專(zhuān)利名稱(chēng)：大功率低光衰高抗靜電發(fā)光二極管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種大功率低光衰高抗靜電發(fā)光二極管，屬光電子器件技術(shù)領(lǐng) 域。
背景技術(shù)：
大功率LED產(chǎn)品是目前最有可能取代傳統(tǒng)光源的新型照明元件。但由于現(xiàn)有大功 率LED產(chǎn)品主要存在使用壽命短，光衰嚴(yán)重等缺點(diǎn)，導(dǎo)致大功率LED產(chǎn)品不能被大量用于照 明領(lǐng)域。造成上述問(wèn)題的根本原因主要是由于目前大功率LED產(chǎn)品的散熱問(wèn)題無(wú)法得到滿 意的解決。對(duì)于現(xiàn)有的LED光效水平而言，由于輸入電能的80%左右轉(zhuǎn)變成為熱量，且LED 芯片面積小，因此，芯片散熱是LED封裝必須解決的關(guān)鍵問(wèn)題。主要包括芯片布置、封裝材 料選擇(基板材料、熱界面材料)與工藝、熱沉設(shè)計(jì)等。本實(shí)用新型是在舊有大功率LED產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，采用多項(xiàng)散熱技術(shù)對(duì)原有產(chǎn)品進(jìn) 行改進(jìn)，使產(chǎn)品的散熱能力大大提升，從而極大地提升了產(chǎn)品的可靠性。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是，根據(jù)目前大功率LED產(chǎn)品主要存在使用壽命短，光衰嚴(yán)重 等缺點(diǎn)，通過(guò)采用多項(xiàng)散熱技術(shù)對(duì)原有產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)大功率發(fā)光二極管的低光衰，抗 靜電，長(zhǎng)壽命。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，采用硅襯底大功率芯片，并配以銅制基板和帶散熱鰭 片的銅制支架，大大提高了發(fā)光二極管的散熱功能。本實(shí)用新型由基板(2)、帶散熱鰭片的銅制支架⑶、硅襯底大功率倒裝芯片⑴、 金線(4)、熒光材料(7)和硅膠透鏡(5)組成；帶散熱鰭片的銅制支架底座用錫焊接在銅基 板上，硅襯底大功率芯片以銀膠粘合在帶散熱鰭片的銅制支架碗杯中央，金線通過(guò)超聲波 焊接連接芯片和電極，芯片上布以硅膠為載體的熒光材料，透鏡安裝在支架的透鏡槽中，把 芯片罩在半球狀透鏡中央。本實(shí)用新型的基板采用紫銅板材料，它具有比鋁板更好的散熱性能；本實(shí)用新型 帶散熱鰭片的銅制支架為圓形結(jié)構(gòu)的銅制件，沿直徑方向的兩邊外緣分布散熱鰭片，支架 底部與銅基板焊接，上部碗杯中央是倒裝芯片的所在地，這種結(jié)構(gòu)能有效地將芯片產(chǎn)生的 熱量通過(guò)銅制支架和散熱鰭片散布出去，具有優(yōu)良的散熱效果。本實(shí)用新型所用支架為自 行開(kāi)發(fā)的帶散熱鰭片的銅制支架，可將其散熱效果提升30 %左右，有效降低產(chǎn)品溫度。而支 架底座與銅基板的粘合，則由原來(lái)的使用高導(dǎo)熱硅脂粘合更換為以薄錫層進(jìn)行焊接，可將 產(chǎn)品的導(dǎo)熱及散熱能力提升20%以上。本實(shí)用新型產(chǎn)品采用硅襯底大功率倒裝芯片，此類(lèi)芯片主要表現(xiàn)為散熱性能良 好，出光效率高，抗靜電能力強(qiáng)等特點(diǎn)。其抗靜電能力由普通大功率芯片的3000V(人體模 式)提高為4500V(人體模式)。由于其芯片底部為面積大于芯片本身的硅片，從而可將芯 片產(chǎn)生的熱量通過(guò)芯片上的金屬觸點(diǎn)傳導(dǎo)到硅片上，再由硅片迅速傳導(dǎo)到與硅片相連接的銅制支架，可有效降低芯片熱量。外層出光通路(透鏡)采用全硅膠進(jìn)行包覆，改變了以 往先蓋PC材質(zhì)的透鏡，再在其中空部份填充硅膠的工藝，大大提升產(chǎn)品的整體耐溫抗熱性 能。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)比較的有益效果是，由于本實(shí)用新型芯片采用硅襯底大功率芯 片，加上結(jié)構(gòu)上采用帶散熱鰭片的銅制支架和銅基板，整個(gè)發(fā)光二極管的散熱效果大大提 高，能達(dá)到1000小時(shí)無(wú)光衰的效果，同時(shí)抗靜電能力也大大提高，達(dá)到4500V(人體模式)。本實(shí)用新型可大幅提高原有的大功率LED產(chǎn)品的各項(xiàng)性能，使大功率LED產(chǎn)品可 廣泛用于室內(nèi)、外照明，景觀裝飾，礦山，搶險(xiǎn)，軍事等領(lǐng)域。

附圖為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；其中圖號(hào)表示為(1)硅襯底大功率倒裝芯片；(2)基板；(3)帶散熱鰭片的銅制 支架；⑷金線；(5)硅膠透鏡；(6)熒光材料；(7)錫層。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型實(shí)施例為IW低光衰高抗靜電發(fā)光二極管。本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)如圖1和 圖2所示，本實(shí)施例由硅襯底大功率倒裝芯片(1)、基板(2)、帶散熱鰭片的銅制支架(3)、金 線(4)、硅膠透鏡(5)、熒光材料(6)組成。其制作步驟為1)準(zhǔn)備帶散熱鰭片的銅制支架；2)點(diǎn)膠在帶散熱鰭片的銅制支架碗杯中央點(diǎn)銀膠，為提高導(dǎo)熱性能，選用優(yōu)質(zhì) 高導(dǎo)熱銀膠；3)固晶將IW硅襯底大功率倒裝芯片放在帶散熱鰭片的銅制支架碗杯中央的銀 膠上，通過(guò)高溫烘烤固化粘結(jié)好；4)焊線通過(guò)超聲波將金線焊接在芯片和電極上，通過(guò)金線將芯片與電極連接起 來(lái)；5)點(diǎn)熒光膠在芯片上點(diǎn)熒光膠，并將熒光膠烘干固化，包裹芯片；6)外層包覆硅膠在芯片外層包覆硅膠并干燥固化，形成球狀硅膠透鏡；7)焊接支架在銅基板上刷薄錫層，放置帶散熱鰭片的銅制支架在其上并加熱粘合。經(jīng)過(guò)上述步驟獲得的IW的低光衰高抗靜電發(fā)光二極管經(jīng)檢測(cè)，其光衰為1000小 時(shí)零衰減，其抗靜電性能達(dá)到4500V(人體模式)，光通量達(dá)120LM。
權(quán)利要求一種大功率低光衰高抗靜電發(fā)光二極管，其特征是，所述發(fā)光二極管由基板(2)、帶散熱鰭片的銅制支架(3)、硅襯底大功率倒裝芯片(1)、金線(4)、熒光材料(7)和硅膠透鏡(5)組成；帶散熱鰭片的銅制支架用錫焊接在銅基板上，硅襯底大功率倒裝芯片以銀膠粘合在帶散熱鰭片的銅制支架碗杯中央，金線通過(guò)超聲波焊接連接芯片和電極，芯片上布以硅膠為載體的熒光材料，透鏡安裝在支架的透鏡槽中，把芯片罩在半球狀透鏡中央。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大功率低光衰高抗靜電發(fā)光二極管，其特征是，所述帶 散熱鰭片的銅制支架為圓形結(jié)構(gòu)的銅制件，沿直徑方向的兩邊外緣分布散熱鰭片，支架底 部與銅基板焊接，上部碗杯中央是倒裝芯片的所在地。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大功率低光衰高抗靜電發(fā)光二極管，其特征是，所述基 板(2)為銅制基板。
專(zhuān)利摘要一種大功率低光衰高抗靜電發(fā)光二極管，該發(fā)光二極管由基板(2)、帶散熱鰭片的銅制支架(3)、硅襯底大功率芯片(1)、金線(4)、熒光材料(6)和硅膠透鏡(5)組成。帶散熱鰭片的銅制支架用錫焊接在銅基板上，硅襯底大功率芯片倒裝在帶散熱鰭片的銅制支架碗杯中央，金線通過(guò)焊接連接芯片和電極，芯片上布有熒光膠干燥后的熒光材料，透鏡安裝在支架的透鏡槽中，把芯片罩在半球狀透鏡中央。由于本實(shí)用新型芯片采用硅襯底大功率芯片，加上結(jié)構(gòu)上采用帶散熱鰭片的銅制支架和銅基板，整個(gè)發(fā)光二極管的散熱效果大大提高，本實(shí)用新型可大幅提高原有的大功率LED產(chǎn)品的各項(xiàng)性能，使大功率LED產(chǎn)品可廣泛用于室內(nèi)、外照明，景觀裝飾，礦山，搶險(xiǎn)，軍事等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)H01L33/48GK201673925SQ20102017860
公開(kāi)日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2010年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月4日
發(fā)明者許永志, 黃少彬 申請(qǐng)人:高安市漢唐高晶光電有限公司