[发明专利]高功率型发光二极管模块封装结构

说明书

技术领域：

本发明涉及一种高功率型发光二极管模块封装结构，尤指一种针对高功率芯片的散热需求，及模块化的发光二极管封装结构。

背景技术：

随着光电产品的普及与发光二极管芯片功率的不断提升，多芯片发光二极管模块化已逐渐成为电子照明的新趋势，因此作为发光二极管多芯片模块电性连接的基板，其绕线能力与散热特性遂成为新产品是否能顺利开发的关键因素之一。

早期发展的散热铝基板，由于在发光二极管组件位置下方含有树脂，因此产生有整体散热效果不佳的问题。请参阅图3所示，其为已知技术的高导热型发光二极管模块封装结构剖面示意图。如图所示：此高导热型发光二极管模块封装结构5包含一铝基板50、数个高功率发光二极管晶粒60及一绝缘壳体70。其中该铝基板50上贴附一不导电的导热胶膜5

1，于此单层线路上并形成有数个组件接垫52及数个相互串联或并联的电性接垫53；该绝缘壳体70安置于众组件接垫52与该些电性接垫53的外围；该些高功率发光二极管晶粒60固定于该些组件接垫52上，并藉由打金线62方式，将该发光二极管晶粒60上的两电极61分别与相对应的电性接垫53导通，接着以一透明树脂71覆盖，以保护该些高功率发光二极管晶粒60及该些金线62。

然而，由上述的封装结构5可知，以传统铝基板所制成的发光二极管模块，其芯片运作时所产生的热需经由该组件接垫52及该导热胶膜51而传导至该铝基板50作储存或散溢，但其中该导热胶膜51的导热系数远较一般金属材质小，进而有导致整体导热效果不佳的问题；另外，传统铝基板在高温回焊的可靠度的疑虑，以及单层线路的结构限制，亦为其主要缺点之一。

基于发光二极管模块对散热特性的特殊需求，故有其它能提供较佳散热途径的多层基板制作技术被一一开发出来。如日本公司Toshiba即提出一种利用印刷导电银胶作为连接上、下两层的方式，以提供一导电与置放芯片的导热平台，如美国申请专利第5865934及7419382号，并请参阅图4a至图4d所示，其为另一种已知技术的封装结构剖面示意图。如图4a所示，首先是利用印刷与烘烤方式，形成数个导电银凸块81于一铜箔80上；接着施力于一预浸布(Prepreg)82，如图4b所示，使该些导电银凸块81刺穿过该预浸布82后；再将另一片铜箔83压合于此预浸布82与数个显露于该预浸布82外的导电银凸块81上，如图4c所示；最后形成一线路层84，如图4d所示。

虽然以上述压合方式所形成的线路层84可经由该些导电银凸块81使上、下层电性导通；然而，因其导电银凸块81与铜线路并非一体成型，所以在实际应用上将产生因热膨胀而导致分离等可靠度的问题。另外，若欲延伸此技术加大该导电银凸块81面积，亦或使用其它材料，如铜凸块等，使其成为承接芯片的散热基座，于实际应用上亦有制程复杂以及制造良率不佳等问题。

另外，亦有另一种散热基板形成的方式，请参阅图5a至图5d所示，其为再一种已知技术的封装结构剖面示意图。如图5a所示，首先提供一厚铜板90，并利用蚀刻方式，于该厚铜板90的一面上形成数个铜凸块901；接着涂布并烘烤一绝缘材料91于其上，如图5b所示；且于该绝缘材料91上再形成一金属铜层92，如图5c所示；最后形成一线路层93，如图5d所示。

虽然以上述散热基板的组件接垫与散热板为相同或是一体成型的金属，但其线路是直接由已熟化的绝缘材料91上长成，因此有附着力不佳等可靠性问题；另外，以此方式所制成的发光二极管模块除了制程昂贵外，其单层线路绕线的限制仍是造成模块设计最大的瓶颈之一。

综上述已知技术所遭遇的问题，故，一般无法符合使用者于实际使用时所需。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是：针对高功率芯片的散热需求，及模块化的发光二极管封装结构，提供一种高功率型发光二极管模块封装结构，可提高整体模块的散热效果。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种高功率型发光二极管模块封装结构，至少包括基板、数发光二极管及绝缘壳体；该基板包含散热基座，该散热基座包括一平整的底座以及至少一凸起于该底座上的组件接合柱；该发光二极管固合于该组件接合柱上，并具有电极和电性接脚；该绝缘壳体封合于模块的基板上；其特点是：所述基板还包括多层线路，该多层线路以该凸起的组件接合柱为核心压合于该底座上，且与该组件接合柱之间以绝缘层紧密接合；且该发光二极管上的电极或电性接脚与该多层线路电性相连接。