专利名称：一种陶瓷5w led的封装结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种陶瓷5W LED的封装结构，属于半导体器件技术领域。
背景技术：
传统的发光二极管(LED)的封装结构，一般是用导电或非导电胶将芯片装在小尺 寸的反射杯中或载片台上，由金丝完成器件的内外连接后用环氧树脂封装而成，其热阻高 达250 300°C /W，因此其只能在20mA的小电流及< 0. Iff的条件下工作。而功率型(> IDLED若采用传统的封装形式，将会因为散热不良而导致芯片结温迅速上升和环氧碳化变 黄，造成器件的光衰减加速直至失效，甚至因为迅速的热膨胀所产生的应力造成开路而失 效。因此传统的发光二极管封装结构难以适应5W LED器件的散热需要，无法获得稳定的光 输出和维持较高的器件寿命。另一方面，目前制作白光LED的主要方法是利用蓝光LED芯片涂敷微小颗粒的非 透明荧光粉通过波长转换制作白光LED。由于蓝光LED持续点亮会造成温度升高，波长转换 材料会发生退化，一方面由于涂敷的波长转换材料为非透明材料，在蓝光或紫外芯片发出 的光通过时会发生散射吸收等现象，使得出光效率不高；另一方面由于涂敷厚度的不均勻 会严重影响其光斑和白光色温。例如由于涂敷不均勻造成的黄色光圈、蓝色光斑、白光色温 不一致等问题。解决目前市场上LED的封装结构存在的热阻高、散热性差等缺点，已经是阻碍LED 发展的一个瓶颈，是一个刻不容缓的问题。
发明内容本实用新型针对现有发光二极管(LED)的封装结构所存在的难以适应5w LED器 件的问题，提供一种热阻低、散热良好、在蓝光LED芯片的出光路径上覆有耐高温YAG激光 陶瓷层的5wLED的封装结构。本实用新型的技术方案是这样实现的一种陶瓷5W LED的封装结构，在金属基板(1)的上表面附着氮化铝陶瓷，氮化铝 陶瓷表面覆盖有薄膜状的绝缘层(2)，绝缘层(2)上粘贴电极片(3)和5WLED(4)，5W LED (4) 与绝缘层⑵结合的底面为光滑平面，5W LED (4)的管脚(5)由侧面伸出并与电极片(3)焊 接连接，金属基板(1)的底面上开有附着氧化铑的散热槽(6)。在5W LED (4)的管芯上覆盖的耐高温YAG激光陶瓷层(7)为透明状，耐高温YAG激光陶瓷层(7)所用陶瓷颗粒大小在50nm-100nm之间。有益效果实用新型由于改善了 5W LED、绝缘层及金属基板的结合结构，同时通过 在金属基板底面设置散热槽以增加散热面积，因此大大降低了整个产品封装后的热阻，提 高了散热性能。在5W LED管芯上覆盖耐高温YAG激光陶瓷层，提高了其可靠性和寿命。
图1是本实用新型的结构示意图。图2是图1的俯视图。图中金属基板1、绝缘层2、电极片3、5W LED4、管脚5、散热槽6、耐高温YAG激光 陶瓷7 ；
具体实施方式
如图1和图2所示，一种陶瓷5W LED的封装结构，包括金属基板1、绝缘层2、电极 片3、5W LED4、，管脚5、散热槽6、耐高温YAG激光陶瓷7 ；在金属基板1的上表面附着氮化铝陶瓷，氮化铝陶瓷表面覆盖有薄膜状的绝缘层 2，绝缘层采用薄膜结构，以进一步减小热阻，但区别于公知技术中以PCB板作为绝缘层的 结构；绝缘层2上粘贴电极片3和5W LED4，5ff LED4与绝缘层2结合的底面为光滑平面，5W LED4的管脚5由侧面伸出并与电极片3焊接连接，金属基板1的底面上开有多条附着氧化 铑的散热槽6。耐高温YAG陶瓷层7为透明状，其所用陶瓷颗粒大小在50nm-100nm之间。透明陶 瓷层的厚度要根据蓝光/紫外芯片的功率大小进行适当调整，通过调整陶瓷层厚度和颗粒 密度来改变所发出光的色坐标。使用的蓝光LED发光芯片的波长在450nm-480nm波段之间， 转换后得到白光的相关色温在2700K-10000K之间。YAG粉体通过掺杂Tb、Ce、Eu等三价稀土离子可作为荧光粉，YAG荧光粉主要成分 为Y2Gd) 3 (Al2Ga) 5012，通常为黄色、淡黄色粉末状物质，在发光材料领域有着广泛的应用。 与YAG单晶材料相比，YAG激光陶瓷具有以下优点陶瓷的制备周期短，成本低；陶瓷材料中 可以掺入比晶体中更高浓度的钕离子而无浓度淬灭，提高了转换效率；陶瓷制备工艺可以 得到大尺寸激光工作物质。同时因为具有优异的高温力学性能，YAG陶瓷还可以作为高温 结构部件得到广泛的应用。YAG激光陶瓷主要为钇铝石榴石(Y3A15012 — YAG)或者钇钪铝 石榴石(Y3ScA14012 — YSAG)掺杂了 Nd3+、Er3+、Yb3+、Tm3+、Cr4+ 等离子来实现。本实用新型由于改善了 5W LED、绝缘层及金属基板的结合结构，同时通过在金属 基板底面设置散热槽以增加散热面积，因此大大降低了整个产品封装后的热阻，提高了散 热性能。在5W LED管芯上覆盖耐高温YAG激光陶瓷层，提高了其可靠性和寿命。
权利要求一种陶瓷5W LED的封装结构，其特征在于在金属基板(1)的上表面附着氮化铝陶瓷，氮化铝陶瓷表面覆盖有薄膜状的绝缘层(2)，绝缘层(2)上粘贴电极片(3)和5W LED(4)，5W LED(4)与绝缘层(2)结合的底面为光滑平面，5W LED(4)的管脚(5)由侧面伸出并与电极片(3)焊接连接，金属基板(1)的底面上开有附着氧化铑的散热槽(6)。
2.根据权利要求1所述的一种陶瓷5WLED的封装结构，其特征在于在5W LED(4)的 管芯上覆盖的耐高温YAG激光陶瓷层(7)为透明状，
3.根据权利要求2所述的陶瓷一种5WLED的封装结构，其特征在于耐高温YAG激光 陶瓷层(7)所用陶瓷颗粒大小在50nm-100nm之间。
专利摘要本实用新型公开了一种陶瓷5W LED的封装结构包括金属基板、绝缘层、电极片、5W LED、管脚、散热槽、耐高温YAG激光陶瓷；在金属基板的上表面附着氮化铝陶瓷，氮化铝陶瓷表面覆盖有薄膜状的绝缘层，绝缘层上粘贴电极片和5W LED，5W LED与绝缘层结合的底面为光滑平面，5W LED的管脚由侧面伸出并与电极片焊接连接，金属基板1的底面上开有附着氧化铑的散热槽。由于改善了5W LED、绝缘层及金属基板的结合结构，同时通过在金属基板底面设置氧化铑散热槽以增加散热面积，因此大大降低了整个产品封装后的热阻，提高了散热性能，由于在5W LED管芯上覆盖耐高温YAG激光陶瓷层，提高了其可靠性和寿命。
文档编号H01L33/48GK201556641SQ20092022391
公开日2010年8月18日 申请日期2009年9月30日 优先权日2009年9月30日
发明者吉爱华, 宋明, 盛毅 申请人:郑州汉威光电技术有限公司