,包括下述步驟:
(1)在絕緣基材1上開(kāi)設(shè)復(fù)數(shù)個(gè)通孔12;
(2)使用金屬漿填充通孔12,高溫?zé)Y(jié)形成固態(tài)的導(dǎo)熱體6完成通孔12的填埋;
(3)在完成通孔填埋后,將絕緣基材1兩面濺射鍍膜,在絕緣基材1的正面形成復(fù)數(shù)個(gè)固晶區(qū)21和復(fù)數(shù)個(gè)焊線區(qū)22,反面形成焊接面3;
(4)將LED芯片5—一對(duì)應(yīng)于所述通孔12焊接于固晶區(qū)21上并與對(duì)應(yīng)的焊線區(qū)22形成電氣連接;焊接時(shí)可采用納米銀作為焊料,并采用共晶焊接,焊接溫度為230-300°C之間;
所述LED芯片5為正裝芯片或是倒裝芯片;如圖2所示,當(dāng)為正裝芯片時(shí),每個(gè)LED芯片5整體置于對(duì)應(yīng)的固晶區(qū)21進(jìn)行焊接,再通過(guò)反向拱絲52與焊線區(qū)22形成電氣連接;如圖3所示,當(dāng)為倒裝芯片時(shí),先將每個(gè)LED芯片5的背部進(jìn)行熱電分離設(shè)計(jì),電極54分列兩側(cè),中間為導(dǎo)熱通道56與固晶區(qū)21共晶焊接,電極54與焊線區(qū)22共晶焊接來(lái)形成電氣連接;
(5)再將所述焊接面3通過(guò)導(dǎo)熱率在60W/m.k以上的金屬焊料焊接散熱器4的熱沉,可采用回流焊接,回流焊的焊接溫度在不低于125°C。通常該步驟是在將共晶完成后的LED光源進(jìn)行焊線、圍壩、點(diǎn)膠,使用固態(tài)熒光體進(jìn)行封裝成LED光源后進(jìn)行。
[0032]在具體的實(shí)施例中:
所述步驟(1)中,所述絕緣基材為0.5mm厚度的96%純度的氧化鋁陶瓷基板,但不局限于該材質(zhì),只要該材質(zhì)有良好的絕緣性和穩(wěn)定性即可;開(kāi)設(shè)通孔12是通過(guò)激光鐳射方式按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)均勻的完成穿孔,穿孔直徑為0.2mm,孔和孔間的最小間隙為0.5mm。
[0033]所述步驟(2)中,所述金屬漿為銀漿,所述填充就通過(guò)厚膜工藝填充。
[0034]所述步驟(4)中,焊接溫度為260°C。
[0035]所述步驟(5)在焊接前,先將散熱器4與所述焊接面3的接觸面作鍍鎳處理,所述金屬焊料為低溫錫膏,焊接溫度是160°C。
[0036]雖然以上描述了本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】,但是熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,我們所描述的具體的實(shí)施例只是說(shuō)明性的,而不是用于對(duì)本發(fā)明的范圍的限定,熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在依照本發(fā)明的精神所作的等效的修飾以及變化,都應(yīng)當(dāng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求所保護(hù)的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種集成LED光源導(dǎo)熱結(jié)構(gòu),其特征在于:包括絕緣基材、電路層和焊接面,所述電路層設(shè)在絕緣基材的正面,所述焊接面設(shè)在絕緣基材反面并通過(guò)導(dǎo)熱率在60W/m.k以上的金屬焊料焊接散熱器; 所述電路層分為復(fù)數(shù)個(gè)固晶區(qū)和復(fù)數(shù)個(gè)焊線區(qū),且固晶區(qū)和焊線區(qū)之間無(wú)電氣連接,LED芯片一一焊接于對(duì)應(yīng)的固晶區(qū)上并與對(duì)應(yīng)的焊線區(qū)形成電氣連接; 所述絕緣基材對(duì)應(yīng)每個(gè)LED芯片設(shè)有貫穿絕緣基材的通孔,通孔內(nèi)填埋導(dǎo)熱體,且所述導(dǎo)熱體分別與所述固晶區(qū)及焊接面形成電氣連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集成LED光源導(dǎo)熱結(jié)構(gòu),其特征在于:任意兩相鄰的通孔的外圍的最小距離大于所述絕緣基材的厚度。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集成LED光源導(dǎo)熱結(jié)構(gòu),其特征在于:所述焊接面為金屬銀層,且焊接面面積占所在的絕緣基材面積的90%以上;所述導(dǎo)熱體為金屬銀漿體。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集成LED光源導(dǎo)熱結(jié)構(gòu),其特征在于:所述LED芯片的背面鍍有金屬材質(zhì)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集成LED光源導(dǎo)熱結(jié)構(gòu),其特征在于:所述LED芯片為正裝芯片或是倒裝芯片; 當(dāng)為正裝芯片時(shí),每個(gè)LED芯片整體置于對(duì)應(yīng)的固晶區(qū)進(jìn)行焊接,再通過(guò)反向拱絲與焊線區(qū)形成電氣連接; 當(dāng)為倒裝芯片時(shí),先將每個(gè)LED芯片的背部進(jìn)行熱電分離設(shè)計(jì),電極分列兩側(cè),中間為導(dǎo)熱通道與固晶區(qū)共晶焊接,電極與焊線區(qū)共晶焊接來(lái)形成電氣連接。6.一種集成LED光源導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)方法,其特征在于:包括下述步驟: (1)在絕緣基材上開(kāi)設(shè)復(fù)數(shù)個(gè)通孔; (2)使用金屬漿填充通孔,高溫?zé)Y(jié)完成通孔填埋; (3)在完成通孔填埋后,將絕緣基材兩面濺射鍍膜,在絕緣基材的正面形成復(fù)數(shù)個(gè)固晶區(qū)和復(fù)數(shù)個(gè)焊線區(qū),反面形成焊接面; (4)將LED芯片一一對(duì)應(yīng)于所述通孔焊接于固晶區(qū)上并與對(duì)應(yīng)的焊線區(qū)形成電氣連接; (5)將所述焊接面通過(guò)導(dǎo)熱率在60W/m.k以上的金屬焊料焊接散熱器。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種集成LED光源導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)方法,其特征在于: 所述步驟(1)中,所述絕緣基材為0.5mm厚度的96%純度的氧化鋁陶瓷基板;開(kāi)設(shè)通孔是通過(guò)激光鐳射方式進(jìn)行的; 所述步驟(2 )中,所述金屬漿為銀漿,所述填充就通過(guò)厚膜工藝填充。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種集成LED光源導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)方法,其特征在于: 所述LED芯片為正裝芯片或是倒裝芯片; 當(dāng)為正裝芯片時(shí),每個(gè)LED芯片整體置于對(duì)應(yīng)的固晶區(qū)進(jìn)行焊接,再通過(guò)反向拱絲與焊線區(qū)形成電氣連接; 當(dāng)為倒裝芯片時(shí),先將每個(gè)LED芯片的背部進(jìn)行熱電分離設(shè)計(jì),電極分列兩側(cè),中間為導(dǎo)熱通道與固晶區(qū)共晶焊接,電極與焊線區(qū)焊接來(lái)形成電氣連接。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種集成LED光源導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)方法,其特征在于:所述步驟(4)中,是采用納米銀作為焊料,所述焊接為共晶焊接,焊接溫度為230-300°C之間。10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種集成LED光源導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)方法,其特征在于:所述步驟(5)在焊接前,先將散熱器與所述焊接面的接觸面作鍍鎳處理,所述金屬焊料為低溫錫膏,所述焊接為回流焊接,回流焊的焊接溫度在不低于125°C。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種集成LED光源導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)包括絕緣基材、電路層和焊接面,絕緣基材上開(kāi)設(shè)貫穿整塊基材的通孔,通孔內(nèi)填埋導(dǎo)熱體,LED芯片通過(guò)固晶焊焊于電路層上,LED芯片產(chǎn)生的熱量通過(guò)電路層、通孔填埋的導(dǎo)熱體到達(dá)焊接面,焊接面通過(guò)回流焊的方式可以將基板和散熱器牢靠的焊接在一起。由于金屬焊料的導(dǎo)熱率約60W/m.k以上,遠(yuǎn)高于常見(jiàn)粘接劑1.0W/m.K的導(dǎo)熱率,而且芯片到散熱器之間的熱界面減少、熱阻大幅降低,有利于延長(zhǎng)LED芯片的長(zhǎng)期壽命。
【IPC分類(lèi)】H01L33/00, H01L33/64
【公開(kāi)號(hào)】CN105428514
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510965432
【發(fā)明人】葉尚輝, 張杰欽, 曹永革
【申請(qǐng)人】福建中科芯源光電科技有限公司
【公開(kāi)日】2016年3月23日
【申請(qǐng)日】2015年12月21日