[發明專利]LED金屬基板封裝及其制造方法

在審

• 申請號: 201380065063.9
• 申請日: 2013-12-06
• 公開（公告）號: CN104937732A
• 公開（公告）日: 2015-09-23
• 發明（設計）人: 安范模;樸勝浩
• 申請（專利權）人: 普因特工程有限公司
• 主分類號: H01L33/48
• 分類號: H01L33/48;H01L33/62
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 張春媛;閻娬斌

技術領域

本發明涉及一種LED金屬基板封裝，尤其涉及一種具有散熱結構的LED金屬基板封裝及其制造方法。

背景技術

作為環境友好的光源，半導體發光二極管(LED)受到了各個領域的關注。近來，LED的應用正擴展到各個領域，諸如室內和室外照明、汽車前燈和顯示器的背光單元(BLU)，需要高的光效率和優良的散熱特性。對于高效率LED，首先應該改善LED的材料或結構，然而需要改善LED封裝的結構和其中使用的材料。

即，在高效率LED中，將產生高溫熱量，因此這些熱量必須有效散出，否則LED的溫度升高將使特性老化，從而縮短壽命。在高效率LED封裝中，對有效輻射LED產生的熱的努力正在取得進展。

圖1是光學裝置的橫截面圖的示范性示例，其中將光學裝置芯片40安裝在其中形成有垂直絕緣層20的金屬基板10的空腔60內。

參考圖1，例如，通過將疊層垂直切割成具有預定長度(寬度)的片，可形成其中形成有垂直絕緣層20的金屬基板10，其中所述疊層通過交替地層疊(或形成)金屬基板和絕緣層來形成。可以使用具有良好的熱導率和電導率的鋁、銅或包括至少一種上述材料的合金等，作為其中形成有這種垂直絕緣層20的金屬基板10的材料。而且，通過機械或化學蝕刻等形成的、向下逐漸變窄的空腔60，形成在其中形成有垂直絕緣層20的金屬基板10的上表面上。

同時，為了提高由光學裝置芯片40產生的光的反射特性、或者接合特性，例如，使用金屬鍍層工藝，諸如電鍍工藝、化學鍍層工藝或者濺射工藝，將鍍銀層30形成在空腔60的主壁上和金屬基板10的上表面上。?使用銀環氧樹脂粘合劑將光學裝置芯片40接合在空腔60內部的鍍銀層30的部分上表面上。

對于具有上述結構的光學裝置，銀環氧樹脂具有良好的電導率和接合特性，然而，其相對低的熱導率將在其中安裝高功率光學裝置的封裝中產生熱阻。因此，將使封裝的整個散熱特性退化，以致最終縮短光學裝置芯片40的壽命。而且，如果光學裝置芯片40是比用于可見光區域的光學裝置產生更多熱量的UV光學裝置，上述問題將變得更顯著。

發明內容

技術問題

設計解決上述問題的本發明的目的，在于提供一種LED金屬基板封裝及其制造方法，其能實現以低成本提高光學裝置芯片的效能和壽命的散熱結構。

問題的解決方案

為了解決上述問題，根據本發明示范性實施例的LED金屬封裝的制造方法包括以下步驟：

形成至少一個空腔，所述至少一個空腔包括向下達到金屬基板的預定深度的凹坑，該金屬基板被至少一個垂直絕緣層電隔離，其中在其底部容納所述至少一個垂直絕緣層；

使用掩模，遮蔽除在每個所述至少一個空腔內形成的所述金屬基板的部分上表面之外的、金屬基板的整個上表面；

移除形成在沒有被所述遮蔽覆蓋的所述部分上表面上的氧化層；

在已移除所述氧化層的每個所述部分上表面上，沉積電極層；

移除所述掩模；

通過使用金-錫(AuSn)合金焊接層的焊接，將光學裝置芯片接合在所述電極層上；和

將相對于每個所述垂直絕緣層的、位于所述金屬基板一側的所述光學裝置的電極，引線接合到相對于每個所述絕緣層的、位于所述金屬基板另一側的所述金屬基板的一部分上。

根據本發明另一示范性實施例的LED金屬封裝的制造方法包括以下?步驟：

形成至少一個空腔，該至少一個空腔包括向下達到金屬基板的預定深度的凹坑，該金屬基板被至少一個垂直絕緣層電隔離，其中在其底部容納所述至少一個垂直絕緣層；

使用掩模，遮蔽在所述至少一個空腔內的、除被所述至少一個垂直絕緣層電隔離的所述金屬基板的兩側的每一側的一部分之外的、金屬基板的整個上表面；

移除形成在沒有被所述遮蔽覆蓋的所述部分上表面上的氧化層；

在已移除所述氧化層的每個所述部分上表面上，沉積電極層；

移除所述遮蔽掩模；和

使用金-錫(AuSn)合金焊接層，將光學裝置芯片倒裝接合在每個所述垂直電極層上。

根據本發明又一示范性實施例的LED金屬封裝的制造方法包括以下步驟：

形成至少一個空腔，所述至少一個空腔包括向下達到金屬基板的預定深度的凹坑，該金屬基板被至少一個垂直絕緣層電隔離，其中在其底部容納所述至少一個垂直絕緣層；

通過金屬鍍層其中形成所述至少一個空腔的所述金屬基板的上表面來形成鍍層，