一種高顯色性led封裝貼片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高顯色性LED封裝貼片。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)光二極管(簡稱LED)，是一種半導(dǎo)體固體發(fā)光器件，它是利用固體半導(dǎo)體芯片作為發(fā)光材料，在正向電壓作用下，引起光子發(fā)射而發(fā)光。LED可以直接發(fā)出白色和各種色彩光，是具有節(jié)能、環(huán)保和壽命長等顯著優(yōu)點的新型高效固體光源。其發(fā)光過程包括三個部分:正向偏壓下的載流子注入、復(fù)合輻射發(fā)光，以及光能的有效提取。隨著LED光源越來越多地應(yīng)用于通用照明市場，客戶需要更高的出光量與其它類別的光源競爭，如熒光燈和鹵化燈。出光亮越高，則相應(yīng)的電工耗和發(fā)熱量就越高。單顆LED貼片式封裝模組的散熱量可以達(dá)到50瓦到100瓦。為了保持芯片的正常工作，貼片式封裝的散熱性能必須很好，有時甚至用氮化鋁也達(dá)不到要求。所以，市場迫切需要更高熱性能的基板材料。
[0003]貼片式LED模組是LED封裝的一種形式，其特點是電的連接來自于基板的底部。這種封裝形式的優(yōu)點是緊湊、低成本、高性能和為系統(tǒng)集成提供更大的靈活性。貼片式封裝的基板材料主要是陶瓷，像三氧化二鋁(Al2O3),或氮化鋁(AlN)。三氧化二鋁價格便宜但是導(dǎo)熱性能很差；氮化鋁導(dǎo)熱性能很好但是價格昂貴。如何選擇使用是一個棘手的問題。
[0004]隨著LED光源越來越多地應(yīng)用于通用照明市場，客戶需要更高的出光量與其它類別的光源競爭，目前，從節(jié)能的觀點出發(fā)，市場上出現(xiàn)了以低能耗的發(fā)光二極管進(jìn)行了應(yīng)用，例如中國專利(申請?zhí)枮?201010126750.5)公開了一種LED貼片式封裝模組，其特征在于:它包括LED芯片單元，該LED芯片單元包括多個LED芯片組，每個LED芯片組中包括至少一個LED芯片；封裝基板層，所述的封裝基板層至少具有與所述的LED芯片組數(shù)目相同的封裝基板，各個所述的封裝基板的材質(zhì)為金屬或合金材料，相鄰的所述的封裝基板之間填充有介電材料，所述的封裝基板構(gòu)成連接LED芯片組陽極的金屬陽極，各個所述的LED芯片組貼片式安裝在相應(yīng)的所述的封裝基板的上表面上，并且所述的LED芯片組的陽極與相應(yīng)的所述的封裝基板形成電連接；金屬陰極層，所述的金屬陰極層位于所述的封裝基板層的上方，所述的金屬陰極層與所述的封裝基板層之間設(shè)置有介電材料層，所述的金屬陰極層至少具有與所述的LED芯片數(shù)目相同的金屬陰極，相鄰的所述的金屬陰極之間填充有介電材料，各個所述的金屬陰極與相應(yīng)的所述的LED芯片組的陰極通過金屬導(dǎo)線相電連接。該技術(shù)方案通過純金屬而不是純陶瓷的做法，作為貼片式封裝的封裝基板材料，可以提高封裝模組的散熱性。但是該技術(shù)方案在提高散熱性能的同時，忽略了二極管主要作為發(fā)光作用的減弱，使得其容易被熒光燈和鹵化燈取代，因此如何在提高散熱性能的同時提高顯色性，兩者能得到均衡提高，是目前本領(lǐng)域研究人員積極研究的課題。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的散熱性能和顯色性的問題，本實用新型提供了一種高顯色性LED封裝貼片。
[0006]本實用新型采用的技術(shù)方案為:一種高顯色性LED封裝貼片，包括LED芯片單元、封裝基板層和金屬陰極層，該LED芯片單元包含多個LED芯片組，每個LED芯片組中包括至少一個LED芯片，所述金屬陰極層位于所述封裝基板層的上方，該金屬陰極層與所述封裝基板層之間設(shè)置有介電材料層，該金屬陰極上至少具有與該LED芯片數(shù)目相同的金屬陰極，相鄰的金屬陰極之間填充有介電材料，金屬陰極與LED芯片組陰極通過金屬導(dǎo)線點連接，其創(chuàng)新點在于:所述封裝基板層包括金屬基板、陶瓷層、導(dǎo)體層和絕緣層，該絕緣層熱沉在金屬基板上，陶瓷層熱沉在絕緣層上，導(dǎo)體層熱沉在陶瓷層上。
[0007]在此基礎(chǔ)上，所述熱沉在絕緣層上的陶瓷層包括陶瓷層A和陶瓷層B，該陶瓷層A和陶瓷層B分別對稱熱沉在絕緣層兩側(cè)邊，中間預(yù)留一范圍為50?300 μπι的空隙。
[0008]在此基礎(chǔ)上，所述中間空隙預(yù)留范圍為100?150 μπι。
[0009]在此基礎(chǔ)上，所述空隙處涂覆一層厚度為10?20 μm的散熱金屬層。
[0010]在此基礎(chǔ)上，所述金屬基板層的厚度300?500 μ m、陶瓷層的熱沉厚度為10?30 μ m、導(dǎo)體層熱沉厚度為50?80 μ m和絕緣層熱沉厚度為60?200 μ m。
[0011]在此基礎(chǔ)上，所述金屬基板層的厚度400 μπι、陶瓷層的熱沉厚度為18 μπι、導(dǎo)體層熱沉厚度為66 μ m和絕緣層熱沉厚度為170 μ m0
[0012]在此基礎(chǔ)上，所述導(dǎo)體層為銅箔或鋁箔。
[0013]在此基礎(chǔ)上，所述絕緣層為環(huán)氧樹脂層或酚醛樹脂。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果如下:
[0015](I)本實用新型的高顯色性LED封裝貼片，封裝基板層包括金屬基板、陶瓷層、導(dǎo)體層和絕緣層，該絕緣層熱沉在金屬基板上，陶瓷層熱沉在絕緣層上，導(dǎo)體層熱沉在陶瓷層上，通過依次熱沉的所得四層封裝基板具有比常規(guī)基板無法比擬的高散熱性，有效支持高功率LED的封裝。
[0016](2)本實用新型的高顯色性LED封裝貼片，熱沉在絕緣層上的陶瓷層包括陶瓷層A和陶瓷層B，該陶瓷層A和陶瓷層B分別對稱熱沉在絕緣層兩側(cè)邊，中間預(yù)留一范圍為50?300 μ m的空隙，優(yōu)選為100?150 μ m，陶瓷層通過陶瓷層A和陶瓷層B以及預(yù)留的50?300 μ m的空隙，這樣的設(shè)計可以提尚LED封裝貼片的顯色性，從而大大提尚尚輝度化與發(fā)光效率，寬度為100?150 μπι時效果最佳。
[0017](3)本實用新型的高顯色性LED封裝貼片，在空隙處涂覆一層厚度為10?20 μπι的散熱金屬層，更增加了 LED封裝貼片的散熱性，提高LED適用性。
[0018](4)本實用新型的高顯色性LED封裝貼片，金屬基板層的厚度300?500 μπκ陶瓷層的熱沉厚度為10?30 μπκ導(dǎo)體層熱沉厚度為50?80 μπι和絕緣層熱沉厚度為60?200 μm，優(yōu)選的，金屬基板層的厚度400 μπκ陶瓷層的熱沉厚度為18 μπκ導(dǎo)體層熱沉厚度為66 μπι和絕緣層熱沉厚度為170 μm，可以有效保證LED封裝貼片可靠性和量產(chǎn)性、成本的平衡問題，且有效適用于照明。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型高顯色性LED封裝貼片整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是本實用新型高顯色