專利名稱：一種采用合金固晶的led的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及照明設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種采用合金固晶的LED。
背景技術(shù)：
能源短缺是當(dāng)今世界的熱門話題，在照明行業(yè)中，LED因?yàn)樗母咝А⒐?jié) 能、環(huán)保、環(huán)保、安全、長壽命等多種優(yōu)點(diǎn)，是取代能耗高，壽命短的傳統(tǒng)照 明的首選，但因?yàn)楝F(xiàn)今的LED技術(shù)瓶頸，取代傳統(tǒng)照明尚需克服一些與LED正 常工作有關(guān)的技術(shù)難題，其中最重要的就是LED芯片的散熱，因?yàn)長ED在正常 工作時，芯片上所能承受的最高溫度一般在125。C左右，如果超過這溫度，LED 的光輸出特性會隨著時間產(chǎn)生一種不可恢復(fù)的永久性衰變，即光衰。LED芯片在 封裝過程中，需要將芯片晶粒通過膠水粘固在支架頂端的凹腔內(nèi)，傳統(tǒng)銀膠的 導(dǎo)熱系數(shù)為25. 8 W/m2 K。這一過程就是LED的固晶?，F(xiàn)有的LED芯片產(chǎn)生的 熱量都是通過支架散發(fā)的，支架一般都是鐵制的，導(dǎo)熱性能不夠好。發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有照明行業(yè)中LED存在的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種 加快LED芯片散熱的采用合金固晶的LED。為了實(shí)現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本發(fā)明采用了以下的技術(shù)方案 一種采用合金 固晶的LED，包括支架和LED芯片，LED芯片設(shè)置在支架頂端的凹腔內(nèi)，所述支 架頂端的凹腔內(nèi)設(shè)有鋅錫合金，LED芯片粘固在鋅錫合金上。作為優(yōu)選，所述的鋅錫合金的重量百分比計為鋅，50%-80%;錫，20%-50% 。作為優(yōu)選廠所述的鋅錫合金銜重量百分比計為:--鋅，-50%-「-錫，-56% 。作為優(yōu)選，所述的鋅錫合金的重量百分比計為鋅，60%;錫，40% 。作為優(yōu)選，所述的鋅錫合金的重量百分比計為鋅，62%;錫，38% 。 作為優(yōu)選，所述的鋅錫合金的重量百分比計為鋅，70%;錫，30% 。 作為優(yōu)選，所述的鋅錫合金的重量百分比計為鋅，80%;錫，20% 。作為優(yōu)選，所述的鋅錫合金的厚度在0.08mm—0. 12 mm之間。作為優(yōu)選，所述的鋅錫合金是鋅錫合金粉末，鋅錫合金粉末通過電鍍與凹腔的底面上的支架連為一體，LED芯片粘固在其上。作為優(yōu)選，所述的鋅錫合金是鋅錫合金粉末，其與膠水混合置于凹腔內(nèi)；LED芯片粘固在鋅錫合金粉末和膠水形成的混合物上；鋅錫合金粉末與膠水按重量百分比計為5: 1。按上述技術(shù)方案設(shè)計的一種采用合金固晶的LED,在支架頂端的凹腔內(nèi)設(shè)置 鋅錫合金，LED芯片粘固在鋅錫合金上。錫的導(dǎo)熱系數(shù)為62.6W/m2 !(，鋅的導(dǎo) 熱系數(shù)為110W/m2*K，相對于傳統(tǒng)的銀膠導(dǎo)熱系數(shù)非常更高，采用鋅錫合金固 晶就是利用其高導(dǎo)熱性能，LED芯片在工作時產(chǎn)生的溫度通過鋅錫合金向外傳 遞，從而降低LED芯片的熱阻，使LED芯片在工作時產(chǎn)生的溫度保持在70°C以 下。


圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明鋅錫合金的共晶溫度的相圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1如圖1所示的一種采滑合金固晶的LE仏包括支架4和LED芯片-lr tED芯 片1設(shè)置在支架4頂端的凹腔2內(nèi)，所述支架4頂端的凹腔2內(nèi)設(shè)有鋅錫合金3。所述的鋅錫合金3是鋅錫合金粉末，鋅錫合金粉末通過電鍍與凹腔2底面上的支架4連為一體，鋅錫合金3的厚度為0. lmm， LED芯片1固定粘接在鋅錫合金 3上。鋅錫合金3的重量百分比計為鋅50，錫50% 。 實(shí)施例2如圖1所示的一種采用合金固晶的LED，包括支架4和LED芯片1， LED芯 片1設(shè)置在支架4頂端的凹腔2內(nèi)，所述支架4頂端的凹腔2內(nèi)設(shè)有鋅錫合金3。 所述的鋅錫合金3是鋅錫合金粉末，鋅錫合金粉末通過電鍍與凹腔2底面上的 支架4連為一體，鋅錫合金3的厚度為0. lmm， LED芯片1固定粘接在鋅錫合金 3上。鋅錫合金3的重量百分比計為鋅60%，錫40% 。 實(shí)施例3如圖1所示的一種采用合金固晶的LED，包括支架4和LED芯片1， LED芯片 l設(shè)置在支架4頂端的凹腔2內(nèi)，所述支架4頂端的凹腔2內(nèi)設(shè)有鋅錫合金3。 所述的鋅錫合金3是鋅錫合金粉末，鋅錫合金粉末通過電鍍與凹腔2底面上的 支架4連為一體，鋅錫合金3的厚度為0. lmm， LED芯片1固定粘接在鋅錫合金 3上。鋅錫合金3的重量百分比計為鋅62%，錫38% 。如圖2所示，X軸是鋅錫合金材料(ZnSn)的重量配比百分比，Y軸是溫度。 ①點(diǎn)是鋅(Zn)的熔點(diǎn)溫度419。C。⑤點(diǎn)是錫(Sn)的熔點(diǎn)溫度232。C，①③⑤為表 示鋅(Zn)和錫(Sn)在不同配比時的熔點(diǎn)曲線，其上部是熔化區(qū)，即液化區(qū)。這 條曲線為鋅(Zn)—錫(Sn)液相曲線。同樣，曲線①②③④⑤為鋅(Zn)—錫(Sn) 固相曲線，其下部為固體。這兩條曲線之間為鋅(Zn)和錫(Sn)非液非固的塑性 區(qū)，稱為可塑區(qū)。(D點(diǎn)處于液相與固相的交點(diǎn)，周邊無可塑區(qū)，其溫度在183 C一點(diǎn)也被稱為共晶溫度，此對鋅錫合金材料的重量百分比為比38，屬 于最佳值。實(shí)施例4如圖1所示的一種采用合金固晶的LED,包括支架4和LED芯片1， LED芯片 1設(shè)置在支架4頂端的凹腔2內(nèi)，所述支架4頂端的凹腔2內(nèi)設(shè)有鋅錫合金3。 所述的鋅錫合金3是鋅錫合金粉末，鋅錫合金粉末通過電鍍與凹腔2底面上的 支架4連為一體，鋅錫合金3的厚度為0. l腿，LED芯片1固定粘接在鋅錫合金 3上。鋅錫合金3的重量百分比計為鋅70%，錫30% 。 實(shí)施例5如圖1所示的一種采用合金固晶的LED,包括支架4和LED芯片1， LED芯片 1設(shè)置在支架4頂端的凹腔2內(nèi)，所述支架4頂端的凹腔2內(nèi)設(shè)有鋅錫合金3。 所述的鋅錫合金3是鋅錫合金粉末，鋅錫合金粉末通過電鍍與凹腔2底面上的 支架4連為一體，鋅錫合金3的厚度為0. lram， LED芯片1固定粘接在鋅錫合金 3上。鋅錫合金3的重量百分比計為鋅80%，錫20% 。 實(shí)施例6如圖1所示的一種采用合金固晶的LED，包括支架4和LED芯片1， LED芯 片1設(shè)置在支架4頂端的凹腔2內(nèi)，所述支架4頂端的凹腔2內(nèi)設(shè)有鋅錫合金3。 鋅錫合金3是鋅錫合金粉末，其與膠水混合置于凹腔2內(nèi)；LED芯片1粘固在鋅 錫合金粉末和膠水形成的混合物上。鋅錫合金粉末與膠水按重量百分比計為5: 1。鋅錫合金3的重量百分比計為鋅62%，錫38% 。如圖2所示，X軸是鋅錫合金材料(ZnSn)的重量配比百分比，Y軸是溫度。 ①點(diǎn)是鋅(Zn)的熔點(diǎn)溫度419°C 。⑤點(diǎn)是錫(Sn)的熔點(diǎn)溫度232°C ，①③⑤為表 示鋅(Zn)和錫(Sn)在不同配比時的熔點(diǎn)曲線，其上部是熔化區(qū)，即液化區(qū)。這 條曲線為鋅(Zn)—錫(Sn)液相曲線。同樣，曲線①②③④⑤為鋅(Zn)—錫(Sn) 固相曲線，其下部為固體。這兩條曲線之間為鋅(Zn)和錫(Sn)非液非固的塑性區(qū)，稱為可塑區(qū)。③點(diǎn)處于液相與固相的交點(diǎn)，周邊無可塑區(qū)，其溫度在183°C，這一點(diǎn)也被稱為共晶溫度，此時鋅錫合金材料的重量百分比為62比38，屬 于最佳值。
權(quán)利要求
1、一種采用合金固晶的LED，包括支架和LED芯片，LED芯片設(shè)置在支架頂端的凹腔內(nèi)，其特征在于所述支架頂端的凹腔內(nèi)設(shè)有鋅錫合金，LED芯片粘固在鋅錫合金上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用合金固晶的LED，其特征在于所述的鋅錫 合金的重量百分比計為鋅，50%-80%;錫，20%-50% 。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用合金固晶的LED，其特征在于所述的鋅錫 合金的重量百分比計為鋅，50%;錫，50% 。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用合金固晶的LED，其特征在于所述的鋅錫 合金的重量百分比計為鋅，60%;錫，40% 。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用合金固晶的LED，其特征在于所述的鋅錫 合金的重量百分比計為鋅，62%;錫，38% 。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用合金固晶的LED，其特征在于所述的鋅錫 合金的重量百分比計為鋅，70%;錫，30% 。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用合金固晶的LED，其特征在于所述的鋅錫 合金的重量百分比計為鋅，80%;錫，20% 。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1-7任意一項(xiàng)所述的一種采用合金固晶的LED，其特征在于 所述的，爭錫合金是鋅錫合金粉末，鋅，易合金粉末通過電鍍與凹腔底面上的 支架連為一體，LED芯片粘固在其上。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1-7任意一項(xiàng)所述的一種采用合金固晶的LED，其特征在于 所述的鋅錫合金是鋅錫合金粉末，其與膠水混合置于凹腔內(nèi)；LED芯片粘 固在鋅錫合金粉末和膠水形成的混合物上；鋅錫合金粉末與膠水按重量百 分比計為5: 1。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的1-7任意一項(xiàng)種采用合金固晶的LED，其特征在于 所述的鋅錫合金的厚度在0. 08mm—0. 12 mm之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及照明設(shè)備領(lǐng)域。一種采用合金固晶的LED，包括支架和LED芯片，LED芯片設(shè)置在支架頂端的凹腔內(nèi)，所述支架頂端的凹腔內(nèi)設(shè)有鋅錫合金，LED芯片粘固在鋅錫合金上。該采用合金固晶的LED具有結(jié)構(gòu)簡單、散熱性能好的優(yōu)點(diǎn)，可廣泛適用于LED行業(yè)。
文檔編號H01L23/36GK101252161SQ20081005901
公開日2008年8月27日 申請日期2008年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月7日
發(fā)明者王麗娜, 王元成 申請人:王元成