本實用新型屬于LED封裝技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種LED倒裝基板的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
自上世紀90年代以來,GaN基LED引起廣泛關(guān)注并取得了迅猛的發(fā)展。GaN基LED具有波長可調(diào)、輕便靈活、能耗低、工作電壓低、定向發(fā)光、無污染、壽命長、響應(yīng)時間快等顯著優(yōu)勢,波長覆蓋綠光、藍光、紫光、紫外領(lǐng)域,廣泛應(yīng)用于各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明、城市夜景、可見光通信、聚合物固化、殺菌消毒等領(lǐng)域。
GaN基LED的器件結(jié)構(gòu)基本有三種:傳統(tǒng)正裝結(jié)構(gòu)、倒裝結(jié)構(gòu)和垂直結(jié)構(gòu)。其中,LED倒裝芯片技術(shù)具有低熱阻、高的光提取效率、高效封裝和可集成防靜電裝置等優(yōu)點,特別適用于中高功率的LED芯片,將是未來幾年發(fā)展的主流。倒裝技術(shù)通過植球焊或共晶焊將LED芯片倒裝在具有更高導熱率的襯底上,使得LED的熱量能夠快速從芯片中導出,改善LED芯片的散熱能力,提高LED的可靠性和壽命。在發(fā)光性能方面,采用倒裝結(jié)構(gòu),可以避開p型電極擋光的問題,通過電極設(shè)計能使電流分布更均勻,降低器件電壓。此外,倒裝芯片可做成免金線封裝,從而避免金線損傷帶來的死燈問題,大大提高器件的可靠性。
模擬顯示,大部分從LED有源區(qū)輻射出的光都被限制為波導模式,約66%的光被限制在GaN外延層中,最終以與水平方向較小的夾角從外延層的端面以出射。傳統(tǒng)的LED倒裝基板一般是平面結(jié)構(gòu),并通常結(jié)合使用帶反射杯的支架來做封裝,但反射杯與芯片的距離較遠。因此從LED外延層的端面出射的光很容易被基板上的電極、封裝材料和支架等部件吸收,不利于出光效率的最大化。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的是提供一種LED倒裝基板的結(jié)構(gòu),有助于改善LED出光效率和散熱性能。
本實用新型所采用的技術(shù)方案為:
本實用新型提供一種LED倒裝基板的結(jié)構(gòu),其特征在于,包括:
一基板,該基板向下有一凹槽;
一絕緣層,其制作在基板上,該絕緣層并覆蓋凹槽的表面;
一反射金屬層,其制作在絕緣層的表面,該反射金屬層的中間有一道隔離槽,該隔離槽將反射金屬層分成兩部分;
兩塊金屬電極,其制作在凹槽的底部,相對位于隔離槽的兩側(cè)。
其中所述凹槽剖面的形狀為梯形或弧形。
其中隔離槽的深度到達基板或絕緣層的表面。
其中基板的材料為硅、PCB或氮化鋁陶瓷。
其中絕緣層的材料為二氧化硅、氮化硅或氧化鋁。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型的優(yōu)點在于,在LED倒裝基板上設(shè)置凹槽,并在凹槽表面放置具有高反射率的金屬層,可近距離地改變LED倒裝芯片從端面出射的光的傳播方向,使其向上出射,減少了端面出射光的吸收與損耗,提高了LED的出光效率;同時基板厚度變薄,也降低了系統(tǒng)的串聯(lián)熱阻。
附圖說明
為進一步說明本實用新型的技術(shù)內(nèi)容,以下結(jié)合實施例及附圖詳細說明如后,其中:
圖1為本實用新型的LED倒裝基板的剖面圖;
圖2為本實用新型的LED倒裝基板的俯視圖;
圖3為倒裝后的LED倒裝芯片和LED倒裝基板的剖面圖。
具體實施方式
請參閱圖1-圖2所示,本實用新型提供一種LED倒裝基板的結(jié)構(gòu),其特征在于,包括:
一基板11,該基板11向下有一凹槽11’,所述凹槽11’剖面的形狀為梯形或弧形,所述凹槽11’俯視的形狀可為方形、圓形或其他圖形;所述基板11的材料為硅、PCB或氮化鋁陶瓷,可以直接成型或經(jīng)由刻蝕制成;LED倒裝芯片A會放置在所述凹槽11’內(nèi),因此所述凹槽11’的底部尺寸應(yīng)大于LED倒裝芯片A的尺寸;所述凹槽11’的深度應(yīng)不低于金屬電極14、LED倒裝芯片A的各外延層和LED倒裝芯片A的電極的厚度的總和;
一絕緣層12,其制作在基板11上,該絕緣層12并覆蓋凹槽11’的表面,所述絕緣層12的材料為二氧化硅、氮化硅或氧化鋁;若所述基板11本身是絕緣的,那么絕緣層12可以省略;
一反射金屬層13,其制作在絕緣層12的表面,該反射金屬層13的中間有一道隔離槽13’,該隔離槽13’將反射金屬層13分成兩部分,該隔離槽13’的深度可以到達基板11;如果應(yīng)用場合對漏電流有較高要求,該隔離槽13’的深度也可以到達絕緣層12的表面,即所述絕緣層的中間也形成隔離槽結(jié)構(gòu);所述反射金屬層13的材料為Al基、Ag基或Au基金屬,對所述LED倒裝芯片A發(fā)出的光的反射率不應(yīng)低于80%;
兩塊金屬電極14,其制作在凹槽11’的底部,相對位于隔離槽13’的兩側(cè);所述兩塊金屬電極14位于反射金屬層13之上,并與反射金屬層13分別形成電互聯(lián)。為保證厚度后續(xù)倒裝工藝的進行,該金屬電極14的材料通常為Au基金屬體系或AuSn等的合金。
本實用新型的實施例
請參閱圖3所示,圖3為倒裝后的LED倒裝芯片A和LED倒裝基板的剖面圖,其是將一LED芯片倒裝在基板上,所述凹槽11’的深度應(yīng)大于金屬電極14、LED倒裝芯片A的各外延層和LED倒裝芯片A的電極的厚度的總和。
以上所述的具體實施例,對本案的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明,應(yīng)理解的是,以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已,并不用于限制本實用新型,凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi),所做的任何修改、等同替換、改進等,均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。