发光器件制造技术

一种发光器件（２００）具有底座（１００）和用于传热的板（３００），所述传热的板（３００）包括金属板（３０）。底座（１００）具有安装基底（１０），安装在安装基底上的至少一个发光二极管晶片（５）和形成安装基底（１０）上以电连接到发光二极管晶片（５）的电导线。底座（１０）的安装基底（１０）的第一平面（１１）被热接合到第一板（３００）。例如，所述板为具有金属板（３０）的电路板，并且底座（１００）热接合到至少一个板（３００）中的一个的金属板（３０）上。在一个例子中，用于传热的第二板也热接合到安装基底（１００）的第二平面以用于提供多个传热路径。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有发光二极管的发光器件，尤其涉及一种具有良好传热性能的发光器件。
技术介绍
近来，通过基于氮化镓半导体发射蓝光或紫外线的发光二极管(LED)晶片与各种类型的荧光材料结合，发出不同于LED晶片发出的光的一种或多种颜色的光(包括白光)的发光器件已被开发。该发光器件例如具有体积小、重量轻和功耗低的优点，并且广泛地用于显示器的光源，代替小灯泡的光源，液晶显示器的光源，等等。当这样的发光器件被用于显示器的光源、液晶板的光源或类似的光源时，每个晶片的亮度低并且不足。于是提供LED管壳以使LED晶片安装和密封在安装基底上，该安装基底具有待连接到外电路的导电部分，通常所需数量的LED管壳被安装在印刷电路板上。例如，日本专利特开2001-134558公开了一种发光器件，其中在其凹口中具有发光二极管晶片的金属块被安装在金属平板上。为了提供高的光强度，可以增加用于LED晶片的注入电流。由于现在可用的LED晶片具有小至10％的效率，大部分输入电能被转化为热量，因此热量随着电流的增加而增加。我们已经知道当温度因产生的热量而升高时诸如LED晶片的使用寿命和效率这样的特性受到损害。由于用来安装LED管壳的印刷电路板通常由诸如聚酰亚胺或环氧树脂这样的低热传导率的树脂制造，因此产生的热量不会有效地从LED管壳被散发。图1显示了有效地传递在LED管壳中产生的热量的现有技术的发光器件99的一个例子(例如，日本专利特开2002-162626)。每个LED管壳90具有一对被称为平面安装型的外端子95，并且被安装在膜基底92上，该膜基底是由聚酰亚胺制成的印刷电路板。导电图案的线路区域93形成于膜基底92的顶面上，而其背面用粘合剂接合到由金属制成的支承框架91上。LED管壳90的电极95连接到线路93。此外，在LED管壳90下方的区域垂直地通过膜基底92和框架91形成孔，具有高热传导率的粘性填充物94被填充到所述孔中直到LED管壳90的后面。由LED晶片产生的一部分热量经线路区域93传导到膜基底92并且进一步传导到框架91以从那里散发。此外，由LED管壳产生的大部分热量直接通过粘性填充物传导到膜基底92并且进一步传导到框架91以从那里散发。然而，上述的发光器件的传热结构具有以下的问题。主要由硅树脂制成并且具有高热传导率的粘性填充物被用来传导在LED晶片中产生的热量，但是它具有的热传导率比诸如金属或陶瓷这样的材料更小。此外，除了将LED管壳安装到线路区域93的步骤之外，在其封装过程中至少还需要将所述填充物填充到所述孔中以用于形成传热路径的步骤。而且，填充步骤麻烦。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种带有LED晶片的发光器件，其具有简单的结构以改善传热。在本专利技术的一个方面，一种发光器件包括底座(submount)和用于传热的第一板，所述第一板包括金属板。所述底座包括安装基底、安装在安装基底上的至少一个发光二极管晶片和形成于所述安装基底上以电连接到所述发光二极管晶片的电导线。与所述第一板的金属板相对的安装基底的第一平面被热接合到所述第一板以用于传热。所述传热意味着热量通过所述底座和用于传热的所述第一板之间的固体材料进行传导。热连接包括两平面之间的接触或其用焊料或类似物接合。优选地，用于传热的所述第一板包括所述金属板、形成于金属板上的绝缘层、和形成于所述绝缘层上的电连接图案层。所述底座的安装基底的第一平面被热接合到所述第一板的所述金属板的一部分，所述金属板的所述一部分为在与所述底座相对的一侧通过去除所述绝缘层和所述图案层而暴露的部分。所述底座的所述电导线电连接到所述第一板的所述电连接图案层。在所述晶片中产生的热量可以被传递到所述金属板。优选地，所述安装基底和所述第一板中的至少一个具有突起，该突起具有平面以热接合到所述安装基底和所述第一板中的另一个。因此，所述安装基底可以直接被接合到所述第一板。优选地，所述安装基底和所述第一板中的一个具有突起，而另一个具有凹口，从而所述突起适配在所述凹口中以在它们之间热接合。优选地，用接合材料使所述发光二极管晶片面朝下地被安装到所述安装基底。优选地，所述安装基底包括通孔，所述通孔由热传导率高于所述安装基底的材料制成的层覆盖。例如，所述通孔充满热传导率高于所述安装基底的材料。优选地，所述发光器件进一步包括设在所述安装基底和用于传热的所述第一板之间的金属元件。所述金属元件与所述底座的安装基底以及所述第一板的所述金属板的所述暴露部分热接合。例如，所述金属元件是接合元件，以将所述底座的安装基底接合到所述第一板的所述金属板的所述暴露部分。优选地，所述安装基底由陶瓷材料制造。因此，可以比由树脂制造的安装基底更有效地传递热量。在本专利技术的不同方面，一种发光器件进一步包括在所述安装基底的第一平面上的至少一个凹槽。优选地，所述至少一个凹槽中的每一个都包括一个底部和两个侧面，所述两个侧面之间的宽度沿着从所述底部向所述至少一个凹槽中的每一个的开口的方向增加。优选地，所述发光器件进一步包括在所述至少一个凹槽上形成的层，所述层由热传导率高于所述安装基底的材料形成。优选地，用接合材料使所述发光二极管晶片面朝下地被安装到所述安装基底，并且所述至少一个凹槽形成于所述接合材料和所述安装基底的第一平面之间以热接合到所述金属板的所述暴露部分。优选地，提供了两个或以上的凹槽，并且所述凹槽的密度朝着刚好处于所述二极管晶片之下的区域增加。优选地，所述至少一个凹槽的数量等于或大于两个，并且所述凹槽具有不同的深度。所述凹槽的深度朝着刚好处于所述二极管晶片之下的区域增加。优选地，所述至少一个凹槽的数量等于或大于两个，并且所述凹槽的密度朝着刚好处于所述接合材料之下的区域增加。优选地，所述至少一个凹槽的数量等于或大于两个，并且所述凹槽具有不同的深度。所述凹槽的深度朝着刚好处于所述接合材料之下的区域增加。优选地，所述至少一个凹槽的数量等于或大于两个，并且所述凹槽具有不同的深度。所述至少一个凹槽的数量等于或大于两个，并且所述凹槽的密度朝着刚好处于所述发光二极管晶片中的中央发光二极管晶片之下的区域增加。优选地，所述至少一个发光二极管晶片的数量等于或大于两个，所述至少一个凹槽的数量等于或大于两个，所述凹槽具有不同的深度，并且所述凹槽在所述至少一个发光二极管晶片中的中央发光二极管晶片和所述金属板的所述暴露部分之间的区域中的深度大于在其它区域中的深度。在本专利技术的另一方面，除了用于传热的第一板之外，所述发光器件进一步包括用于传热的第二板，该第二板被热接合到不同于其第一平面的所述底座的第二平面。因此在所述发光二极管晶片中产生的热量可以以两种方式通过所述第一和第二板被传递。所述传热意味着热量通过所述底座和用于传热的所述第一和第二板之间的固体材料进行传导。优选地，用于传热的所述第二板包括另一金属板、形成于另一金属板上的绝缘层、和形成于所述绝缘层上的电连接图案层。所述电连接图案层电连接到所述底座的所述导线。如果所述底座的所述安装基底被直接接合到所述金属板，那么热量被更有效地传递到所述第二板。优选地，所述第一和第二板中的一个包括至少一个板状元件以与所述第一和第二板中的另一个热接合。优选地，所述发光器件进一步包括设在所述第一和第二板之间的导热元件以与所述第一和第二板中的每本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光器件，其包括：底座，其包括安装基底，安装在基底上的至少一个发光二极管晶片和形成于所述安装基底上以电连接到所述发光二极管晶片的电导线；和用于传热的第一板，其包括金属板；其中与所述第一板的金属板相对的安装基底的第 一平面被热接合到所述第一板。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2003-5-26 148050/2003;JP 2003-8-21 298007/2003;1.一种发光器件，其包括底座，其包括安装基底，安装在基底上的至少一个发光二极管晶片和形成于所述安装基底上以电连接到所述发光二极管晶片的电导线；和用于传热的第一板，其包括金属板；其中与所述第一板的金属板相对的安装基底的第一平面被热接合到所述第一板。2.根据权利要求1所述的发光器件，其中用于传热的所述第一板包括所述金属板、形成于金属板上的绝缘层、和形成于所述绝缘层上的电连接图案层，所述底座的安装基底的第一平面被热接合到所述第一板的所述金属板的一部分，所述金属板的所述一部分为在与所述底座相对的一侧通过去除所述绝缘层和所述图案层而暴露的部分，并且所述底座的所述电导线电连接到所述第一板的所述电连接图案层。3.根据权利要求2所述的发光器件，其中所述安装基底和用于传热的所述第一板中的至少一个具有突起，该突起具有平面以热接合到所述安装基底和所述第一板中的另一个。4.根据权利要求2所述的发光器件，其中所述安装基底和所述用于传热的第一板中的一个具有突起，而另一个具有凹口，从而所述突起适配在所述凹口中以在它们之间热接合。5.根据权利要求2所述的发光器件，其中用接合材料使所述发光二极管晶片面朝下地被安装到所述安装基底。6.根据权利要求2所述的发光器件，其中所述安装基底包括通孔，所述通孔由热传导率高于所述安装基底的材料制成的层覆盖。7.根据权利要求6所述的发光器件，其中所述通孔充满热传导率高于所述安装基底的材料。8.根据权利要求2所述的发光器件，进一步包括设在所述安装基底和用于传热的所述第一板之间的金属元件，所述金属元件与所述底座的安装基底以及所述第一板的所述金属板的所述暴露部分热接合。9.根据权利要求8所述的发光器件，其中所述金属元件是接合元件，以将所述底座的安装基底接合到所述第一板的所述金属板的所述暴露部分。10.根据权利要求1所述的发光器件，其中所述安装基底由陶瓷材料制造。11.根据权利要求1所述的发光器件，其中至少一个凹槽被设置在所述安装基底的所述第一平面上。12.根据权利要求11所述的发光器件，其中所述至少一个凹槽中的每一个都包括一个底部和两个侧面，所述两个侧面之间的宽度沿着从所述底部向所述至少一个凹槽中的每一个的开口的方向增加。13.根据权利要求11所述的发光器件，进一步包括在所述至少一个凹槽上形成的层，所述层由热传导率高于所述安装基底的材料形成。14.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：桥本拓磨，杉本胜，横谷良二，西冈浩二，岩堀裕，石崎真也，铃木俊之，内野野良幸，武藤正英，森哲，木村秀吉，
申请(专利权)人：松下电工株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]