高導熱氮化鋁全瓷led封裝外殼的製作方法

2023-04-27 05:40:21 2

高導熱氮化鋁全瓷led封裝外殼的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種高導熱氮化鋁全瓷LED封裝外殼,涉及一種LED封裝結構，尤其是一種大功率LED晶片的氮化鋁封裝外殼。它包括氮化鋁基板,所述的氮化鋁基板分為上下兩層；上層為鏡頭支架層，鏡頭支架層的中部開有圓孔；下層為線路層，線路層的頂面固定有晶片焊盤和電路；線路層的底面固定有熱沉焊盤；線路層的頂面與底面之間開有多個金屬化通孔；熱沉焊盤與晶片焊盤通過金屬化通孔連接。本實用新型的有益效果是其散熱效果好、結構簡單、機械強度大，適用於高功率LED封裝。
【專利說明】高導熱氮化鋁全瓷LED封裝外殼

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種LED封裝結構，尤其是一種LED晶片的氮化鋁封裝外殼。

【背景技術】
[0002]發光二極體(Light Emitting D1de,LED)由於壽命長、光效高、無福射、抗衝擊以及低功效等優點，被認為是21世紀最優質的光源。但是目前影響到大功率LED應用的一個重要原因是其散熱問題，特別是封裝結構的散熱設計。近年來對LED封裝要求的不斷提高，其封裝結構也在朝著小型化、高功率、高密度封裝方向發展。傳統的塑封結構和銅、鋁基板結構已經無法滿足大功率、高可靠、小型化的封裝要求。相對於塑封和銅、鋁基板封裝結構，陶瓷基板具有可靠性高、化學穩定性好、熱穩定性高、線膨脹係數與晶片相對匹配和質量輕等優點，已廣泛應用於LED封裝行業，特別是大功率的LED封裝領域。
實用新型內容
[0003]本實用新型所要解決的技術問題，是針對上述存在的技術不足，提供一種高導熱氮化鋁全瓷LED封裝外殼，其散熱效果好、結構簡單、機械強度大，適用於高功率LED封裝。
[0004]本實用新型採用的技術方案是:提供一種高導熱氮化鋁全瓷LED封裝外殼，包括氮化鋁基板，所述的氮化鋁基板分為上下兩層；上層為鏡頭支架層，鏡頭支架層的中部開有圓孔；下層為線路層，線路層的頂面固定有晶片焊盤和電路；線路層的底面固定有熱沉焊盤；線路層的頂面與底面之間開有多個金屬化通孔；熱沉焊盤與晶片焊盤通過金屬化通孔連接。
[0005]進一步優化本技術方案，高導熱氮化鋁全瓷LED封裝外殼的金屬化通孔所用的金屬為鎢或鑰。
[0006]進一步優化本技術方案，高導熱氮化鋁全瓷LED封裝外殼的熱沉焊盤所用的金屬為鶴或鑰。
[0007]進一步優化本技術方案，高導熱氮化鋁全瓷LED封裝外殼的晶片焊盤至少設有兩個，晶片焊盤之間相互串聯、並聯或者混合連接。
[0008]本實用新型的有益效果是:
[0009]1、線路層和鏡頭支架層均採用高導熱氮化鋁材料，熱變形同步，結構穩定，機械強度大。2、晶片散發的熱量可以通過兩層高導熱氮化鋁傳導到外部，滿足大功率LED的散熱需求，提高LED的發光效率。3、氮化鋁材料熱膨脹係數與矽半導體晶片的熱膨脹係數接近，減小了晶片與外殼之間產生的應力，提高了大功率LED的可靠性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型的主視圖；
[0011]圖2為圖1中的剖視放大圖。
[0012]圖中，1、氣化招基板；2、鏡頭支架層；3、圓孔；4、線路層；5、晶片焊盤；6、電路；7、熱沉焊盤；8、金屬化通孔；9、電極。

【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0014]圖1-2所示，高導熱氮化鋁全瓷LED封裝外殼，包括氮化鋁基板1，所述的氮化鋁基板I分為上下兩層；上層為鏡頭支架層2，鏡頭支架層2的中部開有圓孔3 ;下層為線路層4，線路層4的頂面固定有晶片焊盤5和電路6 ;線路層4的底面固定有熱沉焊盤7 ;線路層4的頂面與底面之間開有多個金屬化通孔8 ;熱沉焊盤7與晶片焊盤5通過金屬化通孔8連接；金屬化通孔8所用的金屬為鎢或鑰；熱沉焊盤7所用的金屬為鎢或鑰；晶片焊盤5至少設有兩個，晶片焊盤5之間相互串聯、並聯或者混合連接。
[0015]高導熱氮化鋁全瓷LED封裝外殼為全氮化鋁陶瓷結構，成分為90 %?96 %。採用多層陶瓷工藝技術製作。採用流延工藝製作氮化鋁生瓷片，用模具和打孔設備在生瓷片上加工出金屬化通孔8，在金屬化通孔8內填充鎢漿料或鑰漿料，在生瓷片表面用鎢漿料或鑰漿料製作金屬化圖形(即電路6)，多層生瓷片壓在一起成生瓷陣列，每個陣列包含多個生瓷件，再用切割設備在單個的方形生瓷件上下預切切口但不切斷，再進行高溫燒結而成。陶瓷外殼經鍍鎳退火後，再進行表面鍍金，製成成品。成品進行晶片焊接、鍵合以及封帽完畢後再進行裂片成單個產品。
[0016]綜上所述，線路層4和鏡頭支架層2均採用高導熱氮化鋁材料，熱變形同步，結構穩定，機械強度大。晶片散發的熱量可以通過兩層高導熱氮化鋁傳導到外部，滿足大功率LED的散熱需求，提高LED的發光效率。同時，氮化鋁材料熱膨脹係數與矽半導體晶片的熱膨脹係數接近，減小了晶片與外殼之間產生的應力，提高了大功率LED的可靠性。
【權利要求】
1.一種高導熱氮化鋁全瓷LED封裝外殼，其特徵在於:包括氮化鋁基板(1)，所述的氮化鋁基板(1)分為上下兩層；上層為鏡頭支架層(2)，鏡頭支架層(2)的中部開有圓孔(3)；下層為線路層(4)，線路層(4)的頂面固定有晶片焊盤(5)和電路(6);線路層(4)的底面固定有熱沉焊盤(7);線路層(4)的頂面與底面之間開有多個金屬化通孔(8);熱沉焊盤(7)與晶片焊盤(5)通過金屬化通孔(8)連接。
2.根據權利要求1所述的高導熱氮化鋁全瓷LED封裝外殼，其特徵在於:金屬化通孔(8)所用的金屬為鎢或鑰。
3.根據權利要求1所述的高導熱氮化鋁全瓷LED封裝外殼，其特徵在於:熱沉焊盤(7)所用的金屬為鎢或鑰。
4.根據權利要求1所述的高導熱氮化鋁全瓷LED封裝外殼，其特徵在於:晶片焊盤(5)至少設有兩個，晶片焊盤(5)之間相互串聯、並聯或者混合連接。
【文檔編號】H01L33/64GK204167364SQ201420671778
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月12日 優先權日:2014年11月12日
【發明者】趙東亮, 劉志平, 張文娟, 張磊, 郝宏坤 申請人:河北中瓷電子科技有限公司