专利名称：发光装置及其制法的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种发光装置，特别是关于一种具有与次散热系统或空气之间具有大接触面积的面状散热部，且有一导电件位于面状散热部的面向侧的发光装置及其制法。
背景技术：
图1是美国专利公告第6,476,549号专利案揭示的封装技术。如图所示，它是一个发光二极管的水平金属封装方式，其中，金属基材20是以水平方式安置，中央设置凹杯21以容纳芯片3，金属基材20的两边向下弯折形成金属脚200及201，并凸出于封装胶体4的下方，提供散热效果。金属脚22以焊线方式(wire bonding)电性连接至芯片3的表面电极。透镜40安置在芯片3的上方，用于修饰射出的光线。
该金属基材20的两边向下弯折所形成的金属脚200及201与空气间的接触面积有限，进而导致难与次散热系统衔接，因此，无法提供良好的散热效果，故当元件温度过高时，容易造成元件故障、甚至有时会造成元件损坏。
提供一种能够解决上述元件散热问题的技术方案，实为此产业亟待解决的问题。
发明内容
为克服上述现有技术的问题，本发明的主要目的是提供一种发光装置及其制法，能够提供良好的导热与散热效果。
为达成上述主要目的，本发明是一种发光装置，该发光装置包括发光单元，具有用于在接置电源后产生光源的第一电极与第二电极；导电件，与该发光单元的第一电极电性连接；以及基材，具有用于承载该发光单元的承载部以及由该承载部延伸且用于散热的面状散热部，并与该发光单元的第二电极电性连接；其中该导电件是设置在该面状散热部的面向侧，且不是位于该散热面的延伸侧，通过该散热部与次散热系统或空气间的大接触面积，提供良好的散热效果。
为达成上述主要目的，本发明还提供另一种发光装置，该发光装置至少包括发光单元，具有用于在接置电源后产生光源的第一电极与第二电极；第一导电件，与该发光单元的第一电极电性连接；第二导电件，与该发光单元的第二电极电性连接；以及基材，具有用于承载该发光单元的承载部以及由该承载部可以左右上下延伸面积进行散热的散热部；其中该第一及第二导电件是设置在该散热部的散热面同侧或异侧，且不是位于该散热面的延伸侧，通过该散热部与次散热系统或空气间大接触面积，提供良好的散热效果。
对应于上述的发光装置，本发明提供一种发光装置的制法，它包括(1)制备事先定义好金属图案的散热部的第一基材单元；(2)制备包括暂时连接片的事先定义好金属图案的第二基材单元；(3)对应叠合并将该第二基材单元固接于该第一基材单元；(4)将该发光单元设置的该第一基材单元上；(5)分别将该发光单元的第一电极以及第二电极电性连接于指定位置；(6)用透光体封装该发光单元以及局部的该第一基材单元与该第二基材单元；以及(7)切断该第二基材单元的暂时连接片。
与现有发光装置的散热技术相比，本发明的发光装置及其制法通过上述基材的可以X轴、Y轴(左右上下)二度空间延伸扩大散热面积的散热部与次散热系统或空气间具有大的接触面积，提供良好的导热与散热效果。
图1是现有发光二极管封装技术示意图；图2是本发明发光装置实施例1的外观立体示意图；图3是本发明发光装置的基材散热部的示意图；图4是本发明发光装置透光体的另一示意图；图5是本发明发光装置的基材承载部的又一示意图；图6是本发明发光装置的透光体的又一示意图；图7是本发明发光装置的基材承载部的另一示意图；图8是本发明发光装置的基材的另一示意图；
图9是本发明发光装置的基材承载部的再一示意图；图10是本发明发光装置1的实施例2外观立体示意图；图11是本发明发光装置的基材散热部的又一示意图；图12是本发明发光装置的基材散热部的再一示意图；图13是本发明发光装置的基材散热部的另一示意图；图14至图20是本发明发光装置的制法的步骤示意图；图21是本发明发光装置的制法的另一示意图；图22及图23分别是本发明发光装置的制法的又一示意图；图24是本发明发光装置的制法的再一示意图。
具体实施例方式
实施例1首先，请参阅图2，它是本发明发光装置1实施例1的外观立体示意图，如图所示，该发光装置1包括发光单元10、与该发光单元10电性连接的导电件11、与该发光单元10电性连接的基材12以及包覆该发光单元10及部分的导电件11以及基材12的透光体13。
以下针对本发明发光装置1实施例1的构成进行说明。
该发光单元10具有用于在接置电源后产生光源的第一电极100与第二电极101；在本实施例中，该发光单元10是第一电极100与第二电极101分别位于上下表面的发光芯片，但不以此为限，该发光单元10也可实施为具有双表面电极的发光芯片，也就是该第一电极100与第二电极101分别位于同一表面。
该导电件11与该发光单元10的第一电极100电性连接，并用以接置电源；在本实施例中，该导电件11是金属接脚。
该基材12具有用于承载该发光单元10的承载部120以及由该承载部120延伸且用于进行散热的散热部121，该基材12与该发光单元10的第二电极101电性连接，且用于接置电源，该导电件11是设置在该散热部121的一侧，也就是该导电件11是设置在该面状散热部121的面向侧，且不与该散热部121位于同一水平面上，该导电件11通过该基材12的散热部121与空气或外接的次散热系统间具有较大的接触面积，提供良好的散热效果，在本实施例中，该发光单元10是第一电极100与第二电极101分别位于上下表面的发光芯片，故仅需直接将该发光单元10的下表面以倒装芯片(flip chip)方式设置在该基材12上，即可电性连接该基材12与该发光单元10的第二电极101，若该发光单元10是具有双表面电极的发光芯片时，则可通过焊线方式(wirebonding)将该发光单元10的第二电极101电性连接到该基材12上；此外，本实施例的承载部120是设置在该基材12的截面，如图所示，它是设置在该基材12的前端凸出处的截面。面状散热部121可以X轴Y轴(左右上下)二度空间，依据散热的需要进行散热面积的延伸。
该透光体13是用于将该发光单元10固定在该基材12的承载部120上，并保护该发光单元10，且该导电件11与该基材12间形成相对的固定位置；在本实施例中，该透光体13设置为矩形，但并非用以限制本发明，该透光体13实施的形状可依据实际需求而定，该透光体13的较佳实施方式是由封装胶体(如树脂等)形成。
如图中所示，该基材12所具有的金属板122以及该导电件11的接脚110是用于电性连接到基座或电路板等外部基材；其中，该基材12可以是以金属板122借由平面接触的方式电性连接到外部基材(未标出)，该导电件11的接脚110则可以用插件式或平面接触的方式电性连接到外部基材，其实际的电性连接方式可视实际需要进行不同的设计。
请参阅图3，它是本发明发光装置1的基材12散热部121的另一示意图，如图所示，该基材12的散热部121是可相对该发光单元10所产生光源的光轴成弯折状(弯折的角度是可依据实际需求而定)，该散热部121呈弯折状的目的在于，当本发明的发光装置1电性连接到基座(socket)或电路板等外部基材时，可以减少该发光装置1在外部基材表面上所占用的平面面积，也就是可提高外部基材表面上的空间利用率，此外，该散热部121若呈弯折状也可提高该发光装置1整体的坚固程度。
请参阅图4，本发明发光装置1的透光体13也可设计如灯泡形状，如图所示，该透光体13具有透镜部130，该透镜部130是用于修饰由该发光单元10产生光源射出的光线。
请参阅图5，本发明发光装置1基材12的承载部120可设置在该基材12的上端凹陷处，提供该发光单元10所产生的光源聚光射出效果。如图所示，该基材12的上端凹陷处是呈凹杯状，但并非以此为限。
请参阅图6，本发明发光装置1的透光体13可以仅局部固定基材12以及导电件11的上端部，以提高产品可靠性，并也可使该导电件11与该基材12间形成相对的固定位置。
请参阅图7，本发明发光装置1基材12的承载部120可设置在该基材12的侧面，该发光单元10所产生的光源能提供不同的光线射出角度；又请配合图8所示，该基材12在对应该承载部120之处，可设有光路径转换部123，该光路径转换部123是用于转换该发光单元10所产生光源的射出光线的路径；在本实施例中，该光路径转换部123是呈半凹杯状，且该光路径转换部123的凹陷处是对应该发光单元10；再请配合图9所示，该基材12的承载部120可设置为凹杯状，以承载该发光单元10，并用于反射由该发光单元10所产生光源的射出光线，达到修饰该射出光线的目的。
实施例2请参阅图10，它是本发明发光装置1实施例2的外观立体示意图，如图所示，该发光装置1包括发光单元10、与该发光单元10电性连接的第一导电件11a及第二导电件11b、与该发光单元10接合的基材12以及包覆该发光单元10及部分的第一导电件11a、第二导电件11b以及基材12的透光体13。
此实施例2与实施例1间的差异在于，实施例2是将基材12单纯仅用于散热，也就是该基材12仅具有用于承载该发光单元10的承载部120以及由该承载部120延伸且用于散热的散热部121，并不如实施例1中，尚与发光单元10作电性连接，如图所示，该发光单元10是实施为具有双表面电极的发光芯片，且该第一导电件11a与该发光单元10的第一电极100以焊线方式电性连接，并用于接置电源，该第二导电件11b与该发光单元10的第二电极101电性连接，并用于接置电源，也就是实施例2中的电源分别与该第一及第二导电件11a及11b相接置，也就是该第一及第二导电件11a及11b是设置在该散热部121的散热面同侧或异侧。
请参阅图11，本发明发光装置1基材12的散热部121还设有至少一通孔124，该通孔124不仅可增加该散热部121与空气间的接触面积，更可让空气流过，提供该发光装置1更佳的散热效果。
请参阅图12及图13，本发明发光装置1基材12的散热部121的形状可设置为具有弧度的形状以及半圆状，以增加该散热部121与空气间的接触面积，进而提高散热效果，此外，该散热部121的形状也可依实际需求设置为连续弯折、矩形、椭圆以及全圆等形状。
请参阅图14至图20，它是本发明发光装置的制法的步骤示意图，该发光装置的制法至少包括以下步骤(1)制备事先定义好金属图案的散热部121的第一基材单元12a及12a’；(2)制备包括暂时连接片a、b及c、d、e、f、g的事先定义好金属图案的第二基材单元12b及12b’；(3)对应叠合并将该第二基材单元12b及12b’固接于该第一基材单元12a及12a’；(4)将该发光单元10设置的该第一基材单元12a及12a’上；(5)分别将该发光单元10的第一电极100以及第二电极101电性连接于指定位置；(6)用透光体13封装该发光单元10以及局部的该第一基材单元12a与该第二基材单元12b；以及(7)切断该第二基材单元12b的暂时连接片a、b及c、d、e、f、g。
具体而言，该发光装置的制法是先制备以下部件承载具有第一电极100以及第二电极101发光单元10(发光单元的附图请参阅图2)的承载部120、由该承载部120延伸且用于散热的散热部121的第一基材单元12a及12a’以及具有暂时连接片a、b及c、d、e、f、g用于接置电源的第一、第二导电件11a、11b的第二基材单元12b及12b’(图中是以二组第一基材单元12a及12a’以及第二基材单元12b及12b’分别示意本发明的发光装置，实际实施时的数量可依需而定，并非用以限制本发明，且后续制法的步骤为简化说明，均以一组作说明)，接着如图15所示，对应叠合并将该第二基材单元12b固接于该第一基材单元12a，接着如图16所示，将该发光单元10设置在该第一基材单元12a上，并分别借由焊线方式电性，将该发光单元10的第一电极100以及第二电极101连接于该第二基材单元12b的第一导电件11a以及第二导电件11b，接着如图18所示，以透光体13封装该发光单元10以及局部的该第一基材单元12a与该第二基材单元12b，接着如图18所示，切断该第二基材单元12b的部分暂时连接片a、b、d、e、f、g，接着如图19所示，弯折该第一基材单元12a的散热部121(也可如图21所示，弯折该第二基材单元12b的第一金属臂h以及第二金属臂i)，最后，如图20所示，切断该第二基材单元12b的剩余暂时连接片c。
图22以及图23是本发明发光装置的制法的又一示意图，如图所示，该发光装置的制法可再叠合组装一个与该第一基材单元12a相同的第三基材单元12c，以进一步增强散热效果。
请参阅图24，它是本发明发光装置的制法的另一示意图，如图所示，该发光装置的制法可再叠合组装一个与该第二基材单元12b相同的第四基材单元12d，可用于设置其它发光单元并增加导电插脚。
需说明的是，此制法中其它各对象的详细说明是如同上述发光装置，故于此不再重复。
综上所述，本发明揭示的发光装置及其制法是通过该基材的散热部与空气间具有大接触面积，以此提供良好的散热效果。
权利要求
1.一种发光装置，其特征在于，该发光装置至少包括发光单元，具有用于在接置电源后产生光源的第一电极与第二电极；导电件，与该发光单元的第一电极电性连接；以及基材，具有用于承载该发光单元的承载部以及由该承载部延伸且用于散热的面状散热部，并与该发光单元的第二电极电性连接；其中该导电件是设置在该面状散热部的面向侧。
2.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，该基材的散热部是相对该发光单元所产生光源的光轴成弯折状。
3.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，该发光装置还包括透光体，该透光体是用于将该发光单元固定在该基材的承载部上，并保护该发光单元，且该导电件与该基材间形成相对的固定位置。
4.如权利要求3所述的发光装置，其特征在于，该透光体具有透镜部，该透镜部是修饰由该发光单元所产生光源射出的光线。
5.如权利要求4所述的发光装置，其特征在于，该透光体是成矩形或是灯泡形状。
6.如权利要求3、4或5所述的发光装置，其特征在于，该透光体是由封装胶体或其它透光材料形成。
7.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，该承载部是该基材的截面。
8.如权利要求7所述的发光装置，其特征在于，该承载部是该基材的前端凸出处。
9.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，该承载部是该基材的上端凹陷处。
10.如权利要求9所述的发光装置，其特征在于，该基材的上端凹陷处是呈凹杯状。
11.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，该承载部是该基材的侧面。
12.如权利要求11所述的发光装置，其特征在于，该基材在对应该承载部之处设有光路径转换部，该光路径转换部是用于转换该发光单元所产生光源射出光线的路径。
13.如权利要求12所述的发光装置，其特征在于，该光路径转换部是呈半凹杯状，且该光路径转换部的凹陷处是对应该发光单元。
14.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，该基材的散热部设有至少一通孔，该通孔是用于提供散热。
15.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，该散热部的形状是选自于下述群组中的一种折角、弧状、连续弯折、矩形、椭圆、半圆以及全圆。
16.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，该基材是以倒装芯片(flip chip)或焊线(wire bonding)方式与该发光单元电性连接。
17.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，该发光单元是发光芯片。
18.如权利要求1所述的发光装置，其特征在于，该导电件是金属接脚。
19.一种发光装置，其特征在于，该发光装置至少包括发光单元，具有用于在接置电源后产生光源的第一电极与第二电极；第一导电件，与该发光单元的第一电极电性连接；第二导电件，与该发光单元的第二电极电性连接；以及基材，具有用于承载该发光单元的承载部以及由该承载部可以左右上下延伸面积进行散热的散热部；其中该第一及第二导电件是设置在该散热部的散热面同侧或异侧。
20.如权利要求19所述的发光装置，其特征在于，该基材的散热部是相对该发光单元所产生光源的光轴成弯折状。
21.如权利要求19所述的发光装置，其特征在于，该发光装置还包括透光体，该透光体是用于将该发光单元固定在该基材的承载部上，并保护该发光单元，且该导电件与该基材间形成相对的固定位置。
22.如权利要求21所述的发光装置，其特征在于，该透光体具有透镜部，该透镜部是用于修饰由该发光单元所产生光源的射出光线。
23.如权利要求22所述的发光装置，其特征在于，该透光体是成矩形或是灯泡形状。
24.如权利要求21、22或23所述的发光装置，其特征在于，该透光体是由封装胶体形成。
25.如权利要求19所述的发光装置，其特征在于，该承载部是设置在该基材的截面。
26.如权利要求25所述的发光装置，其特征在于，该承载部是该基材的前端凸出处。
27.如权利要求19所述的发光装置，其特征在于，该承载部是该基材的上端凹陷处。
28.如权利要求27所述的发光装置，其特征在于，该基材的上端凹陷处是呈凹杯状。
29.如权利要求19所述的发光装置，其特征在于，该承载部是该基材的侧面。
30.如权利要求29所述的发光装置，其特征在于，该基材在该承载部之处还设有光路径转换部，该光路径转换部是用于转换该发光单元所产生光源的射出光线的路径。
31.如权利要求30所述的发光装置，其特征在于，该光路径转换部是呈半凹杯状，且该光路径转换部的凹陷处是对应该发光单元。
32.如权利要求19所述的发光装置，其特征在于，该基材的散热部还设有至少一通孔，该通孔是用于提供散热。
33.如权利要求19所述的发光装置，其特征在于，该散热部的形状是选自于下述群组中的一种折角、弧状、连续弯折、矩形、椭圆、半圆以及全圆。
34.如权利要求19所述的发光装置，其特征在于，该第一及第二导电件是以焊线方式(wire bonding)与该发光单元电性连接。
35.如权利要求19所述的发光装置，其特征在于，该发光单元是发光芯片。
36.如权利要求19所述的发光装置，其特征在于，该第一以及第二导电件是金属接脚。
37.一种发光装置的制法，其特征在于，该发光装置的制法至少包括以下步骤(1)制备事先定义好金属图案的散热部的第一基材单元；(2)制备包括暂时连接片的事先定义好金属图案的第二基材单元；(3)对应叠合并将该第二基材单元固接于该第一基材单元；(4)将该发光单元设置的该第一基材单元上；(5)分别将该发光单元的第一电极以及第二电极电性连接于指定位置；(6)用透光体封装该发光单元以及局部的该第一基材单元与该第二基材单元；以及(7)切断该第二基材单元的暂时连接片。
38.如权利要求37所述的发光装置的制法，其特征在于，该步骤(5)是借由焊线方式(wire bonding)进行。
39.如权利要求37所述的发光装置的制法，其特征在于，该第一基材单元的散热部是相对该发光单元所产生光源的光轴成弯折状。
40.如权利要求37所述的发光装置的制法，其特征在于，该透光体具有透镜部，该透镜部修饰由该发光单元所产生光源的射出光线。
41.如权利要求40所述的发光装置的制法，其特征在于，该透光体是成矩形或灯泡形状。
42.如权利要求40或41所述的发光装置的制法，其特征在于，该透光体是由封装胶体形成或是透光材料形成。
43.如权利要求37所述的发光装置的制法，其特征在于，该承载部是设置在该第一基材单元的截面。
44.如权利要求43所述的发光装置的制法，其特征在于，该承载部是设置在该第一基材单元的前端凸出处。
45.如权利要求37所述的发光装置的制法，其特征在于，该承载部是设置在该第一基材单元的上端凹陷处。
46.如权利要求45所述的发光装置的制法，其特征在于，该第一基材单元的上端凹陷处是呈凹杯状。
47.如权利要求37所述的发光装置的制法，其特征在于，该承载部是设置在该第一基材单元的侧面。
48.如权利要求47所述的发光装置的制法，其特征在于，该第一基材单元在对应该承载部之处还设有光路径转换部，该光路径转换部是用于转换该发光单元所产生光源的射出光线的路径。
49.如权利要求48所述的发光装置的制法，其特征在于，该光路径转换部是呈半凹杯状，且该光路径转换部的凹陷处是对应该发光单元。
50.如权利要求37所述的发光装置的制法，其特征在于，该第一基材单元的散热部还设有至少一通孔，该通孔是用于提供散热。
51.如权利要求37所述的发光装置的制法，其特征在于，该散热部的形状是选自于下述群组中的一种折角、弧状、连续弯折、矩形、椭圆、半圆以及全圆。
52.如权利要求37所述的发光装置的制法，其特征在于，该发光单元是发光芯片。
53.如权利要求37所述的发光装置的制法，其特征在于，该第一以及第二导电件是金属接脚。
全文摘要
本发明公开一种发光装置及其制法，该发光装置包括发光单元，具有用于在接置电源后产生光源的第一电极与第二电极；导电件，与该发光单元的第一电极电性连接；以及基材，具有用于承载该发光单元的承载部以及由该承载部延伸且用于散热的面状散热部，并与该发光单元的第二电极电性连接；其中该导电件是设置在该面状散热部的面向侧。本发明的发光装置及其制法通过该散热部与次散热系统或空气间具有的大接触面积，可提供良好的散热效果。
文档编号H01L23/367GK101047216SQ20061006680
公开日2007年10月3日 申请日期2006年3月29日 优先权日2006年3月29日
发明者林明德, 林明耀, 戴光佑, 陈明鸿 申请人:财团法人工业技术研究院, 松圣光电科技股份有限公司