一第二发光二极管453和一第三发光二极管455。其中，第一发光二极管451是可产生一红色光源；第二发光二极管453是可产生一绿色光源；而第三发光二极管455则可产生一蓝色光源。通过将第一发光二极管451、第二发光二极管453和第三发光二极管455共同设置在容置空间22内，可在容置空间22内进行红色光源、绿色光源和蓝色光源的混合，将可使得发光组件40产生白色光源或是达到全彩化的目的。
最后，请参阅图5A和图5B，分别为本实用新型又一实施例的剖面示意图和俯视图。如图所示，本实用新型所述的发光组件50主要是在印刷电路板27上设置有复数个容置空间22和复数个发光二极管25，例如，在各个容置空间22内部设置有相对应的发光二极管25，致使在单一印刷电路板27上设置有复数个发光二极管25。
单一印刷电路板27上所设置的复数个发光二极管25是可以各种方式进行排列，例如，如图5B所示的发光二极管25是以一矩阵方式进行排列。如此，将有利于提高发光组件50的适用范围，例如，发光组件50是可作为一平面光源使用也可为一LED显示器面板。
以上所述者，仅为本实用新型的一较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型实施的范围，举凡依本实用新型申请专利范围所述的形状、构造、特征和精神所为的均等变化与修饰，均应包括在本实用新型的申请专利范围内。

Claims (10)

1.一种发光组件的封装结构，其特征在于：其主要构造是包括有一供电基板、至少一发光二极管和一印刷电路板：
所述的供电基板，在所述的供电基板上设置有至少一第一供电电路和至少一第二供电电路；
所述的发光二极管，设置在所述的供电基板上，其中，所述的发光二极管是包括有一以层迭方式设置的第一材料层和第二材料层，并在所述的第一材料层上设置有至少一第一电极，而所述的第二材料层上则设置有至少一第二电极，并且，所述的第一电极与所述的第一供电电路相连接，而所述的第二电极则与所述的第二供电电路相连接；
所述的印刷电路板，包括有至少一容置空间，并在所述的容置空间内部设置所述的发光二极管，其中，所述的第一供电电路和第二供电电路分别与所述的印刷电路板电连接。
2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于：所述的发光二极管以一覆晶的方式设置在所述的供电基板上。
3.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于：所述的发光二极管上可选择设置有一荧光胶、一透光保护层和其组合式的其中的一者。
4.根据权利要求3所述的封装结构，其特征在于：所述的透光保护层为一透镜。
5.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于：所述的供电基板与一导热体相连接。
6.根据权利要求5所述的封装结构，其特征在于：所述的导热体由一金属材料所制成。
7.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于：所述的容置空间内部所设置发光二极管个数为三个，并分别为一第一发光二极管、一第二发光二极管和一第三发光二极管。
8.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于：所述的印刷电路板上是设置有复数个容置空间和复数个发光二极管，且所述的发光二极管是以矩阵方式排列。
9.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于：所述的供电基板是由一具有良好导热特性的绝缘材质所制成。
10.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于：所述的印刷电路板的容置空间内部尚设置有所述的供电基板。
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