[发明专利]具有与基板集成的散热结构的光学器件阵列基板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有内置散热结构的光学器件阵列基板及其制造方法，更具体地，涉及一种具有内置散热结构的光学器件阵列基板，其中光学器件阵列基板本身用作散热片，并在基板底部形成耦合孔以便使散热杆与其耦合。

背景技术

通常，半导体发光二极管（LED）作为环境友好型光源受到了各个领域的关注。最近，由于LED的应用扩展到各个领域，如室内和室外照明、汽车前灯和显示设备的背光单元（BLU），因此需要高的光学效率和优良的热散发特性。对于高效率的LED，主要要改善LED的材料或者结构，然而这需要改善LED封装的结构和其中使用的材料。

在这种高效率的LED中，会产生高温热量，因此该热量必须有效地散发，否则LED的温度上升会导致特性老化从而缩短寿命。在高效率的LED封装中，对由LED产生的热的有效散发进行的努力正在取得进展。

在下文中，包括LED的任何一种发光的器件将称为‘光学器件’，以矩阵形式排列的超过两个光学器件的任何产品将称为‘光学器件阵列’。光学器件（或者基板）的水平排列称为‘行’，且垂直排列称为‘列’，因此，在每列中垂直排列的光学器件彼此平行连接时，在每行中水平排列的光学器件会串行连接。

图1是使用现有技术的垂直绝缘层的光学器件阵列实例的透视图。如图1所示，在使用现有技术的垂直绝缘层的光学器件阵列中，其中形成有从顶部到底部穿透基板30（例如，铝或者铜基板）的超过两个的绝缘层32（称为‘垂直绝缘层’），因此基板30的两个邻近部分被位于所述邻近部分之间的对应的垂直绝缘层32隔离。

在这种结构中，当端子，例如布置在任一列（参考垂直绝缘层32）的在光学器件40一端的阳极端子经由导线42等电连接到对应列的基板时；端子，例如在所述光学器件另一端的负极端子，也经由导线42等电连接到位于所述垂直绝缘层32另一侧的相邻列的另一基板。因此，在基板左侧的端部或者右侧的端部布置的基板部分可以分别用作阳极和阴极。图1中的附图标记34表示腔，该腔包括越过邻接垂直绝缘层32的两列而形成的具有向下变窄的锥形物的凹洞，用于增强光学器件40的反光效率，并且光学器件40及与其连接的导线42都被容纳在腔34内。

图2是示出使用现有技术的水平绝缘层的光学器件阵列实例的横截面图，且为了方便仅示例了一列光学器件。如图2所示，在使用水平绝缘层的光学器件阵列中，使用粘合剂60等将光学器件66安装在基板50（例如，铝或铜基板）的顶部上；在邻近基板50的光学器件66的左边和右边区域中，保持与光学器件66保持一定距离形成绝缘层62。在每个绝缘层62上形成导电层64，使得光学器件66的阳极端子和阴极端子经由导线68电连接到导电层64。图2中的附图标记70表示用来存储包含例如荧光材料等的保护性密封剂80的坝。

图3是描述现有技术的常见光学器件阵列的散热结构的示意横截面图。如图3所示，现有技术的光学器件阵列的散热结构通过将散热片20贴附到图1或图2示出的光学器件阵列的底部来实现，且所述散热片20包括有：作为与光学器件阵列基板10的隔离体的散热板22；和从所述散热板22平行向下扩展的大量散热翼片24。这种散热片20可以通过对铝或铜等挤压成形而形成为单一结构。同时，由于在光学器件基板10和散热片20机械地连接在一起时产生的气隙，为了防止散热特性退化，将热垫或者油膏插入在光学器件基板10和散热片20之间用于改善粘附性或者绝缘特性。

然而，根据如上所述的现有技术的光学器件阵列的散热结构，由于使用被机械地连于光学器件阵列基板上的散热片、相对于光学器件阵列基板物理分离的主体；不知怎么地由于减小的粘附性而导致散热特性退化问题；考虑到这个问题，可以插入热垫或者油膏，然而，这将会引起复杂的工艺。

此外，由于散热翼片仅平行地排列在一个方向上，仅在一方向上形成通风空气路径，因此导致散热困难。

同时，在2002年9月5日公布的韩国专利公布No.69806中提供了使用帕尔贴器件冷却微处理器即CPU的冷却组件；根据该公布，公开了发散在帕尔贴器件处发生的热的散热片，其中在散热板的一面上以矩阵形式排列了许多凹洞，并且由或者相同于或者不同于散热板的材料制成的许多散热杆通过施加压力（强行插入）而被装配入凹洞中。

然而，由于这种散热片采用的结构使不同主体的散热杆连接到作为隔离体而不是导电基板本身的散热板，在采用这种结构作为光学器件阵列的散热结构时，基板和散热板之间的粘附性是仍然存在的问题。此外，由于没有准备电绝缘措施，当外部物质被插入在散热杆之间时可能会发生短路，另外，当握住散热杆操作器件时可能会发生电击。