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1、(10)申请公布号 CN 102832313 A (43)申请公布日 2012.12.19 C N 1 0 2 8 3 2 3 1 3 A *CN102832313A* (21)申请号 201110195333.0 (22)申请日 2011.07.13 100120603 2011.06.13 TW H01L 33/48(2010.01) H01L 33/64(2010.01) H01L 33/62(2010.01) (71)申请人隆达电子股份有限公司 地址中国台湾新竹市 (72)发明人宋佳明 陈富鑫 王能诚 (74)专利代理机构北京市柳沈律师事务所 11105 代理人陈小雯 (54) 发明名。
2、称 散热封装单元及其支架结构 (57) 摘要 本发明公开一种散热封装单元及其支架结 构。散热封装单元包括一发光元件、一金属支架以 及一封胶。金属支架具有一凹槽，用以容纳发光元 件。封胶填充于凹槽内，以包覆发光元件。金属 支架包括一第一金属层、一绝缘层以及一第二金 属层。第一金属层位于凹槽的内侧，并具有一导 电接合区以及一内接合壁。第二金属层位于凹槽 的外侧，并具有一元件配置区以及一外接合壁。其 中，绝缘层粘着于第一金属层与第二金属层之间， 且绝缘层电性隔离于导电接合区与元件配置区之 间。内接合壁与外接合壁由导电接合区的周围倾 斜地延伸并叠合在一起，以形成凹槽。 (30)优先权数据 (51)In。
3、t.Cl. 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 3 页 1/1页 2 1.一种散热支架结构，包括： 第一金属层，具有导电接合区以及内接合壁； 绝缘层；以及 第二金属层，具有元件配置区以及外接合壁，其中该绝缘层粘着于该第一金属层与该 第二金属层之间，且该绝缘层电性隔离于该导电接合区与该元件配置区之间，该内接合壁 与该外接合壁由该导电接合区的周围倾斜地延伸并叠合在一起，以形成一凹槽。 2.如权利要求1所述的散热支架结构，其中该第一金属层以及该第二金属层以冲压或 蚀刻的方式形成。 3.如权利要求1。
4、所述的散热支架结构，其中该第一金属层包括一组电性端子，位于该 导电接合区中，并嵌合于该第二金属层内，该组电性端子的一端分别显露于该第二金属层 的外部。 4.如权利要求1所述的散热支架结构，还包括一光反射层，配置于该内接合壁上，并显 露出该导电接合区。 5.一种散热封装单元，包括： 发光元件； 金属支架，具有凹槽，用以容纳该发光元件，该金属支架包括： 第一金属层，位于该凹槽的内侧，并具有导电接合区以及内接合壁； 绝缘层；以及 第二金属层，位于该凹槽的外侧，具有元件配置区以及外接合壁，其中该绝缘层粘着于 该第一金属层与该第二金属层之间，且该绝缘层电性隔离于该导电接合区与该元件配置区 之间，该内接合。
5、壁与该外接合壁由该导电接合区的周围倾斜地延伸并叠合在一起，以形成 该凹槽；以及 封胶，填充于该凹槽内。 6.如权利要求1所述的散热封装单元，其中该第一金属层以及该第二金属层以冲压或 蚀刻的方式形成。 7.如权利要求1所述的散热封装单元，其中该第一金属层包括一组电性端子，位于该 导电接合区中，并嵌合于该第二金属层内，该组电性端子的一端分别显露于该第二金属层 的外部。 8.如权利要求7所述的散热封装单元，还包括一组导线，分别电连接于该发光元件与 该组电性端子之间。 9.如权利要求1所述的散热封装单元，还包括光反射层，配置于该内接合壁上，并显露 出该导电接合区。 10.如权利要求1所述的散热封装单元。
6、，还包括粘着层，配置于该发光元件与该元件配 置区之间。 权 利 要 求 书CN 102832313 A 1/4页 3 散热封装单元及其支架结构 技术领域 0001 本发明涉及一种散热结构，且特别是涉及一种结合第一金属层以及第二金属层的 散热封装单元及其支架结构。 背景技术 0002 随着发光二极管的功率不断地提高，在操作时常会伴随热量的累积，无法迅速地 将热排放到外界。常见的问题是，温度升高造成发光二极管的发光效率降低。因此，必须加 装大型的散热片或风扇来提高发光二极管的散热效能。 0003 请参照图1，其绘示传统上一种发光二极管的封装结构的示意图。此封装结构100 包括一导电基板110、一绝。
7、缘壳体120、一发光元件130以及一封装胶体140。发光元件130 配置于导电基板110的芯片座112上，并通过两条导线132电连接导电基板110的二金属 垫114、116。然而，传统的绝缘壳体120以注塑成型的方式包覆导电基板110的大部分周围 表面，导电基板110仅有一小部分面积可散热，因此散热效果不佳。此外，注塑成型的绝缘 壳体120受限于工程塑胶的材料特性，在高温环境下容易劣化而导致发光元件130的出光 效率下降。另外，在注塑成型的过程中，绝缘壳体120与导电基板110因材质特性不同而接 合性不佳，往往造成防渗漏测试不合格。 0004 上述种种皆是采用绝缘壳体120所产生的问题，造成发。
8、光二极管的封装结构100 的发光效率降低，且散热不佳。 发明内容 0005 本发明的目的在于提供一种散热封装单元及其支架结构，其结合第一金属层与第 二金属层做为金属支架，增加散热面积，以提高散热效率。 0006 根据本发明的一方面，提出一种散热支架结构，包括一第一金属层、一绝缘层以及 一第二金属层。第一金属层具有一导电接合区以及一内接合壁。第二金属层具有一元件配 置区以及一外接合壁。绝缘层粘着于第一金属层与第二金属层之间，且绝缘层电性隔离于 导电接合区与元件配置区之间。内接合壁与外接合壁由导电接合区的周围倾斜地延伸并叠 合在一起，以形成一凹槽。 0007 根据本发明的另一方面，提出一种散热封装。
9、单元，其包括一发光元件、一金属支架 以及一封胶。金属支架具有一凹槽，用以容纳发光元件。金属支架包括一第一金属层、一绝 缘层以及一第二金属层。封胶填充于凹槽内，以包覆发光元件。第一金属层位于凹槽的内 侧，并具有一导电接合区以及一内接合壁。第二金属层位于凹槽的外侧，并具有一元件配置 区以及一外接合壁。其中，绝缘层粘着于第一金属层与第二金属层之间，且绝缘层电性隔离 于导电接合区与元件配置区之间。内接合壁与外接合壁由导电接合区的周围倾斜地延伸并 叠合在一起，以形成凹槽。封胶填充于凹槽内。 0008 为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，并配合所 附附图，作详细说明如下： 说 明。
10、 书CN 102832313 A 2/4页 4 附图说明 0009 图1为传统上一种发光二极管的封装结构的示意图； 0010 图2A图2C分别为本发明一实施例的散热封装单元及其金属支架的上视图、侧 视剖面图及底视图； 0011 图3A及图3B分别为本发明一实施例的双层金属支架的组装步骤的示意图。 0012 主要元件符号说明 0013 100：封装结构 0014 110：导电基板 0015 112：芯片座 0016 114：金属垫 0017 120：绝缘壳体 0018 130：发光元件 0019 140：封装胶体 0020 200：散热封装单元 0021 210：发光元件 0022 212：导线。
11、 0023 220：金属支架 0024 222：凹槽 0025 221a：导电接合区 0026 221b：内接合壁 0027 223：光反射层 0028 224：第一金属层 0029 225：绝缘层 0030 226：第二金属层 0031 226a：外接合壁 0032 227：元件配置区 0033 228a、228b：电性端子 0034 229：粘着层 0035 230：封胶 0036 A1：第一导电部 0037 A2：第二导电部 0038 B1：第一贯孔 0039 B2：第二贯孔 具体实施方式 0040 本实施例的散热封装单元及其支架结构，是利用冲压的方式将两片金属层制成具 有凹杯形状的金属。
12、支架。两片金属层之间利用具有粘着性的绝缘材质贴合，并使两片金属 层之间电性绝缘，以使成型后的金属支架具有热电分离的特性。其中，发光元件可配置在其 说 明 书CN 102832313 A 3/4页 5 中一片金属层上，且该片金属层的大部分面积均与外界接触，故可提高散热封装单元的散 热效果。另外，发光元件可通过两条导线与另一片金属层电连接，用以接收外部电信号，以 使发光元件因电致而发光。在一实施例中，发光元件例如以半导体材料制作的发光二极管， 其于P型半导体层与N型半导体层相接处形成PN接面的活化层。当发光二极管的P极及 N极两端施加电压时，电子将与电洞结合于PN接面处，再以光的形式发出。 004。
13、1 以下提出各种实施例进行详细说明，实施例仅用以作为范例说明，并非用以限缩 本发明欲保护的范围。 0042 请参照图2A图2C，其分别绘示依照本发明一实施例的散热封装单元及其金属 支架的上视图、侧视剖面图及底视图。散热封装单元200包括一发光元件210、一金属支架 220以及一封胶230。金属支架220具有一凹槽222，用以容纳发光元件210。金属支架220 包括一第一金属层224、一绝缘层225以及一第二金属层226。封胶230填充于凹槽222内， 以包覆发光元件210。第一金属层224位于凹槽222的内侧，并具有一导电接合区221a以 及一内接合壁221b。第二金属层226位于凹槽222的。
14、外侧，并具有一元件配置区227以及 一外接合壁226a。其中，绝缘层225粘着于第一金属层224与第二金属层226之间，且绝 缘层225电性隔离于导电接合区221a与元件配置区227之间。内接合壁221b与外接合壁 226a由导电接合区221a的周围倾斜地延伸并叠合在一起，以形成凹槽222。也就是说，凹 槽222的内侧为内接合壁221b，而凹槽222的外侧为外接合壁226a。 0043 此外，散热封装单元200还包括一光反射层223，配置于内接合壁221b上，并显露 出导电接合区221a。散热封装单元200还包括一组导线212，用以电连接发光元件210。在 本实施例中，光反射层223例如为高反。
15、射系数的金属镀膜，以反射发光元件210所发出的光 线。请参照图1A图1C，第一金属层224包括一组电性端子228a、228b，位于导电接合区 221a中，并嵌合于第二金属层226内。此两个电性端子228a、228b的一端分别显露于第二 金属层226的外部，用以接收外部电信号。此两个电性端子228分别位于元件配置区227的 相对两侧，而每一导线212分别电连接于发光元件210与相对应的电性端子228a、228b之 间，以使发光元件210接收外部电信号。 0044 另外，发光元件210配置于元件配置区227上，而发光元件210的底部与元件配置 区227之间还可配置一粘着层229，以使发光元件210。
16、粘着于元件配置区227上。在本实 施例中，发光元件210所产生的热可经由第二金属层226向外扩散，避免热累积在发光元件 210内而影响发光元件210的发光效率。再者，第二金属层226为高导热的金属，可将凹槽 222底部的热沿着外接合壁226a向外延伸，利用外接合壁226a来增加散热面积，进而提高 整体的散热效率。 0045 请参照图3A及图3B，其分别绘示依照本发明一实施例的双层金属支架的组装步 骤的示意图。在图3A中，第一金属层224以及第二金属层226未成型之前皆为一平板状。 第一金属层224与第二金属层226可为相同或不同的材质，例如铜或铝。第一金属层224 具有相互分离的第一导电部A1。
17、以及第二导电部A2。第一导电部A1与第二导电部A2可经 由冲压或蚀刻的方式形成。第一导电部A1的一端向下弯折而形成第一电性端子228a，而第 二导电部A2的一端向下弯折而形成第二电性端子228b。此外，第二金属层226相对于第一 电性端子228a与第二电性端子228b分别设有一第一贯孔B1以及一第二贯孔B2。第一贯 孔B1与第二贯孔B2可经由冲压或蚀刻的方式形成。 说 明 书CN 102832313 A 4/4页 6 0046 在图3B中，第一电性端子228a可经由第一贯孔B1嵌合于第二金属层226内，而 第二电性端子228b可经由第二贯孔B2嵌合于第二金属层226内。第一电性端子228a与 。
18、第二电性端子228b的一端分别显露于第二金属层226的外部，以接收外部电信号。 0047 此外，绝缘层225粘着于第一金属层224与第二金属层226之间，且绝缘层225电 性隔离于导电接合区221a与元件配置区227之间，以使成型后的金属支架220具有热电分 离的特性。如图3B所示，利用冲压的方式可将相互贴合的第一金属层224与第二金属层 226制成具有凹杯形状(凹槽222)的金属支架220。金属支架220的内接合壁221b与外 接合壁226a由导电接合区221a的周围倾斜地延伸并叠合在一起，并经由冲压而形成一凹 槽222。 0048 之后，如图3B所示，发光元件210可通过粘晶设备固定于元件。
19、配置区227上，再经 由打线机台分别将每一条导线212电连接于发光元件210与相对应的电性端子228a、228b 之间。最后，填入封胶230于凹槽222内，以覆盖发光元件210及此两个导线212。 0049 本发明上述实施例所揭露的散热封装单元及其支架结构，以绝缘层将两片金属层 相互贴合后，再以冲压的方式将两片金属层制成具有凹杯形状的金属支架。绝缘层可选用 耐高温、粘着性佳、绝缘效果好的硅胶，以使两片金属层之间紧密贴合，以降低防渗漏测试 不合格的风险，并可改善工程塑胶劣化的问题。此外，金属支架相对于现有的绝缘壳体，可 增加散热封装单元的散热面积，并可避免热累积在发光元件内而影响发光元件的发光效 率。 0050 综上所述，虽然结合以上较佳实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明。 本发明所属技术领域中熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作各种的更动 与润饰。因此，本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。 说 明 书CN 102832313 A 1/3页 7 图1 图2A 说 明 书 附 图CN 102832313 A 2/3页 8 图2B 图2C 图3A 说 明 书 附 图CN 102832313 A 3/3页 9 图3B 说 明 书 附 图CN 102832313 A 。