[發明專利]一種用AlSiC復合基板封裝的LED

有效

• 申請號: 201310301070.6
• 申請日: 2013-07-16
• 公開（公告）號: CN103390715A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: 李國強;凌嘉輝;劉玫潭;劉家成
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H01L33/48
• 分類號: H01L33/48;H01L33/64
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 陳文姬

技術領域

本發明涉及板上封裝的LED，特別涉及一種用AlSiC復合基板封裝的LED。

背景技術

隨著微電子器件向高性能、輕量化和小型化方向發展，微電子對封裝材料提出越來越苛刻的要求。傳統的封裝材料包括硅基板，金屬基板和陶瓷基板等。硅和陶瓷基板加工困難，成本高，熱導率低；金屬材料的熱膨脹系數與微電子芯片不匹配，在使用過程中將產生熱應力而翹曲。因此，這些傳統的封裝材料很難滿足封裝基板的苛刻需求。對于大功率LED來說，這尤為重要。

國內外新研發的散熱基板材料有金屬芯印刷電路板（MCPCB）、覆銅陶瓷板（DBC）和金屬基低溫燒結陶瓷基板（LTCC-M）。其中，金屬芯印刷電路板熱導率受到絕緣層的限制，熱導率低，且不能實現板上封裝；覆銅陶瓷板采用直接鍵合方式將陶瓷和金屬鍵合在一起，提高了熱導率，同時使得熱膨脹系數控制在一個合適的范圍，但金屬和陶瓷的反應能力低，潤濕性不好，使得鍵合難度高，界面結合強度低，易脫落；金屬基低溫燒結陶瓷基板對成型尺寸精度要求高，工藝復雜，也同樣存在金屬和陶瓷潤濕性不好、易脫落的難題。

發明內容

為了克服現有技術的上述缺點與不足，本發明的目的在于提供一種用AlSiC復合基板封裝的LED，AlSiC復合基板與LED芯片材料熱膨脹系數相匹配，板上封裝的LED芯片不易脫落，提高了LED的使用壽命。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

一種用AlSiC復合基板封裝的LED，包括表面依次鍍有銅膜和銀膜的AlSiC復合散熱基板、LED光源模塊、金線和氧化鋁陶瓷邊框；所述LED光源模塊封裝在AlSiC復合散熱基板上；所述氧化鋁陶瓷邊框設于LED光源模塊外側，與LED光源模塊粘接；所述氧化鋁陶瓷邊框上鍍有兩個銅膜電極，兩個銅膜電極分別通過金線與LED光源模塊的正、負極連接。

所述銅膜包括第一層銅膜和第二層銅膜，所述第一層銅膜采用化學鍍的方法在AlSiC復合散熱基板的表面制備，所述第二層銅膜采用電鍍的方法在第一層銅膜的表面制備。

所述第一層銅膜的厚度為0.8-1μm。

所述第二層銅膜的厚度為10-20μm。

所述銀膜采用無氰電鍍的方法制備。

所述LED光源模塊采用COB（chip?on?board，簡稱COB）封裝工藝封裝在AlSiC復合散熱基板上。

與現有技術相比，本發明具有以下優點和有益效果：

（1）本發明采用AlSiC復合散熱基板，AlSiC復合材料原材料價格便宜，能近凈成形復雜形狀，且具有熱導率高、膨脹系數可調、比剛度大、密度小，本發明的LED結構簡單、散熱性能好，所述的復合基板與LED芯片材料熱膨脹系數相匹配，使板上封裝的LED芯片不易脫落，提高了LED的使用壽命，且具有功率密度高、可靠性高和質量輕等優點。

(2)本發明的AlSiC復合散熱基板上依次鍍有第一層銅膜、第二層銅膜和銀膜，鍍膜銀后能提高基板反射率，提高LED光源模塊的出光效率，適用于高效大功率LED的制造。

（3）本發明采用氧化鋁陶瓷邊框封裝，用陶瓷邊框作為絕緣層。AlSiC是半導體材料，具有一定的導電性，直接在AlSiC基板上做銅膜電極可能會導致短路現象的發生。因此，在AlSiC基板上，LED芯片周邊粘貼上一個陶瓷邊框，并在陶瓷上做電極等線路，可以防止短路現象的出現，同時陶瓷邊框成本低，容易安裝，適合大規模生產。

附圖說明

圖1為本發明的實施例1的用AlSiC復合基板封裝的LED剖面圖。

圖2為本發明的實施例1的用AlSiC復合基板封裝的LED俯視圖。

具體實施方式

下面結合實施例及附圖，對本發明作進一步地詳細說明，但本發明的實施方式不限于此。

實施例

如圖1～2所示，本實施例的一種用AlSiC復合基板封裝的LED，包括表面依次鍍有銅膜2和銀膜3的AlSiC復合散熱基板1、LED光源模塊4、金線6和氧化鋁陶瓷邊框8；所述LED光源模塊4采用COB封裝工藝封裝在AlSiC復合散熱基板1上；所述氧化鋁陶瓷邊框8設于LED光源模塊4外側，與LED光源模塊4粘接；所述氧化鋁陶瓷邊框8上鍍有兩個銅膜電極7，兩個銅膜電極7分別通過金線6與LED光源模塊4的正、負極連接，透明硅膠5包裹金線6、銅膜電極7與金線6連接的部分。