The invention discloses a LED chip flat heat pipe integrated packaging structure and a preparation method thereof, which comprises a radiating fin, a flat heat pipe, a circuit layer, a plurality of LED chips and a chip packaging material. The flat heat pipe Fluiddynamics ALN insulation ceramic plate, the condensing surface of the purple copper shell plate, porous wick structure evaporation surface is provided with a radial groove, the condensing surface is provided with a thin layer of porous wick structure, evaporation and condensation surface directly. The LED chip is directly arranged on the flat plate heat pipe Fluiddynamics ALN insulated ceramic plate. Evaporation surface insulated ceramic plate using ALN to replace the traditional metal plate as flat heat pipe, no need to set the insulating layer, greatly reducing the package substrate and LED chip thermal stress, reduce system resistance, enhance the thermal efficiency, prolong the working life and reliability of LED.
【技术实现步骤摘要】
一种LED芯片平板热管集成封装结构及其制备方法
本专利技术涉及一种大功率多芯片LED的封装结构,尤其是涉及一种LED芯片平板热管集成封装结构及其制备方法。
技术介绍
随着LED半导体照明向高集成化、高功率方向发展,LED基板上封装的芯片越来越多,由此引发的芯片热流密度越来越高。目前,大功率LED集成封装结构,尤其是多芯片集成封装结构,最常用的封装基板是铜基板、铝基板,其热导率分别高达398W/mK、180W/mK,已越来越难以满足大功率LED散热的需求。针对大功率多芯片LED封装结构出现的散热难题,目前已有研究者提出采用平板热管与LED芯片封装进行散热,如专利CN201220000690.7、CN201020539446.9、CN200920313589.5、CN200920302793.7等。但上述公开的平板热管蒸发面和冷凝面均是由上下两块金属盖板焊接拼合而成,LED芯片材料热膨胀系数与金属材料热膨胀系数不匹配、易导致严重的热应力失效问题;同时制作电路层前均需要在金属材料表面制作绝缘层,由于绝缘层的热导性差,显著增大了热阻,从而为LED芯片的散热带来了难题。AlN陶瓷以其高热导率、绝缘性、又与LED芯片材料热膨胀系数匹配优良的物理化学性能,决定了它可用于大功率半导体器件的绝缘基片、封装基片、散热基片。采用AlN陶瓷作为平板热管的蒸发面、并与LED芯片直接封装贴合,目前尚未见有相关报道。
技术实现思路
本专利技术所要解决的主要技术问题是提供一种LED芯片平板热管集成封装结构及其制备方法,导热快、封装基板与LED芯片的热应力比较小。为了解决上述的技术问题,本专利 ...
【技术保护点】
一种LED芯片平板热管集成封装结构,其特征在于包括透明硅胶(1)、多个LED芯片(2)、电路层(3)、平板热管(4)、散热翅片(5);所述LED芯片(2)以矩阵排列的方式分布于所述电路层(3)的上表面,所述电路层(3)直接设置在平板热管(4)的蒸发面(41)上,所述平板热管(4)的冷凝面(42)与散热翅片(5)形成可拆卸式紧固连接,所述透明硅胶(1)直接设置于若干LED芯片(2)和电路层(3)之上,将LED芯片(2)封装于透明硅胶(1)内;所述平板热管(4)的蒸发面(41)为一平面AlN绝缘陶瓷板,所述平板热管(4)的冷凝面(42)朝向蒸发面(41)的一侧,沿着远离蒸发面(41)的方向下凹形成凹腔;所述蒸发面(41)朝向凹腔的一侧具有多孔毛细吸液芯结构(411),该多孔毛细吸液芯结构(411)包括一圆环板,所述圆环板的表面沿着轴向具有多孔结构;所述圆环板表面设有的呈辐射状分布的内凹槽,所述内凹槽的两端分别连通至圆环板的内周和外周;所述冷凝面(42)朝向蒸发面(41)的一侧上设有薄层多孔吸液芯结构(421);所述多孔毛细吸液芯结构(411)与薄层多孔吸液芯结构(421)直接贴合并置于所述 ...
【技术特征摘要】
1.一种LED芯片平板热管集成封装结构,其特征在于包括透明硅胶(1)、多个LED芯片(2)、电路层(3)、平板热管(4)、散热翅片(5);所述LED芯片(2)以矩阵排列的方式分布于所述电路层(3)的上表面,所述电路层(3)直接设置在平板热管(4)的蒸发面(41)上,所述平板热管(4)的冷凝面(42)与散热翅片(5)形成可拆卸式紧固连接,所述透明硅胶(1)直接设置于若干LED芯片(2)和电路层(3)之上,将LED芯片(2)封装于透明硅胶(1)内;所述平板热管(4)的蒸发面(41)为一平面AlN绝缘陶瓷板,所述平板热管(4)的冷凝面(42)朝向蒸发面(41)的一侧,沿着远离蒸发面(41)的方向下凹形成凹腔;所述蒸发面(41)朝向凹腔的一侧具有多孔毛细吸液芯结构(411),该多孔毛细吸液芯结构(411)包括一圆环板,所述圆环板的表面沿着轴向具有多孔结构;所述圆环板表面设有的呈辐射状分布的内凹槽,所述内凹槽的两端分别连通至圆环板的内周和外周;所述冷凝面(42)朝向蒸发面(41)的一侧上设有薄层多孔吸液芯结构(421);所述多孔毛细吸液芯结构(411)与薄层多孔吸液芯结构(421)直接贴合并置于所述凹腔内,所述蒸发面(41)和薄层多孔吸液芯结构(421)分别位于所述圆环板的上表面和下表面,使得圆环板圆心处的空腔形成一密封腔体;所述冷凝面(42)的外周侧壁预留有抽真空与灌液口(43)。2.根据权利要求1所述一种LED芯片平板热管集成封装结构,其特征在于:所述多个LED芯片(2)均为封装引脚同向且朝上的LED芯片(2);LED芯片(2)底面与蒸发面(41)通过金锡银浆焊料焊接;所述LED芯片(...
【专利技术属性】
技术研发人员:邓大祥,黄青松,陈小龙,谢炎林,周伟,褚旭阳,
申请(专利权)人:厦门大学,厦门大学深圳研究院,
类型:发明
国别省市:福建,35
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