[實用新型]一種立方氮化硼薄膜促進芯片散熱的白光LED器件

有效

• 申請號: 201220585484.7
• 申請日: 2012-11-08
• 公開（公告）號: CN202948978U
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 楊杭生
• 申請（專利權）人: 杭州天柱科技有限公司
• 主分類號: H01L33/64
• 分類號: H01L33/64
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 韓介梅

技術領域

本實用新型涉及一種白光LED器件，尤其是提高LED芯片散熱的白光LED器件。

背景技術

發光二級管（LED）具有節能、環保、使用壽命長、無輻射、發光效率高等顯著優點，被認為是繼白熾燈、熒光燈、高強度氣體放電燈之后的第四代光源。我國是全球第二大耗能國，照明用電量約占全部電能消耗的12%—15%。LED的耗電僅為白熾燈的1/8、熒光燈的1/2，發展LED照明對節能減排意義重大。?

然而，目前LED的發光效率僅能達到10%~20%，其余的能量仍然轉化為熱能。如果芯片產生的熱量不能及時、高效地從PN結散發出來，將導致PN結的結溫快速升高，嚴重影響LED的發光性能和使用壽命。同時，溫度升高會導致樹脂的透明度下降，嚴重影響透光性能，減弱LED的光輸出。功率型白光LED通過提高芯片的輸入功率，或者將多個芯片按照陣列模塊方式封裝在一起，來提高亮度。但是，兩種方法均使LED的熱流密度急劇增加。因此，散熱已成為制約LED應用的瓶頸。

典型的LED的散熱主要依靠主要傳導和對流方式，其散熱通道為：芯片結—外延層—封裝基板—散熱裝置—周圍環境，散熱通道以縱向為主。以氮化鎵LED芯片為例。因為LED封裝時所采用的部分材料的導熱性能差。LED工作時芯片產生的熱量，來不及及時傳輸出來，引起局部高溫。從芯片到周圍環境的傳熱通道成為散熱的瓶頸。

發明內容

鑒于現有技術存在的芯片散熱不佳的缺點，本實用新型的目的是提供一種立方氮化硼薄膜促進芯片散熱的白光LED器件。

本實用新型的立方氮化硼薄膜促進芯片散熱的白光LED器件，包括襯底，在襯底上生長有立方氮化硼薄膜，立方氮化硼薄膜與外部散熱器相連，在立方氮化硼薄膜上固定有n個并聯或串聯的LED芯片，n≥1，LED芯片的兩個電極與引出線相連，LED芯片與引出線由熒光粉膠封裝。

上述的襯底可以是硅片、藍寶石片、金剛石薄膜、陶瓷片、或金屬薄片。所說的LED芯片可以是藍寶石基氮化鎵二極管發光芯片、碳化硅基氮化鎵二極管發光芯片、或硅基氮化鎵二極管發光芯片。所說的熒光粉膠是添加有熒光粉的環氧樹脂、硅膠或聚碳酸酯。

上述的在襯底上生長立方氮化硼薄膜可以采用CN1850589或CN101565822的方法制備獲得。

本實用新型的LED器件結構工藝簡單，在LED芯片和襯底之間加入了一層立方氮化硼薄膜，利用立方氮化硼的優異熱導率（1300W/m*K），使LED芯片產生的大部分熱量，通過立方氮化硼薄膜層迅速橫向傳輸到外部散熱器上；這樣，芯片產生的熱量，可以同時從橫向和縱向向外傳輸，達到散熱的效果，提高LED器件的散熱性能，延長LED的使用壽命。

附圖說明

圖1是立方氮化硼薄膜促進芯片散熱的白光LED器件示意圖。

圖中，1為外部散熱器；2為外部電極；3為LED芯片；4為引出線；5為電極；6熒光粉膠；7為立方氮化硼薄膜；8為襯底；9為導熱膠。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型作進一步描述。

參照圖1，本實用新型的白光LED器件包括襯底8，在襯底8上有采用CN1850589或CN101565822方法生長的立方氮化硼薄膜7，立方氮化硼薄膜7與外部散熱器1相連，n個并聯或串聯的LED芯片3用導熱膠9固定在立方氮化硼薄膜7上，n≥1，LED芯片3的兩個電極5與引出線4相連，通過引出線使LED芯片的兩個電極連接到外部電極2上，LED芯片與引出線用熒光粉膠6封裝。

芯片工作時產生的熱量，可以同時從橫向和縱向兩個通道向外部傳輸到散熱器上，從而提高芯片的散熱效果，延長LED的使用壽命。

上述具體實施方式僅是本實用新型的具體實施例子，本實用新型不限于以上實施例子，在本實用新型的精神和權利要求的保護范圍內，對本實用新型作出的任何修改和改變，均應認為是落入本實用新型的保護范圍。