一种大功率发光二极管封装结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种大功率发光二极管封装结构。现有大功率LED封装方式一般都是先在支架或基板上涂覆导热银浆，通过该银浆完成LED芯片和底板的粘合。成本较高，且还会造成LED短路或者漏电等现象发生，影响LED的可靠性。本实用新型专利技术包括一基板以及固定于基板上的发光二极管芯片，其特征在于所述的基板和芯片以金锗锡合金焊接而成。本实用新型专利技术通过金锗锡合金将发光二极管芯片固定在基板上，使得该封装结构拥有极低的热阻抗和及其优良的散热性能，对于增强大功率发光二极管的可靠性和延迟其使用寿命非常有益，并且成本相对低廉。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及发光二极管封装结构，尤其涉及一种大功率发光二极管封装结 构。
技术介绍
半导体照明产业在全球兴起，LED(发光二极管)成为万众瞩目的焦点。特别是 2008年以后，大功率LED技术的发展日新月异，在结构和性能上都有较大的改进，产量上升、价格下降；近来很多公司还开发出发光效率达到2001m/W以上的大功率白光LED。随着LED照明时代的来临，市场对LED照明的需求日趋迫切。然而，高功率LED的散热却是现在摆在技术人员面前的一道坎。因为LED在使用过程中只有约20% 30%的电能转为光，剩下的超过70%的电能全部转化为热，这些热如果无法散出去，就会使LED长时间运行在高温下，过高的温度会导致LED发光效率衰减，还会直接对LED的寿命造成致命性的影响。现有大功率LED封装方式一般都是先在支架或基板上涂覆导热银浆，通过该银浆完成LED芯片和底板的粘合。银浆虽然有较强的粘结特性和不错的导热能力，但是，由于银浆中90%以上的成分是银，这就使得使用银浆有很高的成本，而且，由于银有较强的迁移特性，在高温时表现的更加突出，会直接造成LED短路或者漏电等现象发生，势必会影响LED 的可靠性。除了银浆以后，也有使用合金技术来完成芯片和底板的粘合，如使用AuSn共晶技术，虽然这种AnSn合金有很强的导热能力，但是由于Au在合金中的比例很大(70%或 80%)，这将造成很高的制程成本，不利于降低照明产品的最终成本。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于克服上述现有技术存在的不足，提出一种新的大功率发光二极管封装结构，该封装结构具有非常优良的导热性能和低廉的成本，且光效和可靠度较高。为此，本技术采取如下技术方案一种大功率发光二极管封装结构，其特征在于包括一基板以及固定于基板上的发光二极管芯片，其特征在于所述的基板和芯片以金锗锡合金焊接而成。所述金锗锡合金为Au60Ge20Sn20。所述发光二极管芯片背部镀有金属Ag、Al、Ti、Ni、Au的一种或者几种。所述的基板为金属基板或陶瓷基板，基板上镀有金属铜或镍。所述芯片的外层设有银光粉层，所述银光粉层的外围还设有硅胶透镜层。所述的硅胶透镜为半圆形或者弧形。本技术通过金锗锡合金将发光二极管芯片固定在基板上，使得该封装结构拥有极低的热阻抗和及其优良的散热性能，对于增强大功率发光二极管的可靠性和延迟其使用寿命非常有益，并且成本相对低廉。附图说明图1是本技术大功率发光二极管封装结构的剖面图。图中10.基板20.金锗锡合金层30.发光二极管芯片40.荧光粉层50.硅胶透镜。具体实施方式以下结合说明书附图，对本技术予以进一步地详尽阐述。如图1所示的发光二极管包括基板10和芯片30，芯片30和基板10通过共晶的方式以金锗锡合金层20进行焊接；芯片30通过通过金锗锡合金20基板10为金属基板或陶瓷基板；基板上镀有金属铜(Cu)或镍(Ni)，金属层得厚度为Ium 10um，在一优选实施示例中，该层金属厚度为3um 5um，该层金属薄膜可通过蒸镀或电镀的方式实施。合金层20可直接涂覆于基板10之上，或者镀于发光二极管芯片30底部，合金层中金锗锡的重量比重为Au，40% 80%、Ge，10% 40%、Sn 40%。在第一优选实施例中，合金20成为为Au60Ge20Sn20，即金的含量为60%，锗的含量为20 %，锡的含量为20 % ；在第二优选实施示例中，Au含量为70 %，锗含量为10 %，锡含量为30% ；在第三实施例中Au含量为70%，锗含量为20%，锡含量为10% ；在第四实施例中Au含量为80%，锗含量为10%，锡含量为10% ；芯片30以蓝宝石(A1203)、碳化硅(SiC)或硅(Si)为基板，基板背部第一层镀有金属Ag或者Al，厚度为IOnm 500nm ；基板背部第二层镀有金属Ti，厚度为Inm IOOOnm ； 基板背部第三层镀有金属Ni或者Pt或者Pd或者Cr，厚度为Inm IOOnm ；基板背部第四层镀有Au，厚度为IOOum 3000nm ； 在一优选示例中，基板背部通过蒸镀的方式镀有Ag (300nm) /Ti (IOOnm) / Pt (20nm) /Au (IOOOnm)，在第二实施示例中背部通过蒸镀的方式镀有Ag (IOOnm) /Ti (IOOnm) Ni (IOnm) /Au (IOOOnm)，在第三实施示例中背部通过蒸镀的方式镀有Ag (IOOnm) / Ti (IOOnm) /Pt (20nm) /Au (IOOOnm)，在第四实施示例中背部通过蒸镀的方式镀有 Ag (IOOnm)/Ti (IOOnm)/Pd(20nm)/Au (IOOOnm) ·银光粉层40以芯片30为中心通过涂覆或喷洒的方式形成于30周围硅胶透镜层50以芯片30为中心，通过模条或注塑的方式成型于芯片30、荧光粉层 40的外围，该硅胶透镜为半圆形或者弧形。上述内容，仅为本技术的较佳实施例，并非用于限制本技术的实施方案， 本领域普通技术人员根据本技术的主要构思和精神，还可以做出若干改进，这些改进也视为本技术的保护范围。权利要求1.一种大功率发光二极管封装结构，其特征在于包括一基板以及固定于基板上的发光二极管芯片，其特征在于所述的基板和芯片以金锗锡合金焊接而成。2.根据权利要求1中所述的大功率发光二极管封装结构，其特征在于所述金锗锡合金为 Au60Ge20Sn20。3.根据权利要求1或2中所述的大功率发光二极管封装结构，其特征在于所述发光二极管芯片背部镀有金属Ag、Al、Ti、Ni、Au的一种或者几种。4.根据权利要求1中所述的大功率发光二极管封装结构，其特征在于所述的基板为金属基板或陶瓷基板，基板上镀有金属铜或镍。5.根据权利要求1中所述的大功率发光二极管封装结构，其特征在于所述芯片的外层设有银光粉层，所述银光粉层的外围还设有硅胶透镜层。6.根据权利要求5中所述的大功率发光二极管封装结构，其特征在于所述的硅胶透镜为半圆形或者弧形。专利摘要本技术涉及一种大功率发光二极管封装结构。现有大功率LED封装方式一般都是先在支架或基板上涂覆导热银浆，通过该银浆完成LED芯片和底板的粘合。成本较高，且还会造成LED短路或者漏电等现象发生，影响LED的可靠性。本技术包括一基板以及固定于基板上的发光二极管芯片，其特征在于所述的基板和芯片以金锗锡合金焊接而成。本技术通过金锗锡合金将发光二极管芯片固定在基板上，使得该封装结构拥有极低的热阻抗和及其优良的散热性能，对于增强大功率发光二极管的可靠性和延迟其使用寿命非常有益，并且成本相对低廉。文档编号H01L33/64GK202183414SQ20112027302公开日2012年4月4日 申请日期2011年7月29日 优先权日2011年7月29日专利技术者张波, 谢骅 申请人:宁波市鄞州皓升半导体照明有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张波，谢骅，
申请(专利权)人：宁波市鄞州皓升半导体照明有限公司，
类型：实用新型
国别省市：