光源模塊的制作方法
1.本發明關于一種光源模塊。具體而言，本發明的光源模塊具有局部覆蓋于陶瓷基板及金屬基板的導熱件。
背景技術：
2.發光二極管(light-emitting diode；led)具有省電、發光效率高、壽命長、及反應速度快等優點，越來越普及地應用于各種光源模塊。在車用照明方面，隨著近年來電動車的發展，如何提升所有電氣設備(尤其是車用照明燈具)的用電效率或減少其電力損耗，更是電動車發展的重要課題。
3.然而，發光二極管在使用時溫度會急劇升高，若為了使燈具達到一定的亮度而使用功率較大的led，將伴隨著產生高溫并需要散熱的問題。就整個燈具而言，在愈靠近led處的溫度越高，若局部的高溫無法有效地逸散，除了會影響led的發光效率，亦會使led損壞，而減少其使用壽命。以另外一個角度來看，若僅依賴后端的散熱組件(如鰭片、風扇等)，因為高溫主要仍累積在led處，不見得能有效解決散熱問題，且該些散熱組件占據較大體積亦消耗電力，不易得到一個較好的散熱架構。換言之，為了提升燈具亮度而使用高功率的led，高溫將累積在led模塊處，常見的解決方式不外乎是降低led的驅動功率、或者嘗試增加后端散熱組件的規模等，然而以上方式均顯然不是好的解決方案。
4.一種現有的led光源模塊是將led晶粒設置在陶瓷基板上，再將陶瓷基板設置于一金屬基板上，通過其上的銅軌走線、基板穿孔(through hole)等配置來驅動陶瓷基板頂面的led發光，而led所產生的熱能部分是通過陶瓷基板下表面傳遞至金屬基板，再向后端散熱(金屬基板下方可再配置鰭片、風扇等散熱組件)。然而，此一單向式的散熱路徑并非均是高導熱系數材質，中間還不可避免會遇到絕緣層，導致整體的散熱效果不夠理想，高溫仍然常見累積在led晶粒周邊。
技術實現要素：
5.本發明的目的在于提供一種光源模塊，其包含金屬基板、陶瓷基板、導熱件及發光單元。陶瓷基板設置于金屬基板的上表面，發光單元設置于陶瓷基板的上表面，且導熱件局部覆蓋于陶瓷基板的上表面及金屬基板的上表面。當發光單元發光時，發光單元所產生的熱會有一部分自陶瓷基板的上表面通過導熱件傳導至金屬基板的上表面。據此，本發明的光源模塊在使用時，除了既有的散熱路徑的外，再另外建立一個新的散熱路徑，即是將熱從陶瓷基板的上表面直接傳導至金屬基板，此散熱路徑的起點更靠近發光單元的高溫集中處，故可增加散熱效果，避免熱能累積在發光單元，并提升光源模塊的工作效率及使用壽命。
6.為達上述目的，本發明公開了一種光源模塊，其包含一金屬基板、一陶瓷基板、一導熱件以及一發光單元。該金屬基板具有一第一表面。該陶瓷基板設置于該金屬基板的該第一表面上，該陶瓷基板具有一上表面。該導熱件局部覆蓋于該陶瓷基板的該上表面及該
金屬基板的該第一表面。該發光單元設置于該陶瓷基板的該上表面。當該發光單元發光時，該發光單元所產生的熱部分自該陶瓷基板通過該導熱件傳導至該金屬基板。
7.該陶瓷基板的該上表面具有一中央區域及圍繞該中央區域的一周邊區域，該發光單元設置于該中央區域。
8.該導熱件具有一中央穿孔，以顯露該陶瓷基板的該中央區域及該發光單元。
9.該導熱件具有一第一區域及環繞該第一區域的一第二區域，該第一區域覆蓋于該陶瓷基板的該上表面的該周邊區域，該第二區域覆蓋于該金屬基板的該第一表面。
10.該導熱件還包含一連接區域，連接于該第一區域與該第二區域之間。
11.該連接區域局部形成一段差，用以閃避該金屬基板上的一銅軌。
12.該導熱件由金屬材質或非金屬材質制成。
13.在其他實施例中，光源模塊還包含一散熱座，該金屬基板具有與該第一表面相對的一第二表面，該散熱座設置于該第二表面，該發光單元所產生的熱部分自該陶瓷基板直接通過該金屬基板傳導至該散熱座。
14.在一實施例中，光源模塊還包含一第一絕緣層，設置于該陶瓷基板與該導熱件之間及該金屬基板與該導熱件之間。
15.在一實施例中，光源模塊還包含一第二絕緣層，設置于該金屬基板的該第二表面。
16.在一實施例中，光源模塊還包含一第三絕緣層，設置于散熱座相對該金屬基板的一表面。
17.在一實施例中，該陶瓷基板還包含一金屬層，形成于該陶瓷基板的該周邊區域，用以與該導熱件的該第一區域接觸。
18.在參照附圖及隨后描述的實施方式后，本領域技術人員便可了解本發明的其他目的，以及本發明的技術手段及實施形式。
附圖說明
19.圖1為本發明光源模塊的示意圖；
20.圖2為本發明光源模塊的截面示意圖；
21.圖3為本發明光源模塊的爆炸圖；
22.圖4為本發明光源模塊的爆炸圖；
23.圖5為本發明光源模塊的截面示意圖；
24.圖6為本發明具有第一絕緣層的光源模塊的截面示意圖；
25.圖7為本發明具有第一絕緣層的光源模塊的截面示意圖；
26.圖8為本發明具有第一絕緣層的光源模塊的截面示意圖；
27.圖9為本發明另一實施例的光源模塊的截面示意圖；以及
28.圖10為本發明又一實施例的光源模塊的截面示意圖。
29.【附圖標記說明】
30.1：金屬基板；
31.100：光源模塊；
32.11：第一表面；
33.13：第二表面；
34.15：凸銅；
35.17：銅軌；
36.19：絕緣層；
37.2：陶瓷基板；
38.21：上表面；
39.211：中央區域；
40.213：周邊區域；
41.23：金屬層；
42.25：通孔；
43.3：導熱件；
44.31：中央穿孔；
45.33：第一區域；
46.35：第二區域；
47.37：連接區域；
48.371：段差；
49.4：發光單元；
50.5：散熱座；
51.6：第一絕緣層；
52.7：第二絕緣層；
53.8：第三絕緣層。
具體實施方式
54.為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發明作進一步的詳細說明。
55.以下將通過實施例來解釋本發明內容，本發明的實施例并非用以限制本發明須在如實施例所述的任何特定的環境、應用或特殊方式方能實施。因此，關于實施例的說明僅為闡釋本發明的目的，而非用以限制本發明。需說明的，以下實施例及附圖中，與本發明非直接相關的組件已省略而未繪示，且附圖中各組件間的尺寸關系僅為便于理解，并非用以限制實際比例。
56.請參照圖1及圖2。圖1為本發明光源模塊100的示意圖，以及圖2為本發明光源模塊100的截面圖。光源模塊100包含一金屬基板1、一陶瓷基板2、一導熱件3及一發光單元4。金屬基板1具有第一表面11，陶瓷基板2設置于金屬基板1的第一表面11上，且陶瓷基板2具有一上表面21。請參照圖3及圖4，其為本發明光源模塊100的爆炸圖。陶瓷基板2的上表面21具有一中央區域211及圍繞中央區域211的一周邊區域213，在一優選實施例中，陶瓷基板2還包含一金屬層23，發光單元4設置于陶瓷基板2的上表面21的中央區域211，金屬層23形成于陶瓷基板2的上表面21的周邊區域213，金屬層23用以將陶瓷基板2的上表面21的熱快速傳導至導熱件3。
57.導熱件3局部覆蓋于陶瓷基板2的上表面21及金屬基板1的第一表面11。具體而言，導熱件3具有一中央穿孔31、一第一區域33、一第二區域35及一連接區域37。中央穿孔31的
尺寸小于陶瓷基板2的上表面21的面積，且大于或等于上表面21的中央區域211的面積。第二區域35環繞第一區域33，且第一區域33與第二區域35部分地重疊，連接區域37連接于第一區域33與第二區域35之間。
58.在本實施例中，第一區域33、連接區域37及第二區域35剖面大致上呈階梯狀(如圖5所示)，以同時覆蓋于陶瓷基板2的周邊區域213及金屬基板1的第一表面11。具體地，當導熱件3覆蓋于陶瓷基板2時，導熱件3的第一區域33覆蓋于陶瓷基板2的上表面21的周邊區域213，因此陶瓷基板2的金屬層23會與導熱件3的第一區域33接觸。導熱件3的第二區域35覆蓋于金屬基板1的第一表面11，而中央穿孔31可顯露陶瓷基板2的中央區域211及發光單元4，使發光單元4的所產生的光線可以通過中央穿孔31向外投射。發光單元4可為發光二極管(light-emitting diode；led)模塊，但不限于此。當發光單元4發光時，發光單元4所產生的熱部分自陶瓷基板2的上表面21的周邊區域21、金屬層23、再通過導熱件3再傳導至金屬基板1。此外，導熱件3可采用具有高導熱系數的金屬材質(例如：銅、鋁)制成或非金屬材質(例如：高導熱陶瓷)，以盡可能在靠近發光單元4的位置就快速的分散熱，避免發光單元4的溫度過高。
59.在其他實施例中，請參照圖5，光源模塊100還包含一散熱座5，金屬基板1具有與第一表面11相對的一第二表面13，散熱座5設置于第二表面13，前述發光單元4所產生的熱自陶瓷基板2的金屬層23通過導熱件3再傳導至金屬基板1后，金屬基板1會再將熱傳導至散熱座5。此外，發光單元4所產生的熱另一部分則維持自陶瓷基板2的下表面直接通過金屬基板1傳導至散熱座5。
60.在其他實施例中，光源模塊100還包含至少一絕緣層，用以避免短路的情況或將光源模塊100與其組裝的其他零件隔絕開來。具體而言，請參照圖6，光源模塊100包含設置于陶瓷基板2與導熱件3之間及金屬基板1與導熱件3之間的第一絕緣層6，用以避免短路的情況。此外，請參照圖7，光源模塊100還包含設置于金屬基板1的第二表面13的第二絕緣層7，用以避免短路的情況。在圖8中，光源模塊100還包含設置于散熱座5相對金屬基板1的表面的第三絕緣層8，當光源模塊與其他燈具等零件或配件組裝時，第三絕緣層8可保護光源模塊100，避免其他組裝的零件或配件損壞時，光源模塊一并受到影響。
61.本發明的另一實施例請參照圖9。本實施例中，金屬基板1還具有一凸銅15，供陶瓷基板2設置，凸銅15直接接觸陶瓷基板2的下表面，以確保能將陶瓷基板2的熱傳導至金屬基板1。此外，金屬基板1上局部形成有銅軌17及對應的絕緣層19，通過陶瓷基板2的通孔25連接至上表面21，進而與發光單元4電性連接，用以供電點亮發光單元4。如圖所示，導熱件3的連接區域37局部形成一段差371，用以閃避金屬基板1上的銅軌17。在又一實施例中，如圖10所示，金屬基板1也可以形成有一凹陷區，用以容置陶瓷基板2，讓陶瓷基板2的上表面21與金屬基板1的上表面實質上共平面，在此狀況下，導熱件3可以不為階梯狀，而是設計為平板狀，即第一區域33于最內側接觸陶瓷基板2的上表面21的周邊區域213，連接區域37環繞第一區域33，然后第二區域35在最外圍環繞連接區域37并與金屬基板1的第一表面11接觸。
62.綜上所述，本發明的光源模塊通過將導熱件局部覆蓋于陶瓷基板的上表面及金屬基板的上表面，建立一個額外的導熱路徑，直接從陶瓷基板的上表面(最鄰近發光單元而容易累積熱能的位置)將熱傳導至金屬基板以便向后端逸散，增加發光單元在發光時的散熱效果，避免熱能累積在發光單元，并提升光源模塊的工作效率及使用壽命，以及通過在不同
位置設置絕緣層，可確保發光單元不會被短路，亦不會受到其他外部零件的影響。
63.以上所述的具體實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，并不用于限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
技術特征：
1.一種光源模塊，其特征在于，包含：一金屬基板，具有一第一表面；一陶瓷基板，設置于該金屬基板的該第一表面上，該陶瓷基板具有一上表面；一導熱件，局部覆蓋于該陶瓷基板的該上表面及該金屬基板的該第一表面；以及一發光單元，設置于該陶瓷基板的該上表面；其中，當該發光單元發光時，該發光單元所產生的熱部分自該陶瓷基板通過該導熱件傳導至該金屬基板。2.根據權利要求1所述的光源模塊，其特征在于，該陶瓷基板的該上表面具有一中央區域及圍繞該中央區域的一周邊區域，該發光單元設置于該中央區域。3.根據權利要求2所述的光源模塊，其特征在于，該導熱件具有一中央穿孔，以顯露該陶瓷基板的該中央區域及該發光單元。4.根據權利要求3所述的光源模塊，其特征在于，該導熱件具有一第一區域及環繞該第一區域的一第二區域，該第一區域覆蓋于該陶瓷基板的該上表面的該周邊區域，該第二區域覆蓋于該金屬基板的該第一表面。5.根據權利要求4所述的光源模塊，其特征在于，該導熱件還包含一連接區域，連接于該第一區域與該第二區域之間。6.根據權利要求5所述的光源模塊，其特征在于，該連接區域局部形成一段差，用以閃避該金屬基板上的一銅軌。7.根據權利要求4所述的光源模塊，其特征在于，該導熱件由金屬材質或非金屬材質制成。8.根據權利要求4所述的光源模塊，其特征在于，還包含一散熱座，該金屬基板具有與該第一表面相對的一第二表面，該散熱座設置于該第二表面，該發光單元所產生的熱部分自該陶瓷基板直接通過該金屬基板傳導至該散熱座。9.根據權利要求8所述的光源模塊，其特征在于，還包含一第一絕緣層，設置于該陶瓷基板與該導熱件之間及該金屬基板與該導熱件之間。10.根據權利要求8所述的光源模塊，其特征在于，還包含一第二絕緣層，設置于該金屬基板的該第二表面。11.根據權利要求8所述的光源模塊，其特征在于，還包含一第三絕緣層，設置于散熱座相對該金屬基板的一表面。12.根據權利要求4所述的光源模塊，其特征在于，該陶瓷基板還包含一金屬層，形成于該陶瓷基板的該周邊區域，用以與該導熱件的該第一區域接觸。
技術總結
本發明提供一種光源模塊。光源模塊包含金屬基板、陶瓷基板、導熱件及發光單元。金屬基板具有一表面。陶瓷基板設置于金屬基板的表面上，且陶瓷基板具有上表面。導熱件局部覆蓋于陶瓷基板的上表面及金屬基板的表面。發光單元設置于陶瓷基板的上表面。當該發光單元發光時，發光單元所產生的熱部分自陶瓷基板經由導熱件傳導至金屬基板。熱件傳導至金屬基板。熱件傳導至金屬基板。
