[发明专利]用于产生面光源的发光二极管装置及其制作方法

说明书

用于产生面光源的发光二极管装置及其制作方法。用于产生面光源的发光二极管装置包括基板、金属布线层以及多个发光二极管芯片。基板X‑Y轴方向的热膨胀系数介于5至18ppm/℃之间，且依照ISO 178测定的弯曲强度σfM介于400至600Mpa之间。金属布线层设置在基板的顶面。多个发光二极管芯片装设在基板的顶面以提供面光源，发光二极管芯片的正极和负极分别与金属布线层电性连接。借此，能降低热应力对LED装置的影响，并且提高整体产品的散热能力。

技术领域

本发明涉及一种发光二极管装置及其制作方法，特别是涉及一种用于产生面光源的发光二极管装置及其制作方法。

背景技术

由于发光二极管(Light Emitting Diode，简称LED)运作过程中会产生大量的热，且运作过程中所累积的热量会造成LED亮度降低、波长飘移并导致LED的使用寿命变短，甚至直接造成LED损坏。因此，良好的散热方案一直是LED相关产业关注的重点技术之一。

随着LED相关技术的发展，其应用的层面也越来越广泛与多元化，且为了能更良好地因应不同应用场合的需求，LED的规格也更进一步地朝向高功率及小型密集化的方向发展。在采用多个LED以提供面光源的场合，一方面由于LED的数量增加，产生的热量累积也随之提升，另一方面由于LED之间的间距缩短，导致累积于其间的热能较难以散去，因此，其散热问题的解决又更为困难。此外，热能除了对LED本身造成不良影响之外，也会影响承载LED的基板。用于提供面光源的LED装置运作的过程中，基板累积的热量也会导致基板本身受热膨胀，如此，除了可能发生板材翘曲等问题外，也会影响LED的间距，在一些对于光学性能的精密性要求较高的应用场合下，显然是个不可忽视的重要问题。

在此前提下，对用于装设LED的基板而言，如何提高整体产品的散热能力及降低热应力对LED装置的影响，成为了更困难且亟待克服的重要的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种用于产生面光源的发光二极管装置及其制作方法，以降低热应力对LED装置的影响，并且提高整体产品的散热能力。

为了解决上述的技术问题，本发明所采用的其中一技术方案是，提供一种用于产生面光源的发光二极管装置，其包括一基板、一金属布线层以及多个发光二极管芯片。所述基板X-Y轴方向的热膨胀系数(Coefficient of ThermalExpansion，简称CTE)介于5至18ppm/℃之间，且依照ISO 178测定的弯曲强度σfM介于400至600Mpa之间。所述金属布线层设置在所述基板的一顶面。多个所述发光二极管芯片装设在所述基板的所述顶面以提供一面光源，所述发光二极管芯片的正极和负极分别与所述金属布线层电性连接。

优选地，所述基板开设有贯穿所述基板的多个通孔以及分别填充多个所述通孔的多个导热材料。多个所述发光二极管芯片设置在分别对应于所述通孔的位置。所述通孔的直径介于0.1至1mm之间，且具有多个所述通孔与多个所述导热材料的所述基板的热阻值(Thermal Resistance，简称Rth)在50K/W以下。

优选地，所述发光二极管芯片的边长小于100um，且所述通孔的面积大于或等于所对应的所述发光二极管芯片的面积的40％。

优选地，所述基板的材料包括添加有二氧化硅(SiO₂)、三氧化二铝(Al₂O₃)、碳酸钙(CaCO₃)、二氧化钛(TiO₂)或氢氧化铝(Al(OH)₃)其中一种无机金属粉体或其组合的双马来酰亚胺树脂(bismaleimide resin，简称BMI Resin)或双马来酰亚胺-三氮杂苯树脂(Bismaleimide-triazine resin，简称BT resin)。

优选地，多个所述发光二极管芯片彼此之间的距离小于1mm。