[發明專利]發光二極管單元與散熱基板的連接

有效

• 申請號: 201210267079.5
• 申請日: 2012-07-31
• 公開（公告）號: CN103579210B
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發明（設計）人: 趙依軍;李文雄
• 申請（專利權）人: 趙依軍;李文雄
• 主分類號: H01L25/075
• 分類號: H01L25/075;H01L33/48;H01L33/64
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李湘;盧江

本發明涉及半導體照明技術，特別涉及發光二極管（LED）單元與絕緣導熱基板的連接方法、基于該方法的LED發光模塊以及制造該LED發光模塊的方法。按照本發明一個實施例的LED發光模塊包括：金屬載板（110），其包括多個互不連通的圖案區（111,112,113,114）；至少一個LED管芯(120A,120B,120C)，其包含形成于底部的電極并且被設置于不同的所述圖案區上，其中，所述電極分別連接到不同的圖案區的其中一個上；以及由絕緣材料制成的框架(130)，其與所述圖案區固定在一起。

技術領域

本發明涉及半導體照明技術，特別涉及發光二極管（LED）單元與散熱基板的連接方法、基于該方法的LED發光模塊以及制造該LED發光模塊的方法。

背景技術

目前在照明裝置中用作光源的發光二極管（LED）是一種固態的半導體器件，它的基本結構一般包括帶引線的支架、設置在支架上的半導體晶片以及將該晶片四周密封起來的封裝材料（例如硅膠或環氧樹脂）。上述半導體晶片包含有P-N結構，當電流通過時，電子被推向P區，在P區里電子跟空穴復合，然后以光子的形式發出能量，而光的波長則是由形成P-N結構的材料決定的。與傳統光源相比，LED光源具有其它光源所不具備的一系列優點，例如無污染、壽命長、能耗低、耐振動、控制方便和便于調光等。

的特點是在極小的體積內產生極高的熱量，而且其自身的熱容量很小，因此必須以盡可能快的速度將產生的熱量傳送出去，否則將導致結溫升高，影響LED的性能和壽命。對于大功率LED而言，散熱問題尤為突出。可以說，散熱問題已經成為當前半導體照明技術發展的技術瓶頸。為此，業界已經從芯片、電路板到系統的每一個層面，針對散熱問題提出了各種優化設計，以獲得最佳的散熱效果。

就芯片層面而言，一般可以通過增加芯片尺寸和改變材料結構來提高散熱能力。例如為了改善襯底的散熱，科銳(Cree)公司采用碳化硅襯底，其導熱性能比藍寶石高近20倍。

在電路板層面，目前許多LED燈具中都采用鋁基板作為印刷電路板，這種基板為多層結構，中間層使用具有較高導熱系數的絕緣層材料，從而使LED芯片的熱能透過下層的鋁板快速擴散并傳遞出去。

對于系統層面，常用的散熱策略是為LED燈具配置散熱組件（例如鰭片、熱管、均溫板、回路式熱管及壓電風扇），從而借助其快速的散熱能力將LED產生的熱量迅速散發到周圍環境中。

由上可見，LED芯片產生的熱量需要經過多重界面（例如晶圓與支架之間的界面、封裝芯片與電路板之間的界面和電路板與散熱組件之間的界面等）才能最終傳遞到環境中去。因此如何減少熱阻，使得熱量能夠高效地傳輸是LED照明裝置散熱設計中很重要的課題。

發明內容

本發明的目的是提供一種發光二極管發光模塊，其具有散熱效果優良和制造成本低的優點。

本發明的上述目的可通過下列技術方案實現：

一種發光二極管（LED）發光模塊，包括：

金屬載板，其包括多個互不連通的圖案區；

至少一個LED管芯，其包含形成于底部的電極并且被設置于不同的所述圖案區上，其中，所述電極分別連接到不同的圖案區的其中一個上；以及

由絕緣材料制成的框架，其與所述圖案區固定在一起。

優選地，在按照本發明一個實施例的LED發光模塊中，借助倒裝晶片工藝將所述LED管芯設置在不同的圖案區上。

優選地，在按照本發明一個實施例的LED發光模塊中，所述圖案區中的至少兩個包含用作所述LED發光模塊的引腳的區域。

優選地，在按照本發明一個實施例的LED發光模塊中，所述LED管芯的數量為至少兩個，它們借助所述圖案區實現串聯連接、并聯連接或混聯連接。