[發明專利]積木式散熱、電路集成化LED倒裝芯片光源陶瓷基座

有效

• 申請號: 201610229983.5
• 申請日: 2016-04-14
• 公開（公告）號: CN105720184B
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 荊允昌;李亞平;李彥卿
• 申請（專利權）人: 河北大旗光電科技有限公司
• 主分類號: H01L33/64
• 分類號: H01L33/64;H01L33/62;H01L33/48
• 代理公司: 石家莊海天知識產權代理有限公司 13101
• 代理人: 田文其

一種積木式散熱、電路集成化LED倒裝芯片光源陶瓷基座，包括氧化鋁或氮化鋁陶瓷基座本體、陶瓷基座本體上端面上的濺鍍銅層腐蝕制得的印刷電路和可組合呈環狀裝置在陶瓷基座本體外緣的陶瓷或金屬大散熱模塊。由于座體采用積木式組合結構設計，組件可批量化、標準化和通用化生產，能夠取得上市快、制造成本低、質量可保障的積極效果，且通過不斷創新還能使產品越來越個性化，滿足客戶的不同定制需求；而固晶LED倒裝芯片的印刷電路采用濺鍍技術在陶瓷基座本體的上端面上直接濺鍍一銅層，然后通過腐蝕形成，不僅可縮短LED倒裝芯片散熱路徑、降低熱阻、提高導熱性能、延長使用壽命，而且還使LED倒裝芯片照明產品結構簡化、生產工藝流程縮短、生產效率更高。

技術領域

本發明涉及一種LED倒裝芯片光源陶瓷基座，特別是一種積木式散熱、電路集成化LED倒裝芯片光源陶瓷基座。

背景技術

LED是一種以固態半導體芯片作為發光元件，將電能轉化為光能的半導體器件，作為光電器件，其工作過程中只有30％左右的電能轉化為光能，其余的電能幾乎都會轉化為熱能，LED工作時產生的熱量如不能及時經由散熱結構迅速導出并散發掉，將會極大地影響其品質，嚴重時會大大縮短其壽命，因此LED照明產品散熱結構、散熱能力的優劣尤為重要。目前，LED照明產品分為LED倒裝芯片照明產品和LED正裝芯片照明產品兩大類，而在導電、導熱性能方面，LED倒裝芯片照明產品明顯優于LED正裝芯片照明產品。如附圖1所示，現有的LED倒裝芯片照明產品：LED倒裝芯片固定在表面制有印刷電路的鋁基板上，作為光源，其鋁基板再通過導熱硅脂固定在散熱器上，這樣的LED倒裝芯片封裝技術方案存在二個導熱瓶頸：a.鋁基板與印刷電路銅箔之間的粘結環氧樹脂；b.鋁基板與散熱器之間的導熱硅脂，如此結構產品，LED倒裝芯片散熱路徑長、熱阻大、散熱慢，會大大影響其使用壽命，并且由于生產工藝流程繁瑣，還會影響生產效率。

此外，現有的LED照明產品為解決散熱問題，功率不同，配備大小不同的散熱器，由于種類繁多，無形中將增加設計費用，抬高造價，且也不利于規模化生產。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有LED倒裝芯片封裝技術及照明產品散熱器設計存在的不足，而提供LED照明產品一種積木式散熱、電路集成化LED倒裝芯片光源陶瓷基座，以簡化LED倒裝芯片照明產品結構、縮短LED倒裝芯片散熱路徑、降低熱阻、提高導熱性能、延長其使用壽命，并以模塊化的設計和生產，降低陶瓷基座的造價并提高生產效率。

本發明的目的可以通過這樣的技術方案來實現：這種積木式散熱、電路集成化LED倒裝芯片光源陶瓷基座，它包括氧化鋁或氮化鋁陶瓷基座本體、陶瓷基座本體上端面上的濺鍍銅層腐蝕制得的印刷電路和可組合呈環狀裝置在陶瓷基座本體外緣的陶瓷或金屬大散熱模塊，所述的陶瓷基座本體由中空的第一上圓臺和其下端連接的圓筒體構成，中空第一上圓臺的上端面，即陶瓷基座本體的上端面上還開設與其內腔相通的引線孔，中空第一上圓臺的下端面靠近其外緣開設環形卡扣安裝大散熱模塊的第一凹槽，而中空第一上圓臺下端連接的圓筒體外壁上制有螺紋；所述的可組合呈環狀裝置在陶瓷基座本體外緣的大散熱模塊呈扇形狀，上端面靠近其內緣開設弧形第二凹槽，以在扇形大散熱模塊內緣形成與陶瓷基座本體中空第一上圓臺下端面靠近外緣開設的環形第一凹槽卡扣配合的卡頭。這樣的LED倒裝芯片光源陶瓷基座使用時，將LED倒裝芯片直接固晶在陶瓷基座本體上端面上制得的印刷電路上，并通過引線與裝置于陶瓷基座本體空腔內的驅動電路相連；其扇形大散熱模塊，則根據需要組合呈環狀通過扇形大散熱模塊內緣形成的卡頭與陶瓷基座本體中空第一上圓臺下端面靠近外緣開設的環形第一凹槽卡扣定位，用導熱膠粘結固定在陶瓷基座本體中空第一上圓臺的外緣。使用這樣陶瓷基座的LED照明產品：LED倒裝芯片工作時產生的熱量將直接由濺鍍固定于陶瓷基座本體上端面上的印刷電路傳導給陶瓷基座本體，進而通過裝置在陶瓷基座本體外緣的大散熱模塊散發，由于形成印刷電路的銅材是良導體，而陶瓷基座本體又采用氧化鋁或氮化鋁陶瓷制造，具有高熱傳導和高輻射的物理特性，因而能將LED倒裝芯片工作時產生的熱量快速導出并散發掉。