一种扇形结构的LED芯片制造技术

本实用新型专利技术涉及一种扇形结构的LED芯片，该芯片整体呈圆盘状，芯片包括基板层、焊片层、芯片层及散热透光层，焊片层设置在基板层与芯片层之间，散热透光层设在芯片层上，基板层具有圆形的外缘边界，在基板层的顶面上布置有多个正负极区域，焊片层包括多个子焊片，每一个子焊片都唯一对应一个正极区域或者负极区域，芯片层包括若干PN结，PN结的数量与正负极区域的数量相等，一个PN结通过焊片层唯一对应的连接在一个正负极区域上。本实用新型专利技术使用了扇形的LED芯片，使得在极小的范围内实现了方形LED芯片不能实现的光效果，以及发光均匀无黄斑，构成散热透光层的透明陶瓷的导热率为14W/mK是硅胶的100倍，散热效果好。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
—种扇形结构的LED芯片
本技术涉及一种LED芯片，特别是指一种扇形结构的LED芯片。
技术介绍
众所周知，LED芯片也称led发光芯片，其是led灯具的核心组件，其主要的功能是将电能转化为光能，LED芯片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。当这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个P-N结。当电流通过导线作用于LED芯片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。而光的波长也就是光的颜色，是由形成P-N结的材料决定的。在具体实施的时候LED芯片的制作流程主要分为两部分，首先在衬底上制作氮化镓(GaN)基的外延片，这个过程主要是在金属有机化学气相沉积外延片炉(MOCVD)中完成的。准备好制作GaN基外延片所需的材料源和各种高纯的气体之后，按照工艺的要求就可以逐步把外延片做好。常用的衬底主要有蓝宝石、碳化硅和硅衬底，还有GaAs、AIN、ZnO等材料。MOCVD是利用气相反应物(前驱物)及III族的有机金属和V族的NH3在衬底表面进行反应，将所需的产物沉积在衬底表面。通过控制温度、压力、反应物浓度和种类比例，从而控制镀膜成分、晶相等品质。MOCVD外延炉是制作LED外延片最常用的设备。然后是对LED PN结的两个电极进行加工，电极加工也是制作LED芯片的关键工序，包括清洗、蒸镀、黄光、化学蚀刻、熔合、研磨；然后对LED毛片进行划片、测试和分选，就可以得到所需的LED芯片。但是就目前市面上出现的LED芯片而言其整体一般都是方形结构的，受其结构的限制决定了这种LED芯片必然具有光通量较低，散热效果不高的缺点，从而大大的影响了LED芯片的使有用寿命，而此是为传统技术的主要缺点。
技术实现思路
本技术提供一种扇形结构的LED芯片，其整体采用扇形芯片进行封装，这样可以一个极小的圆内，最大程度的激发芯片能量，方便人们使用，而此就是本技术的主要目的。本技术所采用的技术方案为:一种扇形结构的LED芯片，包括基板层、焊片层、芯片层以及散热透光层，基板层位于最底层，焊片层设置在基板层与该芯片层之间，散热透光层覆盖在芯片层上；其特征在于:所述基板层整体呈圆盘状，在基板层的圆盘面上布置有若干个正负极区域；正负极区域整体呈扇形，正负极区域一分为二成两个形状和面积完全相同的扇形，分别为正极区域和负极区域；若干个正负极区域均以圆盘面的圆心为圆心顺序布满在基板层的圆盘面上，若干个正极区域与负极区域呈间隔排列；所述焊片层包括若干个子焊片，每一个子焊片都唯一对应一个正极区域或者负极区域；所述芯片层包括若干个PN结，PN结整体呈扇形，PN结一分为二成两个形状和面积完全相同的扇形，分别为正极部分和负极部分；每一个正极部分的扇形形状以及扇形面积与所述基板层的正极区域相同，且一个正极部分通过一个子焊片唯一对应地连接在一个正极区域上；每一个负极部分的扇形形状以及扇形面积与所述基板层的负极区域相同，且一个负极部分通过一个子焊片唯一对应地连接在一个负极区域上；位于正极部分和正极区域之间的子焊片与位于负极部分和负极区域之间的子焊片不接触；所述PN结之间串联连接，所述散热透光层由具有散热透光的材料制成。进一步的，所述基板层由陶瓷或者金属材料制成，其顶面上镀有金或者银层，金或者银层的厚度在0.05-0.1mm之间。进一步的，所述焊片层为共晶焊片层，所述共晶焊片层为AuSn合金，其中Au的质量百分比为30%-70%，所述共晶焊片层的厚度在0.05-0.15mm之间。进一步的，所述焊片层为共晶焊片层，所述共晶焊片层为AuSnAg合金，其中AiuAg的总体质量百分比为30%-70%，Au与Ag之间的质量比例在1:1至1:5之间，所述共晶焊片层的厚度在0.05-0.15mm之间。进一步的，所述每一个正极区域、负极区域、正极部分、负极部分以及子焊片整体都呈扇形，其中，正极区域、负极区域、正极部分、负极部分的扇形形状以及扇形面积相同，子焊片的扇形形状以及扇形面积小于正极区域、负极区域、正极部分、负极部分的扇形形状以及扇形面积。进一步的，所述散热透光层由荧光透明陶瓷制成，荧光透明陶瓷为钇铝石榴石透明陶瓷片。进一步的，在所述基板层的圆盘面上布置有四个正负极区域，组成一个正负极区域的正极区域和负极区域的扇形面积为该基板层圆盘面面积的1/8 ;所述焊片层包括八个子焊片，所述芯片层包括四个PN结，组成一个PN结的正极部分以及负极部分的扇形面积为基板层圆面积的1/8。一种制作扇形结构的LED芯片的制造方法，其特征在于，包括如下步骤:第一步、制作基板层，基板层由陶瓷或者金属材料制成，基板层的圆盘面上镀有金或者银层，金或者银层的厚度在0.05-0.1mm之间，基板层具有圆形的外缘边界，在基板层的圆盘面上布置若干个正负极区域，每一个该正负极区域都具有弧边以及连接在该弧边两端的两条半径线，正负极区域整体呈扇形，弧边与该基板层的外缘边界相重叠，每一个正负极区域都包括正极区域以及负极区域，若干个正负极区域顺序布满在该基板层的顶面上，若干个正负极区域的正极区域与负极区域间隔设置；第二步、将芯片层利用焊片层焊接在第一步的基板层上，得到半成品，焊片层为共晶焊片层，焊片层包括若干个子焊片，每一个子焊片都唯一对应一个正极区域或者负极区域，焊片层的厚度在0.05-0.15mm之间，芯片层包括若干PN结，每一个PN结都具有弧边以及连接在弧边两端的两条半径线，PN结整体呈扇形，并且，PN结的扇形形状以及扇形面积与基板层的正负极区域相同，PN结的数量与正负极区域的数量相等，一个PN结通过焊片层唯一对应的连接在一个正负极区域上，每一个PN结都包括正极部分以及负极部分，其中，正极部分通过一个子焊片唯一对应的连接在一个正负极区域的正极区域上，负极部分通过另外一个子焊片唯一对应的连接在一个正负极区域的负极区域上，位于正极部分与正极区域之间的子焊片与位于负极部分与该极区域之间的子焊片不接触；PN结之间串联连接，在200至300摄氏度的情况下将芯片层利用焊片层焊接在第一步的基板层上；第三步、初检并封装，将第二步中的半成品进行初步通电点亮检测，如果焊接在基板层上的芯片层的每一个PN结都发光则点入无机二氧化硅液体胶，并进行烘烤固化，点入无机二氧化硅液体胶的胶量以完全淹没该半成品为准，在烘烤固化的过程中控制温度在200至300摄氏度的情况下烘烤20至40分钟，在完成烘烤后需要检查该半成品表面的凝固情况；第四步、将散热透光层盖设在第三步中的经过初检并封装的半成品上，以完成整体生产过程，散热透光层由荧光透明陶瓷制成，荧光透明陶瓷为钇铝石榴石透明陶瓷片，首先在第三步中的经过初检并封装的半成品上点上无机二氧化硅液体胶，之后将该散热透光层盖设在该半成品上，之后控制温度在180至220摄氏度烘烤50至70分钟进行固化后得到成品，将该成品依次进行点亮分拣并选出合格的成品以完成整体生产过程。进一步的，在所述第二步中每一个正极区域、负极区域、正极部分、负极部分以及子焊片整体都呈扇形，其中，正极区域、负极区域、正极部分、负极部分的扇形形状以及扇形面积相同，子焊片的扇形形状以及扇形面积小本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种扇形结构的LED芯片，包括基板层、焊片层、芯片层以及散热透光层，基板层位于最底层，焊片层设置在基板层与该芯片层之间，散热透光层覆盖在芯片层上；其特征在于： 所述基板层整体呈圆盘状，在基板层的圆盘面上布置有若干个正负极区域；正负极区域整体呈扇形，正负极区域一分为二成两个形状和面积完全相同的扇形，分别为正极区域和负极区域；若干个正负极区域均以圆盘面的圆心为圆心顺序布满在基板层的圆盘面上，若干个正极区域与负极区域呈间隔排列； 所述焊片层包括若干个子焊片，每一个子焊片都唯一对应一个正极区域或者负极区域； 所述芯片层包括若干个PN结，PN结整体呈扇形，PN结一分为二成两个形状和面积完全相同的扇形，分别为正极部分和负极部分；每一个正极部分的扇形形状以及扇形面积与所述基板层的正极区域相同，且一个正极部分通过一个子焊片唯一对应地连接在一个正极区域上；每一个负极部分的扇形形状以及扇形面积与所述基板层的负极区域相同，且一个负极部分通过一个子焊片唯一对应地连接在一个负极区域上； 位于正极部分和正极区域之间的子焊片与位于负极部分和负极区域之间的子焊片不接触； 所述PN结之间串联连接，所述散热透光层由具有散热透光的材料制成。...

【技术特征摘要】
1.一种扇形结构的LED芯片，包括基板层、焊片层、芯片层以及散热透光层，基板层位于最底层，焊片层设置在基板层与该芯片层之间，散热透光层覆盖在芯片层上；其特征在于: 所述基板层整体呈圆盘状，在基板层的圆盘面上布置有若干个正负极区域；正负极区域整体呈扇形，正负极区域一分为二成两个形状和面积完全相同的扇形，分别为正极区域和负极区域；若干个正负极区域均以圆盘面的圆心为圆心顺序布满在基板层的圆盘面上，若干个正极区域与负极区域呈间隔排列； 所述焊片层包括若干个子焊片，每一个子焊片都唯一对应一个正极区域或者负极区域； 所述芯片层包括若干个PN结，PN结整体呈扇形，PN结一分为二成两个形状和面积完全相同的扇形，分别为正极部分和负极部分；每一个正极部分的扇形形状以及扇形面积与所述基板层的正极区域相同，且一个正极部分通过一个子焊片唯一对应地连接在一个正极区域上；每一个负极部分的扇形形状以及扇形面积与所述基板层的负极区域相同，且一个负极部分通过一个子焊片唯一对应地连接在一个负极区域上； 位于正极部分和正极区域之间的子焊片与位于负极部分和负极区域之间的子焊片不接触； 所述PN结之间串联连接，所述散热透光层由具有散热透光的材料制成。2.如权利要求1所述的一种扇形结构的LED芯片，其特征在于:所述基板层由陶瓷或者金属材料制成，其顶面上镀有金或者银层，金或者银层的厚度在0.05-0.1mm之间。3.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹军，
申请(专利权)人：浙江亿米光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33