快速散熱的大功率led晶片的製作方法

2023-12-07 09:38:46 3

專利名稱：快速散熱的大功率led晶片的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種大功率LED，尤其是一種易於散熱的大功率LED晶片。
背景技術：
大功率LED燈的使用壽命與其LED晶片的使用壽命有直接的關係，為了延長LED 晶片的使用壽命，現在一般是用散熱陶瓷包住LED晶片底部，這樣能起到一定的散熱效果。 但是這種方法只是對晶片起到了表面散熱的效果，其散熱效率比較低，一般使用壽命只有 3600小時左右，還遠遠達不到現有廣泛使用的鈉燈的壽命，因此相對成本較高，影響其普及和推廣。
發明內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種可快速散熱的大功率LED晶片，其可明顯提高大功率LED的使用壽命。為解決上述技術問題，本實用新型所採取的技術方案是一種快速散熱的大功率 LED晶片，其包括由P型半導體和N型半導體形成的PN結以及包覆於N型半導體底部的散熱陶瓷，其關鍵技術在於在所述N型半導體的底部設有散熱孔，所述散熱孔延伸到N型半導體內、且止於PN結。進一步的改進，在上述散熱孔內填充有散熱陶瓷粉。作為另一種改進，可以不在散熱孔內填充散熱陶瓷粉，而是在散熱陶瓷上設有與散熱孔位置對應的散熱陶瓷柱，所述散熱陶瓷柱與散熱陶瓷一體成型、且穿至所述散熱孔的底部，散熱陶瓷柱的形狀與散熱孔的形狀相適應。作為另一種改進，在上述散熱孔內幾部添加散熱陶瓷粉，也不在散熱陶瓷上增設散熱陶瓷柱，而是在散熱陶瓷上也開設散熱孔，該散熱孔的位置與N型半導體上的位置相對應，即散熱孔向下貫穿散熱陶瓷。優選的，上述散熱孔至少設置I個。優選的，上述散熱孔橫斷面的形狀為圓形、矩形、三角形或其他形狀的異型孔。採用上述技術方案所產生的有益效果在於本實用新型通過在N型半導體上設置散熱孔，增大了散熱面積，從而可快速的將LED晶片產生的熱量從內部散發出來，其不僅在工作狀態具有良好的散熱性能，在熱載荷過大時同樣能保持良好的散熱性能，進而提高大功率LED的使用壽命，可使大功率LED使用壽命提高到8000 10000小時左右，可比現有普遍使用的鈉燈省電90 %左右，性價比顯著提高。

圖I是本實用新型的示意圖；圖2是本實用新型在散熱陶瓷上設置散熱陶瓷柱的示意圖；其中，I、P型半導體；2、PN結；3、散熱孔；4、N型半導體；5、散熱陶瓷；6、散熱陶瓷柱。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明。參見附圖1，這是本實用新型的實施例1，其包括P型半導體I、N型半導體4以及由兩者形成的PN結2，在N型半導體4底部包覆有散熱陶瓷5，該散熱陶瓷5的外圓上設有散熱凹槽，在所述N型半導體4的底部從下到上開有散熱孔3，所述散熱孔3延伸到N型半導體4內、且止於PN結2，即散熱孔3不能破壞PN結的結層。該散熱孔3的個數根據需要進行設置，至少設置一個，一般設置3-5個即可，散熱孔3橫斷面的形狀可以為圓形、矩形或三角形的其中一種，也可設置其他形狀的異型孔。這樣通過設置散熱孔3，可將LED晶片內部產生的熱量快速的散發出來，提高了其使用壽命。實施例2該實施例與實施例I基本相同，不同的是在散熱孔3內填充有散熱陶瓷粉，這樣可以利用這種材質易於散熱的特性將LED晶片內部的熱量快速傳導出來，還可以防止散熱孔 3內吸附灰塵。 實施例3參見附圖2，該實施例與實施例I基本相同，不同的是在所述散熱陶瓷5上設置有散熱陶瓷柱6，該散熱陶瓷柱6的個數與散熱孔3的個數相同，並且應與散熱孔3對應設置，散熱陶瓷柱6裝配時直接插入散熱孔3的底部，其製作時與散熱陶瓷5 —體成型即可。 該實施例加工裝配更加方便，並且可有效的將LED晶片內部的熱量散發出來。實施例4該實施例與實施例I基本相同，不同的是在散熱陶瓷5上也開設散熱孔，該散熱孔的位置與N型半導體4上的散熱孔3的位置相同，即所述散熱孔3亦向下貫穿散熱陶瓷 5。該實施例通實施例I 一樣，可有效的改善大功率LED晶片的散熱效果，提高其使用壽命。散熱孔3加工時採用專用的打孔刀具來完成，比如可採用大功率紅外雷射器以及程控計算機的配合來完成打孔。對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本實用新型將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。
權利要求1.ー種快速散熱的大功率LED晶片，其包括由P型半導體(I)和N型半導體(4)形成的PN結(2)以及包覆於N型半導體(4)底部的散熱陶瓷(5)，其特徵在於在所述N型半導體(4)的底部設有散熱孔(3)，所述散熱孔(3)延伸到N型半導體(4)內、且止於PN結(2)。
2.根據權利要求I所述的快速散熱的大功率LED晶片，其特徵在於所述散熱孔(3)內填充有散熱陶瓷粉。
3.根據權利要求I所述的快速散熱的大功率LED晶片，其特徵在於在所述散熱陶瓷(5)上設有與散熱孔(3)位置對應的散熱陶瓷柱(6)，所述散熱陶瓷柱(6)與散熱陶瓷(5)一體成型、且穿至所述散熱孔(3)的底部，所述散熱陶瓷柱(6)的形狀與散熱孔(3)的形狀相適應。
4.根據權利要求I所述的快速散熱的大功率LED晶片，其特徵在於所述散熱孔(3)向下貫穿散熱陶瓷(5)。
5.根據權利要求1-4任一項所述的快速散熱的大功率LED晶片，其特徵在於所述散熱孔(3)至少設置ー個。
6.根據權利要求5所述的快速散熱的大功率LED晶片，其特徵在於所述散熱孔(3)橫斷面的形狀為圓形、矩形、三角形或其他形狀的異型孔。
專利摘要本實用新型公開了一種快速散熱的大功率LED晶片，其包括由P型半導體和N型半導體形成的PN結以及包覆於N型半導體底部的散熱陶瓷，在所述N型半導體的底部設有散熱孔，所述散熱孔延伸到N型半導體內、且止於PN結。本實用新型通過在PN結的N型半導體上設置散熱孔，增大了散熱面積，從而可快速的將LED發光晶片產生的熱量從內部散發出來，其不僅在工作狀態具有良好的散熱性能，在熱載荷過大時同樣能保持良好的散熱性能，進而提高大功率LED的使用壽命，可使大功率LED使用壽命提高到7000小時左右，性價比顯著提高。
文檔編號H01L33/64GK202474029SQ20122007616
公開日2012年10月3日 申請日期2012年3月4日 優先權日2012年3月4日
發明者李俊周, 耿京要, 耿君社 申請人:耿京要