[發明專利]高效散熱LED照明光源及制造方法

無效

• 申請號: 200910038125.2
• 申請日: 2009-03-23
• 公開（公告）號: CN101614333A
• 公開（公告）日: 2009-12-30
• 發明（設計）人: 吳俊緯
• 申請（專利權）人: 廣州南科集成電子有限公司
• 主分類號: F21S2/00
• 分類號: F21S2/00;F21V29/00;F21V23/00;H01L23/36;H01L33/00;F21Y101/02
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技術領域

本發明涉及一種高效散熱LED照明光源；另外，本發明還涉及一種該高效散熱LED照明光源的制造方法。

背景技術

將多個LED裸芯片集成在一個線路板上稱為集成芯片。無論是單電極LED裸芯片、雙電極LED裸芯片還是倒裝LED裸芯片均可應用在LED集成芯片上。LED集成芯片中常用到鋁基板，現有的照明LED鋁基板由金屬鋁或鋁合金作為襯底，在上面涂覆有機物或無機物導熱絕緣層，在導熱絕緣層上再覆蓋銅箔。由于其導熱絕緣層能耐高壓(＞1500V/min)及襯底散熱性較佳，所以被廣泛應用在LED領域。其應用方式為在鋁基板上按照傳統單層印刷線路板的制造方式將銅箔用絲網印刷及蝕刻方式形成電路，再將防焊層覆蓋在鋁基板上，僅裸露出需要焊接部位的銅箔即成。這種采用傳統方式制造的鋁基板，由于其使用工藝精度較差，難以精確控制導熱絕緣層的厚度，為了保證其耐壓性能，必須對導熱絕緣層的厚度留有較大余量，一般導熱絕緣層的厚度在80～100μm，因此導熱絕緣層的厚度較大，其導熱及散熱效果因此大大降低。

現有的照明用LED單顆芯片大多采用面積較大的功率型LED芯片，其成本較高，由于芯片面積較大，熱源集中，因此散熱效果不好；同時，這種LED芯片較難實現多芯片集成；采用這種芯片制造光源時，需要先將單顆大功率LED裸芯片封裝在帶金屬襯底的貼片封裝內，然后再將若干個封裝好的貼片式芯片通過串并聯關系接于帶電路的鋁基板上。目前還有采用集成LED芯片制造光源的方法，其需要先將多顆LED裸芯片通過串并聯組合連接封裝在帶金屬襯底的貼片封裝內，然后再將若干個封裝好的貼片式集成芯片通過串并聯關系接于帶電路的鋁基板上。這種集成LED芯片的光源的制造過程需要首先對LED裸芯片進行一次封裝，再在帶電路的鋁基板上進行二次封裝，因此其工藝復雜，成本較高，生產效率較低。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種成本低、散熱效果好、生產效率高、制造精確度高的高效散熱LED照明光源。

另外，本發明還提供一種高效散熱LED照明光源的制造方法。

本發明的高效散熱LED照明光源所采用的技術方案是：本發明高效散熱LED照明光源包括LED裸芯片，所述LED裸芯片包括襯底和N型外延層、P型外延層，所述高效散熱LED照明光源還包括金屬基板，所述金屬基板的上表面沉積有導熱絕緣層，所述導熱絕緣層上沉積有金屬層，所述金屬層的上表面除焊點、芯片及打線位置外的其余部分覆蓋有防焊層，所述導熱絕緣層由二氧化硅層或氮化硅層或二氧化硅層與氮化硅層組合構成，所述金屬層根據所述LED裸芯片的串并聯連接關系構成預先設定的電路連線及圖形，所述LED裸芯片分為若干組正裝或倒裝在各所述金屬層上，各組內部的所述LED裸芯片之間及若干組所述LED裸芯片之間均通過所述金屬層相連接組成電路，所述金屬層引出陽極接點和陰極接點。

所述LED裸芯片上及其周圍覆蓋硅膠或樹脂形成保護層，所述保護層將所述LED裸芯片及用于封裝的金屬線或焊球覆蓋；或者，所述LED裸芯片上覆蓋有熒光粉層，所述熒光粉層的周圍覆蓋硅膠或樹脂形成保護層，所述保護層將所述熒光粉層、所述LED裸芯片及用于封裝的金屬線或焊球覆蓋。

各組內部的所述LED裸芯片之間互相串聯或并聯或串并聯組合連接，若干組所述LED裸芯片之間互相串聯或并聯或串并聯組合連接。

所述金屬基板為鋁基板或銅基板，所述金屬基板的厚度為1～3mm，所述金屬層的上表面為反光面，所述金屬層采用銅或鋁或硅鋁合金制造，所述金屬層的厚度為1～5μm。

所述導熱絕緣層的耐壓值大于1500V/min或3500V/min。

所述LED裸芯片為單電極芯片或雙電極芯片。

本發明的高效散熱LED照明光源的制造方法所采用的技術方案是：包括以下步驟：

(a)金屬基板預處理：對所述金屬基板的上表面進行平整拋光處理；

(b)形成導熱絕緣層：采用常壓化學氣相法在所述金屬基板的上表面沉積厚度為1～3μm的二氧化硅層作為緩沖層，然后采用電漿化學氣相法在所述二氧化硅層上沉積厚度為1～10μm的氮化硅層，所述二氧化硅層及所述氮化硅層共同構成導熱絕緣層；或者，采用常壓化學氣相法在所述金屬基板的上表面沉積厚度為2～10μm的二氧化硅層單獨作為導熱絕緣層；或者，采用電漿化學氣相法在所述金屬基板的上表面沉積厚度為2～10μm的氮化硅層單獨作為導熱絕緣層；