專利名稱：：具良好散熱性能的光源模組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種光源模組，尤其是一種具有良好散熱性能的光源模組。
背景技術(shù)：
：發(fā)光二極管(LightEmittingDiode,LED)為一種半導(dǎo)體光源，其電、光特性及壽命對(duì)溫度敏感，在此，一種在溫度變化過(guò)程中還能保持穩(wěn)定光強(qiáng)的新型發(fā)光二極管可參見(jiàn)YukioT,ka等人在文獻(xiàn)IEEETra固ctionsOnElectronDevices,Vol.41，No.7，July1994中的ANovelTemperature-StableLight-EmittingDiode—文。一般而言，較高的溫度會(huì)導(dǎo)致低落的內(nèi)部量子效應(yīng)并且壽命也會(huì)明顯縮短；另一方面，半導(dǎo)體的電阻隨著溫度的升高而降低，滑落的電阻會(huì)帶來(lái)較大的電流及更多的熱產(chǎn)生，造成熱累積現(xiàn)象的發(fā)生；此一熱破壞循環(huán)往往會(huì)加速破壞高功率LED光源模組。如圖1所示，一種典型的LED光源模組100包括一個(gè)印刷電路板(PrintedCircuitBoard,PCB)101、多個(gè)發(fā)光元件102(如，LED)及一個(gè)散熱元件103。印刷電路板101包括兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的表面(圖未標(biāo)示)。散熱元件103與多個(gè)發(fā)光元件102分設(shè)在所述印刷電路板101的兩個(gè)相對(duì)的表面上；所述印刷電路板101上設(shè)置有金屬線路層以與多個(gè)發(fā)光元件102形成電連接。所述散熱元件103可通過(guò)導(dǎo)熱膏與印刷電路板101形成熱性連接，其遠(yuǎn)離印刷電路板101的一側(cè)通常設(shè)置有多個(gè)散熱鰭片1031用以增大表面積以利于散熱。然而，設(shè)置在該多個(gè)發(fā)光元件102與該散熱元件103之間的印刷電路板101的導(dǎo)熱性較差，并且散熱元件103只能被動(dòng)的將多個(gè)發(fā)光元件102發(fā)出的熱量傳導(dǎo)出去，導(dǎo)致該LED光源模組100的散熱性能較差。
發(fā)明內(nèi)容下面將以實(shí)施例說(shuō)明一種具良好散熱性能的光源模組。一種具良好散熱性能的光源模組，其包括一個(gè)熱電致冷器，多個(gè)發(fā)光二極管芯片及一個(gè)金屬線路層；該熱電致冷器包括一第一導(dǎo)熱絕緣基板，一與該第一導(dǎo)熱絕緣基板相對(duì)設(shè)置的第二導(dǎo)熱絕緣基板，以及設(shè)置在該第一導(dǎo)熱絕緣基板與該第二導(dǎo)熱絕緣基板之間的熱電致冷單元組，該熱電致冷單元組包括多個(gè)連接在一起的熱電致冷單元；該多個(gè)發(fā)光二極管芯片及該金屬線路層設(shè)置在該第一導(dǎo)熱絕緣基板上且位于遠(yuǎn)離該第二導(dǎo)熱絕緣基板的一側(cè)，該多個(gè)發(fā)光二極管芯片分別與該金屬線路層形成電連接。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，所述多個(gè)發(fā)光二極管芯片設(shè)置在第一導(dǎo)熱絕緣基板上且位于遠(yuǎn)離該第二導(dǎo)熱絕緣基板的一側(cè)，其產(chǎn)生的熱量經(jīng)過(guò)較短的距離即可傳入該熱電致冷器，提高了該熱電致冷器對(duì)多個(gè)發(fā)光二極管芯片的散熱效率。并且，該熱電致冷器可對(duì)該多個(gè)發(fā)光二極管芯片的散熱效率進(jìn)行主動(dòng)控制，由此可使該多個(gè)發(fā)光二極管芯片在一恒定的溫度范圍內(nèi)工作，以保證該多個(gè)發(fā)光二極管芯片具有穩(wěn)定的光電特性，提升該光源模組的工作效率。圖l是現(xiàn)有技術(shù)中的一種LED裝置的側(cè)視圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例的光源模組的截面示意圖。圖3是圖2所示光源模組所包括的發(fā)光二極管采用覆晶封裝的截面示意圖。具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。參見(jiàn)圖2，本發(fā)明實(shí)施例提供的具良好散熱性能的光源模組20，其包括一個(gè)熱電致冷器(Thermo-electricCooler,簡(jiǎn)稱TEC)200，多個(gè)發(fā)光二極管芯片300，一個(gè)金屬線路層400及散熱鰭片500。該熱電致冷器200包括一第一基板210，一與該第一基板210相對(duì)設(shè)置的第二基板220，以及設(shè)置在該第一基板210與該第二基板220之間的熱電致冷單元組230。該第一基板210與該第二基板220均為陶瓷基板，其具有很好的絕緣性及導(dǎo)熱性?？梢岳斫獾氖?，該第一基板210與該第二基板220也可以是玻璃纖維基板，硅基板，表面經(jīng)過(guò)陽(yáng)極氧化處理的鋁復(fù)合基板或者表面具有類鉆石薄膜的復(fù)合基板等。該散熱鰭片500設(shè)置在該第二基板220上且位于遠(yuǎn)離該第一基板210的一側(cè)，并沿遠(yuǎn)離該第一基板210的方向延伸。該熱電致冷單元組230包括多個(gè)串聯(lián)在一起的熱電致冷單元232。在本實(shí)施例中，相鄰兩個(gè)熱電致冷單元232通過(guò)一導(dǎo)電片234形成電連接。每個(gè)熱電致冷單元232包括一導(dǎo)電基底2320，及設(shè)置在該導(dǎo)電基底2320—側(cè)并與該導(dǎo)電基底2320電連接的P型半導(dǎo)體塊2322與N型半導(dǎo)體塊2324。在本實(shí)施例中，該導(dǎo)電基底2320設(shè)置在該第一基板210的靠近該第二基板220的一側(cè)，并與該第一基板210直接接觸；該P(yáng)型半導(dǎo)體塊2322與N型半導(dǎo)體塊2324并列設(shè)置在該導(dǎo)電基底2320的與該第一基板210相對(duì)的一側(cè)；該導(dǎo)電片234設(shè)置在該第二基板220的靠近該第一基板210的一側(cè)并與該第二基板220直接接觸，該導(dǎo)電片234的遠(yuǎn)離該第二基板220的一側(cè)與一個(gè)熱電致冷單元232的P型半導(dǎo)體塊2322及相鄰熱電致冷單元232的N型半導(dǎo)體塊2324電連接。該熱電致冷單元組230的兩端分別與一直流電源201相連。4該P(yáng)型半導(dǎo)體塊2322與該N型半導(dǎo)體塊2324分別為摻雜有Bi-Te系、Sb-Te系、Bi-Se系、Pb-Te系、Ag-Sb-Te系、Si-Ge系、Fe-Si系、Mn-Si系或者Cr-Si系化合物半導(dǎo)體的固態(tài)塊體(Solid-StateCube)。在本實(shí)施例中，該P(yáng)型半導(dǎo)體塊2322與該N型半導(dǎo)體塊2324分別為P型Bi2Te3、N型Bi2Te;j。該多個(gè)發(fā)光二極管芯片300外延生長(zhǎng)在該第一基板210的遠(yuǎn)離該第二基板220的一側(cè)上。該金屬線路層400也設(shè)置在該第一基板210上且位于遠(yuǎn)離該第二基板220的一側(cè)，該多個(gè)發(fā)光二極管芯片300分別通過(guò)金線600與該金屬線路層400形成電連接。請(qǐng)參見(jiàn)圖3，該多個(gè)發(fā)光二極管芯片300也可覆晶封裝(Flip-chip)在該第一基板210的遠(yuǎn)離該第二基板220的一側(cè)，即發(fā)光二極管芯片300包括并行設(shè)置的第一接觸電極310與第二接觸電極320，該第一接觸電極310與該第二接觸電極320通過(guò)焊料(圖未示)分別與金屬線路層400形成電連接。當(dāng)直流電源201給熱電致冷單元組230提供電能時(shí)，熱電致冷單元組230所包括的多個(gè)熱電致冷單元232均會(huì)產(chǎn)生帕貼爾效應(yīng)效應(yīng)(PeltierEffect)，該熱電致冷單元組230的靠近第一基板210—端的熱量可以通過(guò)P型半導(dǎo)體塊2322及N型半導(dǎo)體塊2324的傳輸作用被傳送到靠近第二基板220—端。在此，該多個(gè)發(fā)光二極管芯片300發(fā)出的熱量經(jīng)由導(dǎo)熱性佳的第一基板210傳導(dǎo)至該多個(gè)熱電致冷單元232，再通過(guò)P型半導(dǎo)體塊2322與N型半導(dǎo)體塊2324的傳輸作用將熱量傳送到該第二基板220，接著經(jīng)由散熱鰭片500快速傳導(dǎo)出去?？梢岳斫獾氖?，所述多個(gè)熱電致冷單元232也可以分別連接若干個(gè)直流電源或者并聯(lián)到一個(gè)直流電源，同樣可以實(shí)現(xiàn)帕貼爾效應(yīng)從而對(duì)該多個(gè)發(fā)光二極管芯片300進(jìn)行散熱。該熱電致冷器200的工作溫度可由該直流電源201所施加電壓進(jìn)行設(shè)定，從而使該熱電致冷器200對(duì)該多個(gè)發(fā)光二極管芯片300的散熱效率進(jìn)行主動(dòng)控制，由此可使該多個(gè)發(fā)光二極管芯片300在一恒定的溫度范圍內(nèi)工作，以保證該多個(gè)發(fā)光二極管芯片300具有穩(wěn)定的光電特性，提升該光源模組20的工作效率。此外，該多個(gè)發(fā)光二極管芯片300外延生長(zhǎng)在該第一基板210上，使得其產(chǎn)生的熱量經(jīng)過(guò)較短的距離即可傳入該熱電致冷器200，提高了該熱電致冷器200對(duì)多個(gè)發(fā)光二極管芯片300的散熱效率。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可于本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化，例如發(fā)光二極管芯片以其它方式與金屬線路層形成電連接，只要其不偏離本發(fā)明的技術(shù)效果均可。這些依據(jù)本發(fā)明精神所做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。權(quán)利要求權(quán)利要求1一種具良好散熱性能的光源模組，其包括一個(gè)熱電致冷器，多個(gè)發(fā)光二極管芯片及一個(gè)金屬線路層；該熱電致冷器包括一第一導(dǎo)熱絕緣基板，一與該第一導(dǎo)熱絕緣基板相對(duì)設(shè)置的第二導(dǎo)熱絕緣基板，以及設(shè)置在該第一導(dǎo)熱絕緣基板與該第二導(dǎo)熱絕緣基板之間的熱電致冷單元組，該熱電致冷單元組包括多個(gè)連接在一起的熱電致冷單元；該多個(gè)發(fā)光二極管芯片及該金屬線路層設(shè)置在該第一導(dǎo)熱絕緣基板上且位于遠(yuǎn)離該第二導(dǎo)熱絕緣基板的一側(cè)，該多個(gè)發(fā)光二極管芯片分別與該金屬線路層形成電連接。2.如權(quán)利要求l所述的光源模組，其特征在于該多個(gè)發(fā)光二極管芯片外延生長(zhǎng)在該第一導(dǎo)熱絕緣基板上。3.如權(quán)利要求l所述的光源模組，其特征在于該多個(gè)發(fā)光二極管芯片覆晶封裝在該第一導(dǎo)熱絕緣基板上。4.如權(quán)利要求l所述的光源模組，其特征在于該多個(gè)發(fā)光二極管芯片分別與該金屬線路層打線連接。5.如權(quán)利要求l所述的光源模組，其特征在于該光源模組還包括散熱鰭片，其設(shè)置在該第二導(dǎo)熱絕緣基板上且位于遠(yuǎn)離該第一導(dǎo)熱絕緣基板的一側(cè)。6.如權(quán)利要求5所述的光源模組，其特征在于該散熱鰭片沿遠(yuǎn)離該第一導(dǎo)熱絕緣基板的方向延伸。7.如權(quán)利要求l所述的光源模組，其特征在于該第一導(dǎo)熱絕緣基板與該第二導(dǎo)熱絕緣基板為陶瓷基板，玻璃纖維基板，硅基板，表面經(jīng)過(guò)陽(yáng)極氧化處理的鋁復(fù)合基板或表面具有類鉆石薄膜的復(fù)合基板。8.如權(quán)利要求l所述的光源模組，其特征在于每個(gè)熱電致冷單元包括一導(dǎo)電基底，及設(shè)置在該導(dǎo)電基底一側(cè)并與該導(dǎo)電基底電連接的P型半導(dǎo)體塊與N型半導(dǎo)體塊，相鄰兩個(gè)熱電致冷單元通過(guò)一導(dǎo)電片形成電連接。全文摘要本發(fā)明涉及一種具良好散熱性能的光源模組，其包括一個(gè)熱電致冷器，多個(gè)發(fā)光二極管芯片及一個(gè)金屬線路層；該熱電致冷器包括一第一導(dǎo)熱絕緣基板，一與該第一導(dǎo)熱絕緣基板相對(duì)設(shè)置的第二導(dǎo)熱絕緣基板，以及設(shè)置在該第一導(dǎo)熱絕緣基板與該第二導(dǎo)熱絕緣基板之間的熱電致冷單元組，該熱電致冷單元組包括多個(gè)連接在一起的熱電致冷單元；該多個(gè)發(fā)光二極管芯片及該金屬線路層設(shè)置在該第一導(dǎo)熱絕緣基板上且位于遠(yuǎn)離該第二導(dǎo)熱絕緣基板的一側(cè)，該多個(gè)發(fā)光二極管芯片分別與該金屬線路層形成電連接。文檔編號(hào)H01L25/075GK101471337SQ200710203508公開(kāi)日2009年7月1日申請(qǐng)日期2007年12月28日優(yōu)先權(quán)日2007年12月28日發(fā)明者曹治中,江文章申請(qǐng)人:富士邁半導(dǎo)體精密工業(yè)(上海)有限公司;沛鑫半導(dǎo)體工業(yè)股份有限公司