[發明專利]集成金屬基氮化鋁薄膜基板與熱管的大功率LED模塊及其制備方法

有效

• 申請號: 200910196566.5
• 申請日: 2009-09-27
• 公開（公告）號: CN101673802A
• 公開（公告）日: 2010-03-17
• 發明（設計）人: 吳軍;殷錄橋;張建華;李抒智;馬可軍;楊衛橋
• 申請（專利權）人: 上海大學;上海半導體照明工程技術研究中心
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00;H01L25/075;H01L23/13;H01L23/367;H01L23/427;H01L23/28;H01L23/14;H01L21/48;H01L21/50
• 代理公司: 上海上大專利事務所（普通合伙）
• 代理人: 何文欣

1.一種集成金屬基氮化鋁薄膜基板與熱管的大功率LED模塊，包括發光二極管LED芯片 (1)，其特征在于以表面鍍有氮化鋁AlN薄膜(10)的金屬基板(11)為載體，所述載 體下部焊接有熱管(14)，熱管底端焊接有散熱片(13)，所述載體上部焊接有一個金屬框 (6)，所述金屬框(6)內布置有單個或多個所述發光二極管LED芯片(1)，發光二極管 LED芯片(1)上部為有機硅膠(3)灌封，所述有機硅膠上部為熒光粉膠體層(4)；所 述金屬基板(11)為銅Cu或鋁Al基板；所述熱管(14)材料為銅Cu管，截面形狀為方 形，管內注有相變冷卻材料，管內具有有效的真空度；所述金屬框(6)為鋁材料，其下 表面為覆銅層(8)，銅層(8)與鋁層(6)中間還有一層絕緣層(7)，通過回流焊技術與 金屬基基板(11)直接焊接在一起，而且所述金屬框(6)內表面呈反光角度，并鍍有銀 反射層；所述發光二極管LED芯片(1)通過回流焊或者共晶焊接在金屬基板(11)上； 所述熒光粉膠體層(4)中間厚，周圍??；所述熒光粉膠體層(4)是硅膠與熒光粉的混合 膠體。

2.一種根據權利要求1所述的集成金屬基氮化鋁薄膜基板與熱管的大功率LED模塊的制造 方法，其特征在于工藝步驟如下：

a.首先通過磁控濺射設備完成金屬基基板(11)的氮化鋁薄膜(10)鍍膜工藝；

b.根據不同的發光二極管LED芯片(1)的數量設計不同的線路，完成金屬基基板(11) 上氮化鋁薄膜(10)表面的電極層(9)的制作工藝；

c.在氮化鋁AlN薄膜層(10)上涂上銅Cu層(8)；

d.完成熱管(14)與散熱片(13)的焊接；

e.通過回流焊接將大功率LED芯片(1)、熱管(14)及散熱片(13)焊接在金屬基基板 (11)上；

f.引線鍵合、發光二極管LED芯片(1)表面硅膠灌封；

g.硅膠與熒光粉混合體(4)或者YAG透明陶瓷，覆蓋于硅膠(3)上表面。

3.根據權利要求2所述的集成金屬基氮化鋁薄膜基板與熱管的大功率LED模塊的制造方法， 其特征在于所述步驟b中，所述電極層(9)為金Au或者銀Ag。

4.根據權利要求2所述的集成金屬基氮化鋁薄膜基板與熱管的大功率LED模塊的制造方法， 其特征在于所述步驟d中，所述的熱管(14)與散熱片(13)通過回流焊焊接在一起。

5.根據權利要求2所述的集成金屬基氮化鋁薄膜基板與熱管的大功率LED模塊的制造方法， 其特征在于所述步驟d、e中焊料為80Au20Sn、96.5/3/0.5的SnAgCu或者95.5/4/0.5的 SnAgCu。