[發明專利]一種可拼接式LED倒裝芯片高效散熱模塊結構及散熱結構

在審

• 申請號: 201710609617.7
• 申請日: 2017-07-25
• 公開（公告）號: CN107644931A
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發明（設計）人: 夏目義市;李戰剛;于國建
• 申請（專利權）人: 夏目義市;昆山瑞頂螢智能光電科技有限公司
• 主分類號: H01L33/48
• 分類號: H01L33/48;H01L33/64
• 代理公司: 蘇州市方略專利代理事務所(普通合伙)32267
• 代理人: 馬廣旭

技術領域

本發明涉及倒裝芯片領域，具體是一種LED倒裝芯片散熱模塊結構及散熱結構。

背景技術

倒裝芯片封裝技術是把裸芯片通過焊球直接連接在有機基板上的技術，其封裝方式為芯片正面朝下面向基板，不需要引線鍵合就能形成最短的電路，該技術會在芯片與基板之間的焊球連接的間隙處填充填充膠，這種填充技術稱為底部填充技術，它能把芯片、焊球凸點和基板緊緊地黏附在一起，從而可以降低焊點上的應力同時提高焊點的熱疲勞壽命。

由于倒裝芯片是直接通過芯片上呈陣列排布的凸點來實現芯片與封裝襯底的互連，芯片本身是倒扣在封裝襯底上的，即LED倒裝芯片上PN極與基板上的正負極共晶鍵合，沒有使用金線，為避免基板上的正負極與電路板接觸使得正負極導通，通常在基板與電路板直接設置絕緣層，一般絕緣層的散熱效果不佳，通常會對絕緣層進行改進，目前散熱效果較好的絕緣層一般為發明材質制成，然而發明材質成本較高，且其散熱效果也是無法與直接焊接散熱效果相比的。

目前，倒裝芯片技術使得集成規模和芯片功耗越來越大，對于LED倒裝芯片來說，工作溫度的上升使得散熱問題越來越突出，如果導熱效果差，容易引起光衰問題，如何改善散熱問題成為倒裝芯片封裝技術的重點考慮的問題。

因此，需要一種LED倒裝芯片散熱模塊結構及散熱結構，以解決現有技術存在的不足。

發明內容

發明目的：針對上述現有技術中的存在的問題和不足，本發明的目的是提供一種可拼接式LED倒裝芯片高效散熱模塊結構及散熱結構。

技術方案：為達到上述目的，本發明所述的一種可拼接式LED倒裝芯片高效散熱模塊結構，包括LED倒裝芯片，所述LED倒裝芯片的一端為正極，另一端為負極，所述正極下方連接可快速散熱的導電塊A，所述負極下連接有可快速散熱的導電塊B，所述導電塊A和導電塊B之間設有絕緣層。本發明中將可快速散熱的導電塊A和導電塊B分別于LED倒裝芯片的正極和負極相連，將LED倒裝芯片產生的熱量快速導出，將LED倒裝芯片的散熱速度至少提高了5-10倍，并且由于導電塊A和導電塊B之間設有絕緣層，導電塊A和導電塊B之間不會電導通，所以不會產生短路的情況，大大改善了LED倒裝芯片工作過程中的散熱問題，成幾何倍的提高了散熱效率，解決了LED倒裝芯片行業內散熱困難的大難題。

本發明中所述LED倒裝芯片的正極與所述電塊A之間為焊接。所述LED倒裝芯片的負極與所述導電塊B之間為焊接。本發明中優選采用焊接的連接方式，進一步提高了散熱效率；現有技術中，由于LED倒裝芯片正負極易導通的問題，采用絕緣膠連的方式連接LED倒裝芯片和散熱片，散熱系數一般在5-8左右，但是由于本發明所述結構克服了LED倒裝芯片正負極導通的問題，LED倒裝芯片的正負極和導電塊之間采用焊接的連接方式，導熱系數能夠達到70-80；大大加快了導熱速度，LED倒裝芯片工作過程中的熱量迅速通過導電塊A和B散出，工作溫度不會上升，光衰的現象不會出現。

本發明中所述導電塊A和導電塊B之間的絕緣層為空氣，或者絕緣膠，或氧化鋁。本發明中設置的絕緣層如果為空氣，就是將導電塊A和導電塊B分離放置，如果為絕緣膠，或氧化鋁等絕緣材料，就可以將導電塊A和導電塊B拼合在一起，在導電塊A和導電塊B之間夾入絕緣的絕緣膠或者絕緣氧化鋁材料等，實現導電塊A和導電塊B的絕緣不導通，從而解決LED倒裝芯片正負極導通短路的問題，同時也實現了到導電塊A和導電塊B幫助LED倒裝芯片快速散熱的作用。

本發明中所述導電塊A和導電塊B下方設有散熱器；所述散熱器由兩個中間有絕緣層隔開的兩部分金屬材料組成。本發明中可以將倒裝芯片、導電塊A、導電塊B作為整體封裝到散熱器上做成和目前市場上使用的芯片同樣規格的芯片，被安裝到其他設備或產品上，能夠直接替代目前的封裝芯片，不需要重新改造現有安裝LED倒裝芯片的結構，直接使用，方便了用戶的替換和更新。

本發明中所述導電塊A和導電塊B為金屬塊，特別是銅塊；能夠實現快速散熱，其中銅的穩定性高，性價比更高。

本發明還公開了一種可拼接式LED倒裝芯片高效散熱結構，該散熱結構采用1個或一個以上的散熱模塊結構串聯而成。其中一個散熱模塊結構中的倒裝芯片的負極與相互串聯的散熱模塊結構中倒裝芯片的正極之間設有絕緣層。可根據實際散熱的需求，將相鄰散熱結構之間可通過導電塊焊接串聯。通過模塊快速組合的方式滿足不同功率LED燈的需求，從而實現各自散熱，互不影響。