[发明专利]电子/光电组件的散热装置

说明书

技术领域

本发明有关一种电子组件或光电组件的散热装置，尤指一种用于电子组件或光电组件中，可将电子组件或光电组件的工作热源有效排放，以确保电子组件或光电组件的工作效能及效率的散热装置。

背景技术

随着对电子产品轻薄短小化的要求，整合高密度电子组件及电子电路的半导体晶片的半导体封装件，已逐渐成为封装产品的主流。然而，由于该种半导体封装件于运作时所产生的热量较高，若不实时将半导体晶片的热量快速释除，积存的热量会严重影响半导体晶片的电性功能与产品稳定度。另一方面，为避免封装件内部电路受到外界水尘污染，半导体晶片表面必须外覆一封装胶体予以隔绝，并与以机械固定，然而构成该封装胶体的封装树脂却一热传导性差的塑料材质，其热传导系数(thermal conductivity)仅0.8w/m-K，是以，半导体晶片上铺设多数电路的主动面上产生的热量无法有效藉该封装胶体传递到大气外，而往往导致热累积现象产生，使晶片性能及使用寿命备受考验。因此，为提高半导体封装件的散热效率，遂有于封装件中增设散热件的构想应运而生。

如图1所示为一种半导体封装件(例如高功率发光二极管)的散热结构，该结构以一绝缘热塑体10为主体，该绝缘热塑体10内部设有复数导线架101，该导线架自绝缘热塑体10与电路板15作电性连接，而绝缘热塑体10并固设有一均热块11，该均热块11上并用以容置发光二极管晶片12，该均热块11与发光二极管晶片12间利用一固晶胶131做接合，该固晶胶含有如银粉、铜粉或低温焊料，具有导电、导热及机械固定的效果，再藉由一金属导线将电性连接于导线架101上，该绝缘热塑体10上并设有封装胶材层14，而该均热块11下方亦藉由热介面材料做为第一接合层132与电路板15接合，所以当发光二极管在运作时，该封装胶材层14通常是具有绝热效果的树脂，其热导效果不佳，因此晶片产生的热，无法向上由树脂传导致而散发至空气，只能从装置于发光二极管晶片12下方的固晶胶131传导，并经由该均热块11完成散热，同时加装一系列的Zener二极管，将电气回路与热传导路径隔离，以避免发光二极管晶片12所产生的工作热能利用导线架作为一导热途径，产生更大的热阻作用，造成该发光二极管晶片12无法在正常的工作温度下运作，当然，亦可于电路板15下方藉由热介面材料做为的第二接合层133进一步结合散热片16，增加散热效果。

传统的发光二极管封装的散热路径是依序由该发光二极管晶片12下方的固晶胶131、均热块11、第一介面层132、电路板15、第二介面层133以及散热片16将发光二极管晶片12产生的作用热散发至空气；然而，各介面层的热传导系数较小，例如银胶仅为10-25 w/m-K，一般是以热传导系数用以评估材料的导热特性，当热传导系数值越大，其散热导热效果越佳；反之，热传导系数值越小，其散热导热效果越差，其中固晶胶的热传导系数值最低，其所产生的界面温度最高，也是整个发光二极管或IC封装散热路径的瓶颈。

发明内容

本发明的主要目的即在提供一种电子/光电组件的散热装置，可应用于电子组件或光电组件中，该电子组件可以为半导体组件，该光电组件可以为发光二极管晶片，可降低电子组件或光电组件的工作热源，以确保电子/光电组件的工作效能及提升信赖度的散热装置。

为达上揭目的，本发明中电子/光电组件与均热块间设有固晶胶与热介面材料，该固晶胶与热介面材料至少包含有树脂以及石墨烯(graphene)或树脂以及奈米碳管，而该石墨烯或奈米碳管的重量百分比小于或等于树脂的10 wt%，或者，该光电组件作用表面(例如发光二极管的出光表面)设有透明散热封装材料，该透明散热封装材料至少包含有树脂以及透明石墨烯(graphene)或树脂以及透明奈米碳管，而该透明石墨烯或透明奈米碳管的重量百分比小于或等于树脂的10 wt%，藉由石墨烯或奈米碳管具有高热传导系数(约4600-5300 w/m-K)以及导热均匀的特点，以提高整体散热装置的散热效果。

附图说明

图1为一般半导体封装件散热结构的结构示意图。

图2为本发明中光电组件的散热装置第一实施例的结构示意图。

图3为本发明中光电组件的散热装置第二实施例的结构示意图。

图4为本发明中光电组件的散热装置第三实施例的结构示意图。

图5为本发明中电子组件的散热装置第四实施例的结构示意图。

图6为本发明中电子组件的散热装置第五实施例的结构示意图。

【图号说明】　　　

绝缘热塑体10