一种提高大功率CSPLED散热的封装结构及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种提高大功率CSP LED散热的封装结构，包括基板、通过连接层与所述基板连接的芯片，所述芯片的上端面和周侧面覆盖有荧光胶层，所述荧光胶层的末端和所述基板之间连接有散热层。本发明专利技术通过散热层替代荧光胶层和基板之间的连接部分，改变了只能通过基板将热量传递到外界的单一方式，让热量也可以从四周传递出去，满足大功率CSP LED散热的需求。LED散热的需求。LED散热的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种提高大功率CSP LED散热的封装结构及其制备方法


[0001]本专利技术涉及LED封装
，具体涉及一种提高大功率CSP LED散热的封装结构。

技术介绍

[0002]由于芯片级封装的提出，LED的封装密度有了极大的提高。但是随着LED芯片尺寸的减小，密集分布的LED光源模块组成的光源，产生的热量也随之增多，进而使芯片的光通量降低，发光颜色出现偏差，甚至导致器件损坏。但是如果仅仅使用高热导率的基板与芯片接触这种利用自然热对流和热辐射的方式进行导热，散热速率较慢，并不能满足大功率CSP LED散热的需求，但是采用翅片散热、热冷散热、热电制冷散热占用的体积较大，不适合应用到CSP LED的散热之中。而且，由于现有的CSP LED通常是由荧光胶或者是硅胶进行包裹，荧光胶和硅胶内部热阻远大于芯片到基板再到外界之间的热阻总和，而且胶体本身的导热能力较差，无法将热量从四周传递出去，因此热量基本上都是通过基板将热量传递到外界，这种散热方式效果较差，无法满足大功率CSP LED散热的需求。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是设计一种提高大功率CSP LED散热的封装结构，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0005]一种提高大功率CSP LED散热的封装结构，包括基板、通过连接层与所述基板连接的芯片，所述芯片的上端面和周侧面覆盖有荧光胶层，所述荧光胶层的末端和所述基板之间连接有散热层。
[0006]进一步，所述散热层的高度与所述连接层的高度保持一致。
[0007]进一步，所述散热层向内延伸，使得所述散热层的内侧面与所述连接层的外侧面抵接，且所述散热层的横向厚度大于所述荧光胶层的横向厚度，所述散热层厚于所述荧光胶层那一部分的上端面与所述芯片的底面贴合。
[0008]进一步，所述散热层为散热硅脂。
[0009]进一步，所述基板的内部开设有散热通道，所述散热通道使所述荧光胶层和所述散热层形成的密闭空间与外界连通。
[0010]进一步，所述散热通道的内部紧邻端口的位置设有散热装置，所述散热装置可以为冷凝器、散热片、小型排气扇或导热片。
[0011]进一步，所述荧光胶层的外部覆盖有一层硅胶层，所述硅胶层的末端与所述荧光胶层的末端齐平，均与所述基板之间连接所述散热层。
[0012]进一步，所述硅胶层和所述散热层的表面进行图形化工艺。
[0013]进一步，所述连接层包括自下而上依次相连的焊盘、第一柔性层、凸点和第二柔性层，所述焊盘与所述基板相连，所述第二柔性层与所述芯片相连。
[0014]一种提高大功率CSP LED散热的封装结构的加工步骤，所述基板的预加工步骤：
[0015]步骤A：使用激光在所述基板内部开孔并形成所述散热通道；
[0016]步骤B：在所述散热通道内嵌入散热装置；
[0017]各部件组装焊接的步骤：
[0018]步骤一：在所述芯片下端的电极上涂覆一层导电的聚酰亚胺涂层胶作为所述第二柔性层；
[0019]步骤二：在所述焊盘上涂覆一层导电的聚酰亚胺涂层胶作为所述第一柔性层；
[0020]步骤三：在所述第一柔性层上焊接金锡合金作为所述凸点，将所述凸点置于所述第二柔性层上，再通过回流焊，使所述芯片和所述基板能够电性连接；
[0021]步骤四：采用胶体边加热边注入的方式，使所述散热层充分填充于所述芯片与所述基板之间，并等待所述散热层固化；
[0022]步骤五：采用压合机依次对所述荧光胶层和所述硅胶层进行压合；
[0023]步骤六：使用干法刻蚀对所述硅胶层和所述散热层的表面进行图形化处理。
[0024]本专利技术的有益效果：与现有技术相比，由于本专利技术的提高大功率CSP LED散热的封装结构包括基板、通过连接层与基板连接的芯片，芯片的上端面和周侧面覆盖有荧光胶层，荧光胶层的末端和基板之间连接有散热层，通过散热层替代荧光胶层和基板之间的连接部分，改变了只能通过基板将热量传递到外界的单一方式，让热量也可以从四周传递出去，满足大功率CSP LED散热的需求。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1为本专利技术的提高大功率CSP LED散热的封装结构的结构示意图；
[0027]图2为本专利技术的提高大功率CSP LED散热的封装结构的加工步骤示意图；
[0028]图3为专利技术的提高大功率CSP LED散热的封装结构的产品成形示意图。
[0029]图中所标各部件的名称如下：1、基板；11、散热通道；12、散热装置；13、连接层；2、芯片；3、荧光胶层；4、散热层；5、硅胶层；6、焊盘；7、第一柔性层；8、凸点；9、第二柔性层。
具体实施方式
[0030]下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0031]参照图1至图3，本专利技术的提高大功率CSP LED散热的封装结构，包括基板1、通过连接层13与基板1连接的芯片2，芯片2的上端面和周侧面覆盖有荧光胶层3，荧光胶层3的末端和基板1之间连接有散热层4。现有的CSP LED通常是由荧光胶或者是硅胶进行包裹，荧光胶和硅胶内部热阻远大于芯片2到基板1再到外界之间的热阻总和，而且胶体本身的导热能力
较差，无法将热量从四周传递出去，因此热量基本上都是通过基板1将热量传递到外界。因此，通过散热层4替代荧光胶层3和基板1之间的连接部分，改变了只能通过基板1将热量传递到外界的单一方式，让热量也可以从四周传递出去，满足大功率CSP LED散热的需求。此外，为了进一步提高散热的效果，本申请中的基板1采用的是工艺相对成熟、成本低且适合大规模使用的Al2O3的陶瓷基板，该基板1具有耐腐蚀性好、机械强度高、热导率高、加工工艺简单、化学稳定性好、绝缘性能优异、热膨胀系数与LED芯片2一致等优点。
[0032]散热层4的高度与连接层13的高度保持一致。由于芯片2外部包裹的荧光胶层3和硅胶层5的导热能力较弱，且荧光胶层3的热阻远大于芯片2到基板1之间的热阻总和，此时内部热量积聚较快，导致芯片2结温上升，影响其性能，而且对于芯片2电极下的光的利用率较低。因此在封装时，本申请通过散热层4的高度与连接层13的高度保持一致的方式去除了芯片2发光角度大于180
°
的荧光胶层3，即芯片2电极与基板1之间的荧光胶层3，减少了荧光胶和硅胶的使用量，选用良好的散热材料替代，比如导热硅脂。此外，可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高大功率CSP LED散热的封装结构，包括基板、通过连接层与所述基板连接的芯片，所述芯片的上端面和周侧面覆盖有荧光胶层，其特征在于：所述荧光胶层的末端和所述基板之间连接有散热层。2.根据权利要求1所述的提高大功率CSP LED散热的封装结构，其特征在于：所述散热层的高度与所述连接层的高度保持一致。3.根据权利要求1所述的提高大功率CSP LED散热的封装结构，其特征在于：所述散热层向内延伸，使得所述散热层的内侧面与所述连接层的外侧面抵接，且所述散热层的横向厚度大于所述荧光胶层的横向厚度，所述散热层厚于所述荧光胶层那一部分的上端面与所述芯片的底面贴合。4.根据权利要求1所述的提高大功率CSP LED散热的封装结构，其特征在于：所述散热层为散热硅脂。5.根据权利要求1所述的提高大功率CSP LED散热的封装结构，其特征在于：所述基板的内部开设有散热通道，所述散热通道使所述荧光胶层和所述散热层形成的密闭空间与外界连通。6.根据权利要求5所述的提高大功率CSP LED散热的封装结构，其特征在于：所述散热通道的内部紧邻端口的位置设有散热装置，所述散热装置可以为冷凝器、散热片、小型排气扇或导热片。7.根据权利要求1所述的提高大功率CSP LED散热的封装结构，其特征在于：所述荧光胶层的外部覆盖有一层硅胶层...

【专利技术属性】
技术研发人员：程权炜，郭康贤，周树斌，尹梓伟，
申请(专利权)人：东莞中之科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：