高导热PCB型表面粘着发光二极管制造技术

一种ＰＣＢ型表面粘着发光二极管，其结构是由ＬＥＤ芯片、电路板、高导热金属导体所组成，其特征在于，在ＰＣＢ的预放ＬＥＤ芯片位置上有一孔洞并将其填满高导热金属导体，借以将ＬＥＤ芯片所产生的热由基板的高导热金属导体热导出。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是为一种关于发光二极管的封装结构与方法的创新。传统发光二极管(LED)的封装，是将LED芯片(Chip)固置于基板或金属支架上再打线，并用透明树脂封装成型，其中LED分有灯型(Lamp)与表面粘着型(SMD)两种。本专利技术是为在PCB基板上固晶处加装高导热金属导体的SMD LED元件。
技术介绍
传统电路板(PCB)型表面粘着发光二极管(SMD LED)是直接于PCB基板上固置发光二极管(LED)芯片，再连上电极传导线后经封胶成型，由于PCB基板散热不佳，使发光二极管(LED)芯片发光时热量无法排出，因此只能做小电流(20mA以下)小尺寸元件，目前PCB型表面粘着发光二极管(SMD LED)最大尺寸为1608(长1.6mm×宽0.8mm)(如图1所示)。LED的封装对其散热性的考量是相当重要的，特别在白光LED照明用途上，将不再是过去的15mA或20mA为标准，而是希望能达50mA以上，甚至100mA使其亮度更亮，当然其消耗功率较大，产生的热量也大，因此必须加强其散热效果，美国HP公司就发展一颗特殊封装(俗称食人鱼)构造的LED(HP公司称SUPER FLUX LEDS，型号HPWA-MHOO等)其强调散热性佳，可通以70mA没问题，现在该型LED大都被使用于汽车的第三煞车灯。LED封装就散热性而言，PCB SMD型是所有LED封装散热性最差的一种，比灯型(Lamp)要差更多，因此它无法通以较大电流，其散热性差主要因为其封装树脂及基板本身散热性不佳，无法有效的传导热量。
技术实现思路
为了解决上述困扰，本人长期研究LED工作，多年来有多项专利与良好成果，今有鉴于PCB型SMD LED，及覆晶式发光二极管(LED Chip OnBoard)其散热性不佳加以研究找到解决方法，本专利技术乃突破传统的生产，可量产化，具有良好的竞争性与生产价值。本专利技术『高导热PCB型表面粘薯发光二极管』，主要是在电路板＜PCB)基材的预放发光二极管(LED)芯片位置，做孔洞并填满高导热金属导体(如图2所示)，其高导热金属导体材料为铜胶、银胶或高温焊锡点，能将发光二极管(LED)芯片通电后产生的热传导出去，使形成具有高导热PCB型表面粘着发光二极管。本专利技术利用电路板(PCB)贯孔并填充高导热金属导体，故而能通大电流，也不会使发光二极管故障，可有效地增强发光二极管(LED)的散热性及增强发光二极管(LED)的发光亮度，是一般传统表面粘着发光二极管无法达到的功效。利用本专利技术『高导热PCB型表面粘着发光二极管』直接作覆晶式发光二极管(LED Chip On Board)制作(如图5、图3所示)如LED交通信号灯或面光源，其效果比用Lamp灯来组装，其制程与材料成本便宜许多且散热性佳，更可以应用于其它LED灯具光源产品的开发上，如LED看板或LED灯串。附图说明图1是传统PCB型表面粘着发光二极管封装结构侧视剖面图；图2是本专利技术『高导热PCB型表面粘着发光二极管』实施例一封装结构侧视剖面图；图3是本专利技术『高导热PCB型表面粘着发光二极管』实施例二覆晶式封装结构侧视剖面图；图4是本专利技术『高导热PCB型表面粘着发光二极管』实施例三正面发光封装结构侧视剖面图； 图5是本专利技术『高导热PCB型表面粘着发光二极管』实施例四侧面发光封装结构上视剖面图。具体实施例方式为了使本专利技术『高导热PCB型表面粘着发光二极管』更清楚说明，配合图示说明举一制作实例实施例一敬请参阅图2所示，本专利技术『高导热PCB型表面粘着发光二极管』的侧视剖面图结构，是由LED芯片1、LED芯片电极2、传导线3、含高导热金属导体的PCB基板5、基板电极7、环氧树脂9和高导热金属导体11所组成，其中高导热金属导体11于含高导热金属导体的PCB基板5的固定芯片位置，LED芯片1于高导热金属导体11上方，传导线3分别连接LED芯片电极2与基板电极7，使用环氧树脂9包覆成型。此结构可将LED芯片1发光时所发出的热量由高导热金属导体11直接排出，具有良好的散热功能。高导热PCB基板的制作方法，是将PCB预放芯片位置上钻贯穿孔并利用PCB电镀制程将贯穿孔内壁电镀金属层(一般为金层)再将贯穿孔以网印锡膏或各种合金膏(其熔点须大于220℃)方式再经回焊加温方式使该贯穿孔点形成一金属导热点(为一种焊锡点)利用该焊锡点传导出芯片的热量。实施例二敬请参阅图3所示，为本专利技术『高导热PCB型表面粘着发光二极管』覆晶式封装结构的侧视剖面图，是由覆晶式LED芯片12、芯片电极2、锡球8、含双高导热金属导体的PCB基板6、基板电极7、环氧树脂9和高导热金属导体11所组成，其中两个高导热金属导体11分别于含双高导热金属导体的PCB基板6的覆晶位置电极上，覆晶式LED芯片12于高导热金属导体11上方，使用锡球8分别连接芯片电极2与高导热金属导体11，最后以环氧树脂9包覆成型。此结构在含双高导热金属导体的PCB基板6上的高导热金属导体11可为复数个，可与覆晶式LED12的复数个芯片电极2接点接合导通，并可将覆晶式LED芯片12发光时所发出的热量可经芯片电极2与锡球8，最后由高导热金属导体11排出，是现今制作照明用白光LED最佳方式，具有良好的散热功能，大幅提升发光效率与稳定性。实施例三敬请参阅图4所示，本专利技术『高导热PCB型表面粘着发光二极管』正面发光封装结构的侧视剖面图，是由lED芯片1、芯片电极2、传导线3、含高导热金属导体的PCB基板5、基板电极7、环氧树脂9、白色胶体10和高导热金属导体11所组成，其中，高导热金属导体11于含高导热金属导体的PCB基板5的固定芯片位置，LED芯片1于高导热金属导体11上方，传导线3分别连接芯片电极2与基板电极了，使用环氧树脂9包覆LED芯片1、芯片电极2和传导线3于含高导热金属导体的PCB基板5表面，最后以白色胶体10成型。此结构可将LED芯片1发光时，光线经白色胶体10与含高导热金属导体的PCB基板5表面反射由上方发出，所发出的热量由高导热金属导体11直接排出，具有良好的散热功能，可大幅度提升成品向上发光的效率，极适于使用在大型指示灯与大型面板光源中。实施例四敬请参阅图5所示，本专利技术『高导热PCB型表面粘着发光二极管』侧面发光封装结构的上视剖面图，是由LED芯片1、芯片电极2、传导线3、含高导热金属导体的PCB基板5、基板电极7、环氧树脂9、白色胶体10和高导热金属导体11所组成，其中高导热金属导体11于含高导热金属导体的PCB基板5的固定芯片位置，LED芯片1于高导热金属导体11上方，传导线3分别连接芯片电极2与基板电极7，使用环氧树脂9包覆LED芯片1、芯片电极2和传导线3于含高导热金属导体的PCB基板5表面，最后以白色胶体10成型。此结构与实施例三相同，差异只在于发光方向与电极位置，其两个电极位置皆在于成品侧面且同侧，发光时光线经白色胶体10与含高导热金属导体的PCB基板5表面反射由上方发出，所发出的热量由高导热金属导体11直接排出，具有良好的散热功能，可大幅度提升侧面发光的效率，是极佳的面板光源，供各式手机银幕，与小型面板使用。综上所述，为了解决电路板(PCB)型表面粘着发光二极管(SMD LED)因散热不良导致其寿命与发光效率不高，无法使用在高功率大电流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PCB型表面粘着发光二极管，其结构是由LED芯片、电路板、高导热金属导体所组成，其特征在于，在PCB的预放LED芯片位置上有一孔洞并将其填满高导热金属导体，借以将LED芯片所产生的热由基板的高导热金属导体热导出。2.如权利要求1所述的PCB型表面粘着发光二极管，其特征在于，高导热金属导体可为铜胶、银胶或高温焊锡成份所组成，其熔点大于220℃。3.如权利要求1所述的PCB型表面粘着发光二极管，其特征在于，在PCB板上的高导热金属导体可为复数个。4.如权利要求3所述的PCB型表面粘着发光二极管，其特征在于，在PCB板上的高导热金属...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈兴，
申请(专利权)人：诠兴开发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：