專利名稱：大功率發(fā)光二極管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光器件，尤其涉及一種大功率發(fā)光二極管。
背景技術(shù)：
大功率發(fā)光二極管的芯片在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱，使芯片溫度迅速升高，由于發(fā)光二極管的發(fā)光效率及可靠性隨芯片溫度的上升而直線下降，如何最大限度地減小熱阻、將芯片產(chǎn)生的熱量有效地散發(fā)，使發(fā)光二極管工作在較低的溫度，是目前制造大功率發(fā)光二極管的關(guān)鍵。
傳統(tǒng)的SMD(表面安裝器件)發(fā)光二極管封裝方式，是將發(fā)光二極管直接固置于印刷線路板上，由于印刷線路板散熱效能不佳，使發(fā)光二極管的工作時(shí)產(chǎn)生的熱量無(wú)法及時(shí)散發(fā)，因此傳統(tǒng)的SMD發(fā)光二極管的工作電流一般在20毫安以下。
為解決因印刷線路板散熱效能不佳而導(dǎo)致發(fā)光二極管工作電流難以提升的問題，如圖1所示，有些廠商采用了在印刷電路板4上開設(shè)貫孔并填充高導(dǎo)熱金屬導(dǎo)體1的技術(shù)方案，發(fā)光二極管芯片2通過(guò)銀膠3貼裝于所述高導(dǎo)熱金屬導(dǎo)體1上，發(fā)光二極管芯片的電極通過(guò)金線5與印刷電路板4電連接。雖然高導(dǎo)熱金屬導(dǎo)體增強(qiáng)了發(fā)光二極管的散熱性，但由于印刷電路板的熱阻較大，對(duì)發(fā)光二極管的散熱依舊不利，難以使發(fā)光二極管的功率及發(fā)光效率得到顯著提升。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種大功率發(fā)光二極管，取代傳統(tǒng)的印刷電路板，具有熱阻小、散熱效率高等特點(diǎn)。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種大功率發(fā)光二極管，包括至少一個(gè)發(fā)光二極管芯片及金屬底座，其中，該金屬底座上表面設(shè)有一氧化鋁層，該氧化鋁層上表面覆有金屬導(dǎo)電層，所述發(fā)光二極管芯片與氧化鋁層或金屬層間設(shè)有高熱導(dǎo)粘合層。
上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于當(dāng)該發(fā)光二極管芯片采用正裝方式時(shí)，所述發(fā)光二極管芯片通過(guò)所述高熱導(dǎo)粘合層或共晶層貼裝于氧化鋁層或金屬層，所述發(fā)光二極管芯片電極通過(guò)金線與所金屬層電連接。
上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于當(dāng)該發(fā)光二極管芯片采用倒裝方式時(shí)，所述發(fā)光二極管芯片的電極通過(guò)所述高熱導(dǎo)粘合層與金屬層固接。
上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于該高熱導(dǎo)粘合層為銀膠。
上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于該高熔點(diǎn)共晶層為焊錫與銀或金的共晶體。
上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于該焊錫涂敷于所述氧化鋁層或金屬層上表面，該金或銀設(shè)于發(fā)光二極管芯片的貼裝面。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明大功率發(fā)光二極管，以不導(dǎo)電的氧化鋁層及覆在所述氧化鋁層上的金屬層取代傳統(tǒng)的印刷電路板，降低了熱阻，減少了散熱通道的長(zhǎng)度，使熱能更快的散發(fā)出去，從而使本發(fā)明具有熱阻小、散熱效率高等特點(diǎn)。
同時(shí)，發(fā)光二極管貼裝時(shí)通常是讓芯片的電極所在面向上，而將電極所在面的反面固定在金屬基座或引線架上，其無(wú)法實(shí)現(xiàn)倒裝的原因是由于金屬基座或引線架是導(dǎo)體，如果倒裝，則會(huì)引起短路，由于氧化鋁層不導(dǎo)電，從而在本發(fā)明的金屬層上可實(shí)現(xiàn)倒裝，不但可以提升LED的光效，同時(shí)對(duì)于散熱也是很好的改善。
另外，在一定溫度條件下，該涂敷于所屬氧化鋁層或金屬層上表面的焊錫與設(shè)于發(fā)光二極管貼裝面的金或銀共晶，使發(fā)光二極管芯片與氧化鋁層或金屬層固接，與傳統(tǒng)銀膠粘接相比，可以增加發(fā)光二極管芯片的固定強(qiáng)度，一方面不會(huì)由于工作時(shí)溫度升高、應(yīng)力增大，從而導(dǎo)致發(fā)光二極管芯片脫落；另一方面，由于發(fā)光二極管芯片可直接固接在氧化鋁層上而非焊接在印刷線路板上，因此其散熱效果也比傳統(tǒng)的好，經(jīng)測(cè)試，傳統(tǒng)發(fā)光二極管的導(dǎo)熱性能比本技術(shù)方案低70％左右。


圖1是現(xiàn)有大功率發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明大功率發(fā)光二極管第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明大功率發(fā)光二極管第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明大功率發(fā)光二極管第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
如圖2所示，本發(fā)明大功率發(fā)光二極管包括至少一個(gè)發(fā)光二極管芯片2及金屬底座1，該金屬底座上1表面設(shè)有一氧化鋁層6，該氧化鋁層6上表面覆有金屬導(dǎo)電層7，所述發(fā)光二極管芯片2與氧化鋁層6設(shè)有高熱導(dǎo)粘合層或共晶層8。通常該氧化鋁層鍍?cè)O(shè)有于所述金屬底座上。
本實(shí)施例中所述發(fā)光二極管芯片2采用正裝方式，所述發(fā)光二極管芯片2通過(guò)所述高熱導(dǎo)粘合層8(通常為銀膠)貼裝于氧化鋁層6，所述發(fā)光二極管芯片2電極通過(guò)金線5與所金屬層7電連接。
該金屬層7上還可設(shè)有保護(hù)電路或驅(qū)動(dòng)電路(圖未示出)，該金屬層7為銅層。
如圖3所示，發(fā)光二極管芯片2采用正裝方式，所述發(fā)光二極管芯片2金屬層7間設(shè)有高熔點(diǎn)共晶層8，該高熔點(diǎn)共晶層8為焊錫與銀或金的共晶體。該焊錫(圖未示出)涂敷于所述金屬層6上表面，該金或銀(圖未示出)設(shè)于發(fā)光二極管芯片2的貼裝面。
其中，該焊錫中混有金球，所述混有金球的焊錫在熔化時(shí)被金球吸附而不會(huì)流開引起短路，即在焊接處無(wú)需電介質(zhì)層而可自定域，同時(shí)混有金球的焊錫與沒有混有金球的焊錫可增大與芯片的接觸面積。
如圖4所示，該發(fā)光二極管芯片2采用倒裝方式，所述發(fā)光二極管芯片2的電極通過(guò)所述高熱導(dǎo)粘合層(通常為銀膠)或共晶層8與金屬層7固接，本實(shí)施例中，該混有金球9的焊錫(圖未示出)涂敷于所述金屬層7上表面，該金或銀(圖未示出)設(shè)于發(fā)光二極管芯片2電極的貼裝面。
本發(fā)明大功率發(fā)光二極管，以不導(dǎo)電的氧化鋁層及覆在所述氧化鋁層上的金屬層取代傳統(tǒng)的印刷電路板，降低了熱阻，減少了散熱通道的長(zhǎng)度，使熱能更快的散發(fā)出去，從而使本發(fā)明具有熱阻小、散熱效率高等特點(diǎn)。
同時(shí)，發(fā)光二極管貼裝時(shí)通常是讓芯片的電極所在面向上，而將電極所在面的反面固定在金屬基座或引線架上，其無(wú)法實(shí)現(xiàn)倒裝的原因是由于金屬基座或引線架是導(dǎo)體，如果倒裝，則會(huì)引起短路，由于氧化鋁層不導(dǎo)電，從而在本發(fā)明的金屬層上可實(shí)現(xiàn)倒裝，不但可以提升L光效同時(shí)對(duì)于散熱也是很好的改善。
另外，在一定溫度條件下，該涂敷于所屬氧化鋁層或金屬層上表面的焊錫與設(shè)于發(fā)光二極管貼裝面的金或銀共晶，使發(fā)光二極管芯片與氧化鋁層或金屬層固接，與傳統(tǒng)銀膠粘接相比，可以增加發(fā)光二極管芯片的固定強(qiáng)度，一方面不會(huì)由于工作時(shí)溫度升高、應(yīng)力增大，從而導(dǎo)致發(fā)光二極管芯片脫落；另一方面，由于發(fā)光二極管芯片可直接固接在氧化鋁層上而非焊接在印刷線路板上，因此其散熱效果也比傳統(tǒng)的好，經(jīng)測(cè)試，傳統(tǒng)發(fā)光二極管的導(dǎo)熱性能比本技術(shù)方案低70％左右。
權(quán)利要求
1.一種大功率發(fā)光二極管，包括至少一個(gè)發(fā)光二極管芯片及金屬底座，其特征在于該金屬底座上表面設(shè)有一氧化鋁層，該氧化鋁層上表面覆有金屬導(dǎo)電層，所述發(fā)光二極管芯片與氧化鋁層或金屬層間設(shè)有高熱導(dǎo)粘合層或共晶層。
2.如權(quán)利要求1所述的大功率發(fā)光二極管，其特征在于當(dāng)該發(fā)光二極管芯片采用正裝方式時(shí)，所述發(fā)光二極管芯片通過(guò)所述高熱導(dǎo)粘合層或共晶層貼裝于氧化鋁層或金屬層，所述發(fā)光二極管芯片電極通過(guò)金線與所金屬層電連接。
3.如權(quán)利要求1所述的大功率發(fā)光二極管，其特征在于當(dāng)該發(fā)光二極管芯片采用倒裝方式時(shí)，所述發(fā)光二極管芯片的電極通過(guò)所述高熱導(dǎo)粘合層或共晶層與金屬層固接。
4.如權(quán)利要求1所述的大功率發(fā)光二極管，其特征在于該高熱導(dǎo)粘合層為銀膠。
5.如權(quán)利要求1所述的大功率發(fā)光二極管，其特征在于該高熔點(diǎn)共晶體為焊錫與銀或金的共晶體。
6.如權(quán)利要求5所述的大功率發(fā)光二極管，其特征在于該焊錫涂敷于所述氧化鋁層或金屬層上表面，該金或銀設(shè)于發(fā)光二極管芯片的貼裝面。
7.如權(quán)利要求6所述的大功率發(fā)光二極管，其特征在于該焊錫中混有金球。
8.如權(quán)利要求1所述的大功率發(fā)光二極管，其特征在于該金屬層上設(shè)有保護(hù)電路或驅(qū)動(dòng)電路。
9.如權(quán)利要求1所述的大功率發(fā)光二極管，其特征在于該金屬層為銅層。
全文摘要
本發(fā)明提供一種大功率發(fā)光二極管，包括至少一個(gè)發(fā)光二極管芯片及金屬底座，其中，該金屬底座上表面鍍有氧化鋁層，該氧化鋁層上表面覆有金屬導(dǎo)電層，所述發(fā)光二極管芯片與氧化鋁層或金屬層間設(shè)有高熱導(dǎo)粘合層或共晶層。本發(fā)明大功率發(fā)光二極管，以不導(dǎo)電的氧化鋁層及覆在所述氧化鋁層上的金屬層取代傳統(tǒng)的印刷電路板，降低了熱阻，減少了散熱通道的長(zhǎng)度，使熱能更快的散發(fā)出去，從而使本發(fā)明具有熱阻小、散熱效率高等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01L23/36GK101022144SQ20061003359
公開日2007年8月22日 申請(qǐng)日期2006年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月15日
發(fā)明者劉鎮(zhèn), 裴小明 申請(qǐng)人:深圳市量子光電子有限公司