[發(fā)明專利]一種發(fā)光二極管的封裝支架及其制造方法

有效

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• 申請日: 2017-08-22
• 公開（公告）號: CN107731997B
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發(fā)明（設計）人: 蘭葉;顧小云;徐瑾;吳志浩;楊春艷;王江波
• 申請（專利權）人: 華燦光電（浙江）有限公司
• 主分類號: H01L33/62
• 分類號: H01L33/62;H01L33/64;H01L21/48
• 代理公司: 北京三高永信知識產(chǎn)權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 徐立

本發(fā)明公開了一種發(fā)光二極管的封裝支架及其制造方法，屬于半導體技術領域。所述封裝支架包括固晶金屬柱、封裝部、焊線部和電極引腳，所述固晶金屬柱上固定有發(fā)光二極管芯片，所述封裝部包裹在所述固晶金屬柱外，所述封裝部的材料采用塑膠，所述電極引腳固定在所述封裝部上并向遠離所述封裝部的方向延伸，所述焊線部設置在所述封裝部內(nèi)，用于將所述電極引腳與所述發(fā)光二極管芯片電連接，所述固晶金屬柱的材料采用鈦，所述固晶金屬柱固定有所述發(fā)光二極管芯片的區(qū)域內(nèi)開設有沿所述固晶金屬柱的軸向延伸的通孔，所述通孔內(nèi)設置摻有石墨烯顆粒的鋁柱。本發(fā)明可以避免發(fā)光二極管芯片和固晶金屬柱之間產(chǎn)生熱應力，同時能保障較高的傳熱效率。

技術領域

本發(fā)明涉及半導體技術領域，特別涉及一種發(fā)光二極管的封裝支架及其制造方法。

背景技術

發(fā)光二極管(英文：Light Emitting Diode，簡稱：LED)是高效、環(huán)保、綠色的新一代固態(tài)照明光源，具有低電壓、低功耗、體積小、重量輕、壽命長、高可靠性等優(yōu)點，廣泛應用于交通信號燈、汽車內(nèi)外燈、城市景觀照明、手機背光源、戶外全彩顯示屏等領域。

LED在實際應用中通常是先將LED芯片包裹在封裝支架里制成燈珠，再把燈珠連接到電路中。其中，LED芯片包括藍寶石襯底、設置在藍寶石襯底上的外延層和設置在外延層上的電極。封裝支架包括固晶金屬柱、封裝部、焊線部和電極引腳；固晶金屬柱設置在封裝部內(nèi)，LED芯片中的藍寶石襯底固定在固晶金屬柱上；焊線部也設置在封裝部內(nèi)，將LED芯片中的電極和電極引腳進行電連接；電極引腳延伸到封裝部外，將燈珠連接到電路中。

在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術至少存在以下問題：

LED芯片發(fā)光時產(chǎn)生的熱量全部通過固晶金屬柱傳導出去，為了避免熱量影響LED芯片的可靠性，目前固晶金屬柱的材料采用傳熱系數(shù)高的銅，以達到最佳的散熱效果。但是銅的熱膨脹系數(shù)為17.6，在LED芯片發(fā)光升溫時受熱膨脹較大，而固定在固定金屬柱上的藍寶石襯底的熱膨脹系數(shù)為7.5，在LED芯片發(fā)光升溫時受熱膨脹較小，LED芯片與固晶金屬柱之間在發(fā)光升溫時會產(chǎn)生很大的熱應力，長期的熱應力作用將造成LED芯片和固晶金屬柱分離，LED芯片的熱量無法傳導出去，LED芯片被燒壞而失效。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術的問題，本發(fā)明實施例提供了一種發(fā)光二極管的封裝支架及其制造方法。所述技術方案如下：

一方面，本發(fā)明實施例提供了一種發(fā)光二極管的封裝支架，所述封裝支架包括固晶金屬柱、封裝部、焊線部和電極引腳，所述固晶金屬柱上固定有發(fā)光二極管芯片，所述封裝部包裹在所述固晶金屬柱外，所述封裝部的材料采用塑膠，所述電極引腳固定在所述封裝部上并向遠離所述封裝部的方向延伸，所述焊線部設置在所述封裝部內(nèi)，用于將所述電極引腳與所述發(fā)光二極管芯片電連接，所述固晶金屬柱的材料采用鈦，所述固晶金屬柱固定有所述發(fā)光二極管芯片的區(qū)域內(nèi)開設有沿所述固晶金屬柱的軸向延伸的通孔，所述通孔內(nèi)設置摻有石墨烯顆粒的鋁柱。

可選地，所述石墨烯顆粒為層狀結構，所述層狀結構的層疊方向與所述固晶金屬柱的軸向垂直。

可選地，所述鋁柱的質(zhì)量為所述石墨烯顆粒的質(zhì)量的9倍～19倍。

可選地，所述通孔垂直于所述固晶金屬柱的軸向的截面上兩點之間的最大距離為100微米～150微米。

可選地，所述通孔的數(shù)量為多個，多個所述通孔以陣列形式分布在所述固晶金屬柱上。

可選地，所述固晶金屬柱的表面設有鍍銀層。

優(yōu)選地，所述固晶金屬柱沒有固定所述發(fā)光二極管芯片的區(qū)域上設有分布式布拉格反射鏡。

更優(yōu)選地，所述分布式布拉格反射鏡包括32個二氧化鈦層和32個二氧化硅層，所述32個二氧化鈦層和所述32個二氧化硅層交替層疊設置。