一种散热发光二极管制造技术

本发明专利技术公开了一种散热发光二极管，其包括LED磊晶层、蓝宝石基板、黏着导热层、热辐射散热薄膜、底座基板、电气连接线及封装胶体。本发明专利技术采用热辐射散热薄膜包含金属与非金属的组合物，并具有结晶体的显微结构，尤其是具有高效率的热辐射散热特性，可将LED磊晶层所产生的热量以热辐射方式快速的朝向底座基板而向外传播，因此能大幅降低LED磊晶层的操作温度，维持稳定的发光操作并延长使用寿限，具有很好的散热功能。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种散热发光二极管，其包括LED磊晶层、蓝宝石基板、黏着导热层、热辐射散热薄膜、底座基板、电气连接线及封装胶体。本专利技术采用热辐射散热薄膜包含金属与非金属的组合物，并具有结晶体的显微结构，尤其是具有高效率的热辐射散热特性，可将LED磊晶层所产生的热量以热辐射方式快速的朝向底座基板而向外传播，因此能大幅降低LED磊晶层的操作温度，维持稳定的发光操作并延长使用寿限，具有很好的散热功能。【专利说明】一种散热发光二极管
本专利技术涉及一种二极管，尤其涉及一种散热发光二极管。
技术介绍
随着环保、节能及减碳的世界风潮的逐渐盛行，LED因具有高发光效率而成为取代一般发光源的最重要选项之一。如图1所示，现有技术的LED结构I 一般包括LED芯片10、蓝宝石基板20、银胶30、支架40、底座基板50、多个连接线60、封装胶70及散热铝基板80。LED芯片10在蓝宝石基板20上形成，利用银胶30将包含LED芯片10的蓝宝石基板20连结至支架40上，底座基板50承载支架40，且所述连接线60用以连接LED芯片10至支架40。支架40具延伸体结构，用以贯穿底座基板50而与底座基板50底下的散热铝基板80接触，藉以将LED芯片10所产生的热量以热传导方式传播至散热铝基板80，如热传导方向H所示。由于热传导效率取决于材料的热导系数以及传导面积，而现有技术中，为增加热传导的面积，必须加大LED结构I的尺寸，造成使用上受到限制。此外，散热铝基板80的表面积亦决定整体的散热效率，所以散热铝基板80 —般具有很大的几何外观，增加整体LED结构I的重量，进而使得LED结构I非常笨重。因此，需要一种不需支架及散热铝基板且能高效率热辐射散热的发光二极管结构，以解决上述现有技术的问题。
技术实现思路
本专利技术的技术问题是现有的发光二极管散热效率不高，且本身内部结构不合理，增加了二极管了重量。为解决上述问题，本专利技术所提供的技术方案是:—种散热发光二极管，其包括:蓝宝石基板，具有一上部表面及一下部表面；发光二极管芯片，形成于该蓝宝石基板的上部表面上，且包括至少依序堆栈的N型半导体层、半导体发光层、P型半导体层，其中该半导体发光层可在顺向偏压而导通时发射光线；第一热辐射散热薄膜，形成于该蓝宝石基板的下部表面上；底座基板；第二热辐射散热薄膜，形成于该底座基板上；纳米釉层，形成于该第二热辐射散热薄膜上；黏着导热层，位于该第一热辐射散热薄膜及该纳米釉层之间，用以连结该第一热辐射散热薄膜及该纳米釉层；电气连接线，用以分别电气连接至该LED磊晶层的N型半导体层及P型半导体层至外部电源的正电端及负电端；以及封装胶体，用以包覆该LED磊晶层；其中，所述第一热辐射散热薄膜与所述蓝宝石基板的热膨胀系数的差额比不大于0.1 %，且所述第二热辐射散热薄膜与所述底座基板的热膨胀系数的差额比不大于0.1 %。优选地，所述第一及第二热辐射散热薄膜包含金属与非金属的组合物，且所述组合物包含银、铜、铝、铁及锑的至少其中之一，锡、钛、以及包含硼、碳的至少其中之一的氧化物或氮化物或无机酸机化物，且所述第一及第二热辐射散热薄膜具有结晶体的显微结构，所述第一及第二热辐射散热薄膜的结晶体的大小为数微米至数纳米之间。优选地，还包括一散热装置，连结至该底座基板，以增强散热能力。本专利技术的有益效果是本专利技术在蓝宝石基板上形成LED磊晶层；在底座基板上形成热辐射散热薄膜；以及利用黏着导热层结合将包含LED磊晶层的蓝宝石基板及包含热辐射散热薄膜的底座基板，以形成一体的二极管结构，从而增强了散热功能，降低了发光二极管的重量。【专利附图】【附图说明】以下结合附图，对本专利技术进行详细的描述。图1为现有技术发光二极管结构的示意图。图2为依据本专利技术热辐射散热发光二极管结构的示意图。图3为依据本专利技术热辐射散热发光二极管结构的制作方法的处理流程图。附图的主要部分符号说明:200:控制部；202:存储部；204:温度检测部；206:电源部；208:电风扇；210:发热驱动部；212:发热部。【具体实施方式】如图2所示，本专利技术的散热发光二极管结构100包括LED磊晶层110、蓝宝石基板120、黏着导热层130、热辐射散热薄膜140、底座基板150、至少一电气连接线(图中未显示)及封装胶体(图中未显示)。LED磊晶层110 —般至少可包括依序堆栈的N型半导体层、半导体发光层、型半P导体层，比如N型半导体层可为N型GaN(氮化镓)层，半导体发光层可包含氮化镓或氮化铟镓，型半导体层可为P型GaN层，P其中P型GaN层及N型GaN层分别藉电气连接线而电气连接至外部电源(图中未显示)的正电端及负电端，藉以导通LED磊晶层110，亦即顺向偏压，而使得半导体发光层产生电子电洞对的复合作用以发射光线。封装胶体可为硅胶或环氧树脂，用以包覆LED磊晶层110以提供包护作用，同时可在封装胶体中掺杂适当的荧光粉，用以将LED磊晶层110所发射的原始光谱与荧光粉机发光进行混光，比如将蓝光混色成不同色温的白光。黏着导热层130位于蓝宝石基板120及热辐射散热薄膜130之间，且具较佳热传导特性，可将经由蓝宝石基板120传导LED磊晶层110所产生的热，进一步传导至热辐射散热薄膜140，亦即LED磊晶层110所产生的热以热传导的机制经蓝宝石基板120及银胶130而逐层传导至热辐射散热薄膜140，其中黏着导热层130用以黏着的银胶或锡胶，或是用以共金的铜锡合金或金锡合金。由于热辐射散热薄膜140是在底座基板150上形成，因此与底座基板150接触的交接面具有高效率热辐射特性，可将本身的热量以热辐射的机制朝向底座基板150传播，如图中的热辐射R所示。热辐射散热薄膜140主要是包含金属与非金属的组合物，且该组合物包含银、铜、锡、钛、铝、铁及锑的至少其中之一，以及包含硼、碳的至少其中之一的氧化物或氮化物或无机酸机化物，例如，热辐射散热薄膜140可包括钛锑齒化物。此外，热辐射散热薄膜140具有结晶体的显微结构，其中结晶体的大小可为数微米至数纳米之间，据信，该结晶体可产生特定的晶体振荡，藉以辐射出高效率的热辐射光谱，比如红外线或远红外线范围的光谱。为提高热辐射散热薄膜140的质量，可选用具适当材料的底座基板150，比如热辐射散热薄膜140与底座基板150的热膨胀系数的差额比不大于0.1 %。上述的热辐射散热发光二极管结构100中可直接以底座基板150当作散热装置，而不需使用额外的支架及散热装置，以降低材料成本，尤其是省略笨重且占相当大体积的散热装置，比如散热铝基板。散热铝基板的温度更可因热辐射散热薄膜140的热辐射传播机制而高于LED磊晶层110的温度。因此，本专利技术可加强LED磊晶层的散热效率，简化整体LED结构的设计复杂度并提升产品的良率，同时可减少整体的重量及体积，改善使用的方便性并扩大应用范围。此外，可进一步使用小型的散热装置(图中未显示)连结至底座基板150，以更加增强散热能力，而由于热辐射散热薄膜140可将热量以热辐射方式传播至该散热装置上，使得散热装置的温度可大于当作主要发热源的LED磊晶层110的温度，因而产生与传统热传导的散热机制完全不同的散热效果。依据实际量测，LED磊晶层110的温度为115°C在时，散热装置的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：青岛威力电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：