專利名稱：發(fā)光芯片封裝及發(fā)光芯片的封裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)光芯片的封裝，具體涉及一種具有高效散熱特性的發(fā)光芯片封裝及 發(fā)光芯片的封裝方法。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(LED)是將電能轉(zhuǎn)換成光的器件，大功率LED是LED中的一種。大功 率LED具有發(fā)光效率高、性能穩(wěn)定可靠、成本低等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用。由于LED芯片在發(fā)光 時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，這個(gè)熱量必須及時(shí)散發(fā)出去以保證芯片溫度在許可的溫度范圍內(nèi)， 否則將導(dǎo)致發(fā)光效率降低甚至燒損芯片。因此，對(duì)于大功率LED的封裝來(lái)說(shuō)，如何保證LED 有效的散熱是LED封裝的關(guān)鍵。現(xiàn)有技術(shù)提供一種LED封裝的方法，其先通過(guò)固晶膠將LED芯片固晶在熱沉上，采 用高溫焊接的方式將熱沉固定在散熱器上。現(xiàn)有技術(shù)具有如下缺點(diǎn)采用高溫焊接的方式將熱沉固定在散熱器上，會(huì)使LED芯片的結(jié)溫過(guò)高，降低了 LED芯片的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供一種發(fā)光芯片封裝及發(fā)光芯片的封裝方法，通過(guò)采用脹接的方 式將熱沉與散熱器固定，避免高溫焊接對(duì)發(fā)光芯片的影響。有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供一種發(fā)光芯片的封裝方法，包括將發(fā)光芯片固晶在熱沉上；將所述熱沉脹接入散熱器內(nèi)。一種發(fā)光芯片的封裝，包括散熱器(10)；脹接入所述散熱器(10)內(nèi)的熱沉00)；固晶在熱沉00)上的發(fā)光芯片(30)。本發(fā)明實(shí)施例采用脹接的方式將熱沉脹接入散熱器內(nèi)，使熱沉與散熱器之間實(shí)現(xiàn) 金屬間的直接連接，避免了傳統(tǒng)高溫焊接方式的高溫沖擊對(duì)發(fā)光芯片的不良影響，增長(zhǎng)了 發(fā)光芯片的壽命。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附 圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域 普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的發(fā)光芯片的封裝的正視3
圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的發(fā)光芯片的封裝的側(cè)視圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的邊緣為鋸齒狀的熱沉的直徑示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明實(shí)施例提供一種具有高散熱性能的發(fā)光芯片的封裝結(jié)構(gòu)，圖1示出了該發(fā) 光芯片的封裝的正視圖，圖2示出了該發(fā)光芯片的封裝的側(cè)視圖，具體的，該發(fā)光芯片封裝 包括散熱器10;脹接入所述散熱器10內(nèi)的熱沉20 ；固晶在熱沉20上的發(fā)光芯片30。其中，發(fā)光芯片30是直接固晶在熱沉20上的發(fā)光芯片，該發(fā)光芯片30可以固晶 在熱沉20的凹槽上，具體的可以采用固晶膠將發(fā)光芯片30固晶在熱沉20的凹槽上。其中，脹接入散熱器10內(nèi)的熱沉20的邊緣201可以為鋸齒狀，也可以不為鋸齒 狀，不影響本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)，當(dāng)熱沉20的邊緣201為鋸齒狀時(shí)，既能保證將發(fā)光芯片產(chǎn)生的熱 量傳遞給散熱器10，又便于該熱沉20脹接入該散熱器10。其中，可以采用冷態(tài)脹接工藝將熱沉20脹接入所述散熱器10內(nèi)，具體的采用冷態(tài) 脹接工藝進(jìn)行脹接的過(guò)程參見(jiàn)后續(xù)發(fā)光芯片的封裝方法實(shí)施例的相應(yīng)描述。其中，散熱器10具有中空部分101，熱沉20脹接入散熱器10的中空部分。該發(fā)光 芯片的封裝還包括通過(guò)引線601與發(fā)光芯片30的第一鍵合點(diǎn)301連接的第一電極401，通 過(guò)引線602與發(fā)光芯片30的第二鍵合點(diǎn)302連接的第二電極402 ；其中，第一電極401貫 穿熱沉20并通過(guò)絕緣層501與熱沉20絕緣，第二電極402貫穿熱沉20并通過(guò)絕緣層502 與熱沉20絕緣；第一電極401和第二電極402從熱沉20的背面212引出兩個(gè)引角，S卩引腳 403和引腳404(如圖2所示)；所述熱沉20的背面212是固晶有發(fā)光芯片的一面211的相 對(duì)面212。這種通過(guò)在熱沉的背面引出引腳的方式，可以避免擋住發(fā)光芯片發(fā)出的光線，能 夠提高光線的利用率。上述發(fā)光芯片30的第一鍵合點(diǎn)301與第一電極401連接時(shí)，發(fā)光芯 片30的第二鍵合點(diǎn)302與第二電極402連接時(shí)具體可以采用金絲球焊的工藝將發(fā)光芯片 的鍵合點(diǎn)與相應(yīng)電極連接起來(lái)。其中，絕緣層501和絕緣層502可以由任何電絕緣材料制成，比如環(huán)氧樹(shù)脂、陶瓷 材料等。具體的，電極通過(guò)絕緣層與熱沉電絕緣的方式可以是在電極的整個(gè)側(cè)面設(shè)置一圖 絕緣層，使電極與熱沉完全隔離。其中，散熱器10的中空部分和熱沉20可以為圓形，需要說(shuō)明的是，圖2是該發(fā)光 芯片的封裝的側(cè)視圖，該圖中不能看到熱沉20，圖中的虛線表示散熱器10內(nèi)的熱沉20的徑
向距離。其中，熱沉20和散熱器10都是金屬材質(zhì)，熱沉10可以是表面鍍銀的銅質(zhì)熱沉，也 可以是其他金屬材質(zhì)的熱沉。散熱器10可以是鋁質(zhì)散熱器，也可以是其他金屬材質(zhì)的散熱。本發(fā)明實(shí)施例提供一種發(fā)光芯片的封裝方法，其包括步驟1、將發(fā)光芯片固晶在熱沉上。具體的，可以采用固晶膠將發(fā)光芯片固晶在熱沉的凹槽上。
步驟2、將發(fā)光芯片的第一鍵合點(diǎn)連接到第一電極，將發(fā)光芯片的第二鍵合點(diǎn)連接 到第二電極。其中，第一電極和第二電極貫穿所述熱沉并通過(guò)絕緣層與熱沉絕緣，第一電極和 第二電極分別從熱沉的背面引出一個(gè)引角；該熱沉的背面是固晶有發(fā)光芯片的一面的相對(duì)其中，本發(fā)明各實(shí)施例中的第一電極和第二電極分別為ρ電極和η電極。步驟3、采用冷態(tài)脹接方式將熱沉脹接入散熱器內(nèi)。具體的，可以將熱沉制冷，通過(guò)強(qiáng)制施加外力將制冷后的熱沉推入散熱器的中空 部分。其中，散熱器的中空部分可以為圓形，熱沉也為圓形，熱沉的邊緣為鋸齒狀，該制 冷前的熱沉的外周徑大于散熱器的中空部分的直徑，且制冷前的熱沉的外周徑與散熱器的 中空部分的直徑的差值在預(yù)定范圍內(nèi)，該預(yù)定范圍是預(yù)定的所述差值的取值范圍，所述差 值在該取值范圍內(nèi)時(shí)，能夠保證熱沉脹接入散熱器內(nèi)，其中，熱沉所采用的金屬材料不同， 所述差值的取值范圍也可能不同。其中，熱沉的邊緣可以為鋸齒狀，此時(shí)制冷前熱沉的外周徑為包含鋸齒的熱沉在 徑向上的距離，如圖3的虛線所示。其中，本發(fā)明上述各實(shí)施例中的發(fā)光芯片可以是LED。本發(fā)明實(shí)施例采用脹接的方式將熱沉脹接入散熱器內(nèi)，使熱沉與散熱器之間實(shí)現(xiàn) 金屬間的直接連接，去掉了傳統(tǒng)的低導(dǎo)熱系數(shù)的導(dǎo)熱材料，同時(shí)保證了發(fā)光芯片在使用過(guò) 程中的高效散熱。由于采用脹接方式，無(wú)高溫焊接過(guò)程，發(fā)光芯片在使用和安裝過(guò)程中不需 使用高溫焊接工藝，避免了傳統(tǒng)高溫焊接工藝的高溫沖擊對(duì)發(fā)光芯片的不良影響，增長(zhǎng)了 發(fā)光芯片的壽命。以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所提供的發(fā)光芯片的封裝及發(fā)光芯片的封裝方法進(jìn)行了詳 細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō) 明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù) 本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不 應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光芯片的封裝方法，其特征在于，包括 將發(fā)光芯片固晶在熱沉上；將所述熱沉脹接入散熱器內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 脹接入散熱器內(nèi)的所述熱沉的邊緣為鋸齒狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 所述散熱器具有中空部分；將所述熱沉脹接入散熱器內(nèi)具體為 將所述熱沉脹接入散熱器的中空部分； 該方法還包括將發(fā)光芯片的第一鍵合點(diǎn)連接到第一電極，將發(fā)光芯片的第二鍵合點(diǎn)連接到第二電極；其中，所述第一電極和所述第二電極貫穿所述熱沉并通過(guò)絕緣層與熱沉絕緣，所述第 一電極和所述第二電極分別從所述熱沉的背面引出一個(gè)引角；所述熱沉的背面是固晶有發(fā) 光芯片的一面的相對(duì)面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 將發(fā)光芯片固晶在熱沉上具體為將所述發(fā)光芯片直接固晶在熱沉上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 所述散熱器具有中空部分；將所述熱沉脹接入散熱器內(nèi)包括將熱沉制冷，將制冷后的熱沉推入散熱器的中空部分。
6.一種發(fā)光芯片的封裝，其特征在于，包括 散熱器(10)；脹接入所述散熱器(10)內(nèi)的熱沉00)； 固晶在熱沉00)上的發(fā)光芯片(30)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)光芯片的封裝，其特征在于，脹接入所述散熱器(10)內(nèi)的熱沉00)的邊緣O01)為鋸齒狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)光芯片的封裝，其特征在于，所述散熱器(10)具有中空部分(101)，所述熱沉00)脹接入所述散熱器(10)的中空 部分(101)；所述發(fā)光芯片的封裝還包括通過(guò)引線(601)與所述發(fā)光芯片(30)的第一鍵合點(diǎn) (301)連接的第一電極001)，通過(guò)引線(602)與所述發(fā)光芯片(30)的第二鍵合點(diǎn)(302)連 接的第二電極G02)；其中，所述第一電極(401)和所述第二電極(40 貫穿所述熱沉00) 并通過(guò)絕緣層與熱沉00)絕緣；所述第一電極(401)和所述第二電極(40 從所述熱沉 (20)的背面(212)引出兩個(gè)引角(403,404)；所述熱沉(20)的背面(212)是固晶有發(fā)光芯 片的一面011)的相對(duì)面。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)光芯片的封裝，其特征在于， 所述發(fā)光芯片(30)是直接固晶在熱沉00)上的發(fā)光芯片。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例提供一種發(fā)光芯片封裝及發(fā)光芯片的封裝方法，其中，發(fā)光芯片的封裝方法包括將發(fā)光芯片固晶在熱沉上；將所述熱沉脹接入散熱器內(nèi)。本發(fā)明通過(guò)采用脹接的方式將熱沉與散熱器固定，避免高溫焊接對(duì)發(fā)光芯片的影響。
文檔編號(hào)H01L33/64GK102130232SQ20101061270
公開(kāi)日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2010年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月29日
發(fā)明者劉非 申請(qǐng)人:深圳市火天光電科技有限公司