一種集成式高功率紫外led散熱板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種集成式高功率紫外LED散熱板，包括導(dǎo)熱的金屬熱沉，金屬熱沉上設(shè)有絕緣層，絕緣層內(nèi)設(shè)有連接電路，絕緣層上設(shè)有裸露的并與連接電路電連接的芯片焊盤，絕緣層上還設(shè)有多個與金屬熱沉相通的絕緣層通孔，金屬熱沉上并與絕緣層通孔相對應(yīng)位置處形成固晶區(qū)，固晶區(qū)上直接固晶有通過芯片焊盤而與連接電路電連接的LED芯片，絕緣層上方還連接有金屬蓋板，金屬蓋板上設(shè)有多個與絕緣層通孔相通并供LED芯片的光線射出的蓋板通孔，絕緣層上還設(shè)有裸露的并用于連接外部電路與連接電路的外部電路焊盤，集成式高功率紫外LED散熱板還包括用于安裝的安裝部。本發(fā)明解決了紫外LED器件使用壽命短和光源出光功率低等問題。
【專利說明】
_種集成式局功率紫外LED散熱板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種集成式高功率紫外LED散熱板，屬于紫外LED封裝領(lǐng)域。
【【背景技術(shù)】】
[0002]近年來，隨著LED可見光領(lǐng)域的日趨成熟，研究人員把研究重點逐漸向難度更大的紫外光轉(zhuǎn)移，紫外光在絲網(wǎng)印刷、光固化、環(huán)境保護(hù)、白光照明、醫(yī)療美容、殺菌消毒、生物檢測以及軍事探測等領(lǐng)域都有重大應(yīng)用價值。而具有功耗低、發(fā)光響應(yīng)快、可靠性高、輻射效率高、壽命長、對環(huán)境無污染、結(jié)構(gòu)緊湊等諸多優(yōu)點的紫外LED，有希望取代現(xiàn)有的高壓水銀燈，成為下一代的紫外光光源。
[0003]目前，隨著近紫外LED(385nm，395nm)的光電轉(zhuǎn)換效率的提升(近50%)，深紫外LED(如280nm，250nm)等芯片紛紛出現(xiàn)，采用傳統(tǒng)的SMD貼片、mo I d ing等點膠封裝的深紫外LED器件，其使用的樹脂一類有機(jī)材料在深紫外光照射下膠體老化速度加快，嚴(yán)重降低LED器件的使用壽命。同時由于深紫外LED芯片的光電轉(zhuǎn)換效率較低，大量的電能轉(zhuǎn)化為熱能，芯片熱量累積過快也嚴(yán)重影響芯片的使用壽命。紫外LED的諸多應(yīng)用特別是光固化、殺菌消毒等高端應(yīng)用，對于光源的出光功率有較高要求，低功率器件的使用提升了應(yīng)用難度并提高了使用成本。
[0004]因此，為提升紫外LED器件的使用壽命、提高紫外LED光源的出光功率并降低紫外LED器件的制造成本，有必要設(shè)計一種近紫外LED和深紫外LED封裝工藝通用的高功率散熱板。
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【發(fā)明內(nèi)容】
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[0005]本發(fā)明目的是克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種集成式高功率紫外LED散熱板，解決紫外LED器件使用壽命短和光源出光功率低等問題，同時，采用本發(fā)明集成式高功率紫外LED散熱板，不論針對近紫外LED還是深紫外LED，固晶、焊線等主要封裝工藝通用，可有效降低紫外LED的器件制造成本。
[0006]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0007]—種集成式高功率紫外LED散熱板，其特征在于:包括導(dǎo)熱的金屬熱沉I，所述的金屬熱沉I上設(shè)有絕緣層2，所述的絕緣層2內(nèi)設(shè)有連接電路3，所述的絕緣層2上設(shè)有裸露的并與連接電路3電連接的芯片焊盤4，所述的絕緣層2上還設(shè)有多個與金屬熱沉I相通的絕緣層通孔5，所述的金屬熱沉I上并與絕緣層通孔5相對應(yīng)位置處形成固晶區(qū)6，所述的固晶區(qū)6上直接固晶有通過芯片焊盤4而與連接電路3電連接的LED芯片7，所述的絕緣層2上方還連接有金屬蓋板8，所述的金屬蓋板8上設(shè)有多個與絕緣層通孔5相通并供LED芯片7的光線射出的蓋板通孔9，所述的絕緣層2上還設(shè)有裸露的并用于連接外部電路與連接電路3的外部電路焊盤10，所述的集成式高功率紫外LED散熱板還包括用于安裝的安裝部11。
[0008]如上所述的集成式高功率紫外LED散熱板，其特征在于:所述的金屬蓋板8為一整塊金屬板。
[0009]如上所述的集成式高功率紫外LED散熱板，其特征在于:所述的蓋板通孔9為圓形、方形、多邊形中的一種或幾種組合。
[0010]如上所述的集成式高功率紫外LED散熱板，其特征在于:連接每個LED芯片7與連接電路3的芯片焊盤4設(shè)置在相應(yīng)的LED芯片7的周邊。
[0011]如上所述的集成式高功率紫外LED散熱板，其特征在于:所述的金屬蓋板8的厚度為0.5毫米至2毫米。
[0012]如上所述的集成式高功率紫外LED散熱板，其特征在于:所述的金屬熱沉1、絕緣層2和金屬蓋板8采用高溫壓合而形成一體。
[0013]如上所述的集成式高功率紫外LED散熱板，其特征在于:所述的安裝部11為同時穿過金屬熱沉I和金屬蓋板8的通孔。
[0014]如上所述的集成式高功率紫外LED散熱板，其特征在于:所述的固晶區(qū)6采用電鍍金工藝制作，所述的芯片焊盤4采用電鍍金工藝制作。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有如下優(yōu)點:本發(fā)明的LED芯片的光線從金屬蓋板上的蓋板通孔射出，因此蓋板通孔圍成的區(qū)域成為發(fā)光區(qū)，該發(fā)光區(qū)也由金屬蓋板、金屬熱沉、芯片焊盤組成，成為全金屬發(fā)光區(qū)，適用于近紫外LED有機(jī)封裝的點膠工藝填充、灌膠工藝成型，同時適用于深紫外LED無機(jī)封裝的高透明無機(jī)材料封裝工藝，實現(xiàn)了多種波長紫外LED封裝主要工藝通用，大幅降低了封裝研發(fā)成本和后續(xù)生產(chǎn)成本。其次，本發(fā)明提供的散熱板，LED芯片直接固晶于金屬熱沉上，減少了紫外LED的散熱熱阻，有效提高LED芯片使用壽命。再者，本發(fā)明提供的散熱板，由金屬熱沉、絕緣層和金屬蓋板采用高溫壓合而形成一體，工藝簡單、成本低、無水汽滲入風(fēng)險，封裝可靠性高。最后，用于安裝的安裝部采用同時穿過金屬熱沉和金屬蓋板的通孔方案，解決了工作過程中因散熱板溫度過高引發(fā)的支架分離問題，延長使用壽命。
【【附圖說明】】
[0016]圖1是本發(fā)明示意圖之一；
[0017]圖2是沿圖1中B-B線的剖視圖；
[0018]圖3是圖2中A處的放大視圖。
【【具體實施方式】】
[0019]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
[0020]—種集成式高功率紫外LED散熱板，包括導(dǎo)熱的金屬熱沉I，所述的金屬熱沉I上設(shè)有絕緣層2，所述的絕緣層2內(nèi)設(shè)有連接電路3，所述的絕緣層2上設(shè)有裸露的并與連接電路3電連接的芯片焊盤4，所述的絕緣層2上還設(shè)有多個與金屬熱沉I相通的絕緣層通孔5，所述的金屬熱沉I上并與絕緣層通孔5相對應(yīng)位置處形成固晶區(qū)6，所述的固晶區(qū)6上直接固晶有通過芯片焊盤4而與連接電路3電連接的LED芯片7，所述的絕緣層2上方還連接有金屬蓋板8，所述的金屬蓋板8上設(shè)有多個與絕緣層通孔5相通并供LED芯片7的光線射出的蓋板通孔9，所述的絕緣層2上還設(shè)有裸露的并用于連接外部電路與連接電路3的外部電路焊盤10，所述的集成式高功率紫外LED散熱板還包括用于安裝的安裝部U。金屬蓋板8的引入取代了傳統(tǒng)塑料蓋板和圍壩工藝，大幅提高了散熱板的抗紫外線能力，而且，采用在絕緣層通孔5和蓋板通孔9內(nèi)點膠或注膠工藝可以適用于近紫外的有機(jī)封裝，也適用于采用高透明無機(jī)材料封裝的深紫外LED無機(jī)封裝工藝。LED芯片7直接固晶于金屬熱沉I上，大幅減短了LED芯片7的散熱路徑，提高了散熱效率。
[0021 ]所述的金屬蓋板8為一整塊金屬板。
[0022]所述的蓋板通孔9為圓形、方形、多邊形中的一種或幾種組合。
[0023]連接每個LED芯片7與連接電路3的芯片焊盤4設(shè)置在相應(yīng)的LED芯片7的周邊。
[0024]所述的金屬蓋板8的厚度為0.5毫米至2毫米，其厚度主要取決于LED芯片7與芯片焊盤4之間的焊線的尚度。
[0025]所述的金屬熱沉1、絕緣層2和金屬蓋板8采用高溫壓合而形成一體。絕緣層2將連接電路3與金屬熱沉1、金屬蓋板8隔離開，實現(xiàn)散熱板電路的有效連接，采用此種結(jié)構(gòu)設(shè)計可引入高溫壓合制造工藝，其工藝簡單、成本低，散熱板無水汽滲入風(fēng)險，后續(xù)封裝可靠性尚O
[0026]所述的安裝部11為同時穿過金屬熱沉I和金屬蓋板8的通孔。采用通孔安裝可以保證在長時間的高溫工作條件下散熱板與支架不分離。
[0027]所述的固晶區(qū)6采用電鍍金工藝制作，所述的芯片焊盤4采用電鍍金工藝制作。金作為反射層在近紫外和深紫外波段都具有良好的反射效果，使得出光效率提高。
【主權(quán)項】
1.一種集成式高功率紫外LED散熱板，其特征在于:包括導(dǎo)熱的金屬熱沉(I)，所述的金屬熱沉(I)上設(shè)有絕緣層(2)，所述的絕緣層(2)內(nèi)設(shè)有連接電路(3)，所述的絕緣層(2)上設(shè)有裸露的并與連接電路(3)電連接的芯片焊盤(4)，所述的絕緣層(2)上還設(shè)有多個與金屬熱沉(I)相通的絕緣層通孔(5)，所述的金屬熱沉(I)上并與絕緣層通孔(5)相對應(yīng)位置處形成固晶區(qū)(6)，所述的固晶區(qū)(6)上直接固晶有通過芯片焊盤(4)而與連接電路(3)電連接的LED芯片(7)，所述的絕緣層(2)上方還連接有金屬蓋板(8)，所述的金屬蓋板(8)上設(shè)有多個與絕緣層通孔(5)相通并供LED芯片(7)的光線射出的蓋板通孔(9)，所述的絕緣層(2)上還設(shè)有裸露的并用于連接外部電路與連接電路(3)的外部電路焊盤(10)，所述的集成式高功率紫外LED散熱板還包括用于安裝的安裝部(11)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成式高功率紫外LED散熱板，其特征在于:所述的金屬蓋板(8)為一整塊金屬板。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成式高功率紫外LED散熱板，其特征在于:所述的蓋板通孔(9)為圓形、方形、多邊形中的一種或幾種組合。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成式高功率紫外LED散熱板，其特征在于:連接每個LED芯片(7)與連接電路(3)的芯片焊盤(4)設(shè)置在相應(yīng)的LED芯片(7)的周邊。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4項任一項所述的集成式高功率紫外LED散熱板，其特征在于:所述的金屬蓋板(8)的厚度為0.5毫米至2毫米。6.根據(jù)權(quán)利要求1至4項任一項所述的集成式高功率紫外LED散熱板，其特征在于:所述的金屬熱沉(1)、絕緣層(2)和金屬蓋板(8)采用高溫壓合而形成一體。7.根據(jù)權(quán)利要求1至4項任一項所述的集成式高功率紫外LED散熱板，其特征在于:所述的安裝部(11)為同時穿過金屬熱沉(I)和金屬蓋板(8)的通孔。8.根據(jù)權(quán)利要求1至4項任一項所述的集成式高功率紫外LED散熱板，其特征在于:所述的固晶區(qū)(6)采用電鍍金工藝制作，所述的芯片焊盤(4)采用電鍍金工藝制作。
【文檔編號】H01L33/62GK106058031SQ201610644908
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年8月8日 公開號201610644908.5, CN 106058031 A, CN 106058031A, CN 201610644908, CN-A-106058031, CN106058031 A, CN106058031A, CN201610644908, CN201610644908.5
【發(fā)明人】夏正浩, 羅明浩, 許紹華, 閔海, 林威
【申請人】中山市光圣半導(dǎo)體科技有限責(zé)任公司