專利名稱：立方氮化硼薄膜促進(jìn)芯片散熱的白光led器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種白光LED器件，尤其是提高LED芯片散熱的白光LED器件。
背景技術(shù)：
發(fā)光二級(jí)管(LED)具有節(jié)能、環(huán)保、使用壽命長(zhǎng)、無(wú)輻射、發(fā)光效率高等顯著優(yōu)點(diǎn)， 被認(rèn)為是繼白熾燈、熒光燈、高強(qiáng)度氣體放電燈之后的第四代光源。我國(guó)是全球第二大耗能?chē)?guó)，照明用電量約占全部電能消耗的12% —15%。LED的耗電僅為白熾燈的1/8、熒光燈的 1/2，發(fā)展LED照明對(duì)節(jié)能減排意義重大。
然而，目前LED的發(fā)光效率僅能達(dá)到10°/Γ20%，其余的能量仍然轉(zhuǎn)化為熱能。如果芯片產(chǎn)生的熱量不能及時(shí)、高效地從PN結(jié)散發(fā)出來(lái)，將導(dǎo)致PN結(jié)的結(jié)溫快速升高，嚴(yán)重影響LED的發(fā)光性能和使用壽命。同時(shí)，溫度升高會(huì)導(dǎo)致樹(shù)脂的透明度下降，嚴(yán)重影響透光性能，減弱LED的光輸出。功率型白光LED通過(guò)提高芯片的輸入功率，或者將多個(gè)芯片按照陣列模塊方式封裝在一起，來(lái)提高亮度。但是，兩種方法均使LED的熱流密度急劇增加。因此， 散熱已成為制約LED應(yīng)用的瓶頸。
典型的LED的散熱主要依靠主要傳導(dǎo)和對(duì)流方式，其散熱通道為芯片結(jié)一外延層一封裝基板一散熱裝置一周?chē)h(huán)境，散熱通道以縱向?yàn)橹鳌Ｒ缘塋ED芯片為例。因?yàn)長(zhǎng)ED封裝時(shí)所采用的部分材料的導(dǎo)熱性能差。LED工作時(shí)芯片產(chǎn)生的熱量，來(lái)不及及時(shí)傳輸出來(lái)，引起局部高溫。從芯片到周?chē)h(huán)境的傳熱通道成為散熱的瓶頸。發(fā)明內(nèi)容
鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的芯片散熱不佳的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的是提供一種立方氮化硼薄膜促進(jìn)芯片散熱的白光LED器件。
本發(fā)明的立方氮化硼薄膜促進(jìn)芯片散熱的白光LED器件，包括襯底，在襯底上生長(zhǎng)有立方氮化硼薄膜，立方氮化硼薄膜與外部散熱器相連，在立方氮化硼薄膜上固定有η 個(gè)并聯(lián)或串聯(lián)的LED芯片，n ^ 1，LED芯片的兩個(gè)電極與引出線相連，LED芯片與引出線由熒光粉膠封裝。
上述的襯底可以是硅片、藍(lán)寶石片、金剛石薄膜、陶瓷片、或金屬薄片。所說(shuō)的LED 芯片可以是藍(lán)寶石基氮化鎵二極管發(fā)光芯片、碳化硅基氮化鎵二極管發(fā)光芯片、或硅基氮化鎵二極管發(fā)光芯片。所說(shuō)的熒光粉膠是添加有熒光粉的環(huán)氧樹(shù)脂、硅膠或聚碳酸酯。
上述的在襯底上生長(zhǎng)立方氮化硼薄膜可以采用CN1850589或CN101565822的方法制備獲得。
本發(fā)明的LED器件結(jié)構(gòu)工藝簡(jiǎn)單，在LED芯片和襯底之間加入了一層立方氮化硼薄膜，利用立方氮化硼的優(yōu)異熱導(dǎo)率(1300W/m*K)，使LED芯片產(chǎn)生的大部分熱量，通過(guò)立方氮化硼薄膜層迅速橫向傳輸?shù)酵獠可崞魃?；這樣，芯片產(chǎn)生的熱量，可以同時(shí)從橫向和縱向向外傳輸，達(dá)到散熱的效果，提高LED器件的散熱性能，延長(zhǎng)LED的使用壽命。


圖I是立方氮化硼薄膜促進(jìn)芯片散熱的白光LED器件示意圖。
圖中，I為外部散熱器；2為外部電極；3為L(zhǎng)ED芯片；4為引出線；5為電極；6熒光粉膠；7為立方氮化硼薄膜；8為襯底；9為導(dǎo)熱膠。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
參照?qǐng)D1，本發(fā)明的白光LED器件包括襯底8，在襯底8上有采用CN1850589或 CN101565822方法生長(zhǎng)的立方氮化硼薄膜7，立方氮化硼薄膜7與外部散熱器I相連，η個(gè)并聯(lián)或串聯(lián)的LED芯片3用導(dǎo)熱膠9固定在立方氮化硼薄膜7上，η > 1，LED芯片3的兩個(gè)電極5與引出線4相連，通過(guò)引出線使LED芯片的兩個(gè)電極連接到外部電極2上，LED芯片與引出線用熒光粉膠6封裝。
芯片工作時(shí)產(chǎn)生的熱量，可以同時(shí)從橫向和縱向兩個(gè)通道向外部傳輸?shù)缴崞魃?，從而提高芯片的散熱效果，延長(zhǎng)LED的使用壽命。
上述具體實(shí)施方式
僅是本發(fā)明的具體實(shí)施例子，本發(fā)明不限于以上實(shí)施例子，在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明作出的任何修改和改變，均應(yīng)認(rèn)為是落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.立方氮化硼薄膜促進(jìn)芯片散熱的白光LED器件，其特征在于包括襯底(8)，在襯底(8)上生長(zhǎng)有立方氮化硼薄膜(7)，立方氮化硼薄膜(7)與外部散熱器(I)相連，在立方氮化硼薄膜(7)上固定有η個(gè)并聯(lián)或串聯(lián)的LED芯片(3)，η彡1，LED芯片(3)的兩個(gè)電極(5)與引出線(4)相連，LED芯片(3)與引出線(4)由熒光粉膠(6)封裝。
2.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)I所述的立方氮化硼薄膜促進(jìn)芯片散熱的白光LED器件，其特征在于所說(shuō)的襯底(8)是硅片、藍(lán)寶石片、金剛石薄膜、陶瓷片、或金屬薄片。
3.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)I所述的立方氮化硼薄膜促進(jìn)芯片散熱的白光LED器件，其特征在于所說(shuō)的LED芯片(3)是藍(lán)寶石基氮化鎵二極管發(fā)光芯片、碳化硅基氮化鎵二極管發(fā)光芯片、或硅基氮化鎵二極管發(fā)光芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)I所述的立方氮化硼薄膜促進(jìn)芯片散熱的白光LED器件，其特征在于所說(shuō)的熒光粉膠(6)是添加有熒光粉的環(huán)氧樹(shù)脂、硅膠或聚碳酸酯。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)的立方氮化硼薄膜促進(jìn)芯片散熱的白光LED器件，包括襯底，在襯底上生長(zhǎng)有立方氮化硼薄膜，立方氮化硼薄膜與外部散熱器相連，在立方氮化硼薄膜上固定有n個(gè)并聯(lián)或串聯(lián)的LED芯片，n≥1，LED芯片的兩個(gè)電極與引出線相連，LED芯片與引出線由熒光粉膠封裝。本發(fā)明的LED器件結(jié)構(gòu)工藝簡(jiǎn)單，在LED芯片和襯底之間加入了一層立方氮化硼薄膜，利用立方氮化硼的高熱導(dǎo)率，從橫向和縱向兩個(gè)通道同時(shí)向外傳輸芯片產(chǎn)生的熱量，從而提高LED的散熱效果，延長(zhǎng)使用壽命。
文檔編號(hào)H01L33/64GK102931333SQ20121044351
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月8日
發(fā)明者楊杭生 申請(qǐng)人:杭州天柱科技有限公司