[發明專利]一種高效散熱LED封裝及其制備方法

無效

• 申請號: 201010113643.9
• 申請日: 2010-02-25
• 公開（公告）號: CN101794857A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發明（設計）人: 李金明;李啟智
• 申請（專利權）人: 中山市萬豐膠粘電子有限公司
• 主分類號: H01L33/48
• 分類號: H01L33/48;H01L33/64
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及半導體照明技術，尤其涉及一種高效散熱LED封裝及其制備方法。

背景技術

LED燈具有壽命長、省電力的特點，越來越廣泛地應用于照明領域。傳統的LED封裝，固晶材料一般采用銀漿，參考圖1，是一種效典型的LED封裝結構，基板005與LED芯片003之間是銀漿004，再上面是硅膠熒光粉002和硅膠lens001。

這種以銀漿為固晶材料封裝技術，是目前LED照明領域的主流。如中國專利文獻CN201396621于2010年2月3日最新公開的一種大功率LED光源結構，其包括：一銅基板，包括絕緣基板層和覆蓋其上的銅箔層；復數LED片，矩陣排列于銅基板上；一散熱器，設置于銅基板上一側，并通過導熱硅膠與銅基板接觸。進一步的所述的LED片包括散熱板，其中間為鏤空，外緣為帶內凹弧的多邊形；LED晶片，設置于散熱板的鏤空部；高導熱銀漿分布于LED晶片、散熱板與銅基板之間；硅膠封裝于銅基板上方，包覆LED晶片和散熱板。再如中國專利文獻CN201017896于2008年2月6日公開的一種發光二極管的封裝結構，該LED發光二極管的封裝結構的鋁基板采用陽極氧化處理工藝處理且在其面形成一層絕緣氧化層，LED的硅晶片直接封裝在絕緣氧化層上，絕緣氧化層上采用銀漿燒結工藝設有導電層，硅晶片通過金絲電極與導電層相連接。

傳統的封裝方式是造成LED光衰的主要原因，特別是使用半年后急劇光衰的主要原因：一方面一般銀漿的導熱系數只有3w/mk，而基板的導熱系數＞200w/mk，芯片發熱要傳到基板，通過銀漿產生散熱瓶頸，不能及時導出熱量，使LED芯片過熱，因而造成光衰；另一方面也有將銀漿做到20w/mk，即現在市面上流行的高導熱銀漿，但因所在銀漿都需要高分子材料（如硅膠）作為載體，而所有高分子材料都存在氣密性的問題，也就是所有高分子都會透空氣、水蒸汽等，而銀遇到氣體后會發生氧化，氧化后的氧化銀漿導熱系數僅剩下0.2w/mk。參考圖2，其中曲線A是采用傳統封裝LED光衰試驗繪制的光衰圖，由此可以看出，使用到了500小時以后，LED急劇光衰。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的不足之處而提供一種抗氧化性能好、高效散熱LED封裝及其制備方法，從而實現光衰小，延長LED芯片的壽命。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

一種高效散熱LED封裝，包括LED芯片和基板；其特征在于：LED芯片和基板之間具有AuSn焊層；本發明的一個實施例中，AuSn焊層之Au的含量為77.9%至82%；本發明的一個實施例中，AuSn焊層之Au的含量為80%。

本發明的一個實施例中，AuSn焊層是金錫共晶體。

高效散熱LED封裝，其特征在于：所述LED芯片出光面還設置有硅膠熒光粉層和硅膠層；所述基板是金屬基板。

高效散熱LED封裝，其特征在于：所述LED芯片之焊接面設有AuSn鍍層，該AuSn鍍層采用真空鍍方式設置；所述基板之焊接面設有AlN鍍層，該AlN鍍層采用真空鍍方式設置。LED芯片預鍍AuSn，可使焊接過程不影響芯片，并提高結合力，本發明的一個實施例中，預鍍AuSn采用常溫下真空濺射方式。在本發明的一個實施例中，以Cu、或CuWu、或AlSi、或AlN+Al、或陶瓷代替AlN，也可以得到與AlN大體相當的效果。

本發明的目的還可以通過以下技術方案實現：

一種固晶方法，其特征在于包括以下步驟：第a1步，提供一種LED芯片，以真空鍍方式在LED芯片之待焊接面設置AuSn鍍層；第a2步，提供一種基板，以真空鍍方式在基板之待固晶面設置AlN鍍層；第a3步，提供一種AuSn焊條，提供一種能夠定溫、定量點射熔融AuSn的焊槍；第a4步，在氮氣保護室內，所述焊槍向所述基板之待固晶面定溫、定量點射熔融AuSn，然后向熔融AuSn放置LED芯片；其中，第a1步、第a2步、第a3步不區分先后順序。本發明的一個實施例中，在芯片之待焊接面設置AuSn采用常溫下真空濺射方式。在本發明的一個實施例中，以Cu、或CuWu、或AlSi、或AlN+Al、或陶瓷代替AlN。

固晶方法，其特征在于：第a4步所述的定溫，是指熔融AuSn點射時的溫度為290℃至340℃之間。

固晶方法，所述定溫為290℃、或300℃、或305℃、或310℃、或315℃、或320℃、或330℃。