一种提高基于COB封装的大功率LED芯片散热的装置制造方法及图纸

技术编号:39368958 阅读:6 留言:0更新日期:2023-11-18 11:06
本实用新型专利技术提供了一种提高基于COB封装的大功率LED芯片散热的装置,所述装置包括:大功率LED模块、基板、散热装置,所述大功率LED模块通过固晶胶绑定在基板表面中央,并通过金线进行电气连接,所述散热装置通过导热硅脂层与基板底部相连,所述基板包括置于顶端的铜层、置于中部的绝缘层以及置于底部的金属基材,所述绝缘层上置有微孔阵列,所述微孔阵列中填充有金属材质。通过微孔对绝缘层的优化,通过在绝缘层开微孔,可以填充热导率大的铜,这样可以局部加快传热速度,在很大程度上降低了大功率LED芯片结温。LED芯片结温。LED芯片结温。

【技术实现步骤摘要】
一种提高基于COB封装的大功率LED芯片散热的装置


[0001]本技术涉及半导体
,特别涉及一种提高基于COB封装的大功率LED芯片散热的装置。

技术介绍

[0002]近年来,随着LED技术的大幅进展,LED光源朝着大功率、小型封装以及高亮度的方向发展,但是由于LED电光转换效率很低,导致80%左右的输入功率被转换成热能,这是很大一部分热量,该部分热量的升高会对大功率LED光通量、发光波长以及LED组件的寿命产生一定的恶劣影响,因此提高LED芯片的散热成为了首要解决的问题,现有的现有SMD(Surface Mounted Devices)贴片式封装,通过焊锡与导热硅脂粘贴在MCPCB(Metal Core PCB)金属基印制板上,但由于导热硅脂的导热性能有限,接触面积较小,散热性能极其受限。而COB(Chip On Board)封装可以将多颗LED芯片直接封装在金属基印制板上,通过金属基印制板直接散热,不仅可以降低成本,还可以增强其散热性能。但是,金属基印制板由金属基板、导热绝缘层以及印刷层构成,印刷层以及金属基板的导热性良好,但导热绝缘层的导热性较差,LED发出的热量在导热绝缘层处受阻,不能很好的将热量散出,在大功率的LED应用中更加受限。

技术实现思路

[0003]为了解决现有技术存在的技术问题,本技术实施例提供了一种提高基于COB封装的大功率LED芯片散热的装置,所述装置包括:大功率LED模块、基板、散热装置,所述大功率LED模块通过固晶胶绑定在基板表面中央,并通过金线进行电气连接,所述散热装置通过导热硅脂层与基板底部相连,所述基板包括置于顶端的铜层、置于中部的绝缘层以及置于底部的金属基材,所述绝缘层上置有微孔阵列,所述微孔阵列中填充有金属材质。
[0004]可选的,所述散热装置包括散热器以及散热器下端连接的翅片。
[0005]可选的,所述散热器为陶瓷散热器,所述陶瓷的材质为三氧化二铝。
[0006]可选的,所述基板为硅基板。
[0007]可选的,所述绝缘层材质为二氧化硅。
[0008]可选的,所述微孔阵列为N*N个微孔组成的阵列,其中微孔阵列中最中心的微孔位于所述绝缘层中心位置。
[0009]可选的,所述微孔半径为50um,微孔间距为500um。
[0010]可选的,所述绝缘层的厚度为0.08mm,铜层的厚度为0.04mm。
[0011]可选的,所述微孔中填充的金属材质为铜材质。
[0012]可选的,所述装置覆设有将所述大功率LED模块共同封装在内的环氧树脂封装层。
[0013]本技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是:本技术提供了一种提高基于COB封装的大功率LED芯片散热的装置,所述装置包括:大功率LED模块、基板、散热装置,所述大功率LED模块通过固晶胶绑定在基板表面中央,并通过金线进行电气连接,所述
散热装置通过导热硅脂层与基板底部相连,所述基板包括置于顶端的铜层、置于中部的绝缘层以及置于底部的金属基材,所述绝缘层上置有微孔阵列,所述微孔阵列中填充有金属材质。通过微孔对绝缘层的优化,通过在绝缘层开微孔,可以填充热导率大的铜,这样可以局部加快传热速度,在很大程度上降低了大功率LED芯片结温。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案,下面将对实施例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。
[0015]图1是本技术的一种提高基于COB封装的大功率LED芯片散热的装置结构示意图。
[0016]图2是本技术的一个实施例所述的微孔阵列示意图。
[0017]图3是本技术的一个实施例所述的添加微孔阵列前后的结温随热功率的变化曲线示意图。
[0018]图4是本技术的一个实施例所述的MCPCB基板和硅基板的COB LED结温变化曲线示意图。
具体实施方式
[0019]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。
[0020]除非另有定义,本文所使用的所有技术和科学术语与属于本技术
的技术人员通常理解的含义相同;本文在说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本技术,例如,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“上端”、“下端”、“中部”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置,仅是便于描述,不能理解为对本技术方案的限制。
[0021]本技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含;本技术的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
[0022]此外,在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
[0023]为了便于后续理解,在此处对下述实施例中可能出现的名词进行解释:
[0024]COB:(Chip On Board,板上芯片)封装是通过COB固晶机将LED芯片直接绑定在印刷线路板(PCB)或者金属基印刷线路板(MCPCB)上面,芯片与线路板间通过引线键合进行电气连接的LED封装技术。其可以在一个很小的区域内封装几十甚至上百个芯片,最后形成面光源。
[0025]金属基印刷电路板:(Metal Core Printed Circuit Board)简称MCPCB基板,就是将印刷电路板(PCB)黏附在传热效果好的金属(如铝、铜)上,用来加强散热效果,MCPCB基板的核心是绝缘层,其用途是电气绝缘,防止芯片之间短路。
[0026]大功率LED:是指额定功率在瓦级的LED。
[0027]结温:(junction temperature)是处于电子设备中实际半导体芯片(晶圆、裸片)的最高温度。它通常高于外壳温度和器件表面温度。结温可以衡量从半导体晶圆到封装器件外壳间的散热所需时间以及热阻。
[0028]实施例
[0029]如图1所示为本技术的一种提高基于COB封装的大功率LED芯片散热的装置结构示意图。
[0030]为了便于后续理解,对该技术的工作原理进行说明:大功率LED芯片产生的热量传给了固晶胶,然后通过散热性能较差的绝缘层,再传给金属基材,金属基材可以通过热对流到空气之中或者通过导本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高基于COB封装的大功率LED芯片散热的装置,其特征在于,所述装置包括:大功率LED模块、基板、散热装置,所述大功率LED模块通过固晶胶绑定在基板表面中央,并通过金线进行电气连接,所述散热装置通过导热硅脂层与基板底部相连,所述基板包括置于顶端的铜层、置于中部的绝缘层以及置于底部的金属基材,所述绝缘层上置有微孔阵列,所述微孔阵列中填充有金属材质。2.根据权利要求1所述的提高基于COB封装的大功率LED芯片散热的装置,其特征在于,所述散热装置包括散热器以及散热器下端连接的翅片。3.根据权利要求2所述的提高基于COB封装的大功率LED芯片散热的装置,其特征在于,所述散热器为陶瓷散热器,所述陶瓷的材质为三氧化二铝。4.根据权利要求1所述的提高基于COB封装的大功率LED芯片散热的装置,其特征在于,所述基板为硅基板。5.根据权利要求1所述的提高基于COB封装的大功率LED...

【专利技术属性】
技术研发人员:丁贺王治邦杜琤朱德平张金龙赵华王鹏刘宇洋
申请(专利权)人:今上半导体信阳有限公司
类型:新型
国别省市:

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