高导热氮化铝全瓷led封装外壳的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种高导热氮化铝全瓷LED封装外壳,涉及一种LED封装结构，尤其是一种大功率LED芯片的氮化铝封装外壳。它包括氮化铝基板,所述的氮化铝基板分为上下两层；上层为镜头支架层，镜头支架层的中部开有圆孔；下层为线路层，线路层的顶面固定有芯片焊盘和电路；线路层的底面固定有热沉焊盘；线路层的顶面与底面之间开有多个金属化通孔；热沉焊盘与芯片焊盘通过金属化通孔连接。本实用新型的有益效果是其散热效果好、结构简单、机械强度大，适用于高功率LED封装。
【专利说明】高导热氮化铝全瓷LED封装外壳
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种LED封装结构，尤其是一种LED芯片的氮化铝封装外壳。
【背景技术】
[0002]发光二极管(Light Emitting D1de,LED)由于寿命长、光效高、无福射、抗冲击以及低功效等优点，被认为是21世纪最优质的光源。但是目前影响到大功率LED应用的一个重要原因是其散热问题，特别是封装结构的散热设计。近年来对LED封装要求的不断提高，其封装结构也在朝着小型化、高功率、高密度封装方向发展。传统的塑封结构和铜、铝基板结构已经无法满足大功率、高可靠、小型化的封装要求。相对于塑封和铜、铝基板封装结构，陶瓷基板具有可靠性高、化学稳定性好、热稳定性高、线膨胀系数与芯片相对匹配和质量轻等优点，已广泛应用于LED封装行业，特别是大功率的LED封装领域。
实用新型内容
[0003]本实用新型所要解决的技术问题，是针对上述存在的技术不足，提供一种高导热氮化铝全瓷LED封装外壳，其散热效果好、结构简单、机械强度大，适用于高功率LED封装。
[0004]本实用新型采用的技术方案是:提供一种高导热氮化铝全瓷LED封装外壳，包括氮化铝基板，所述的氮化铝基板分为上下两层；上层为镜头支架层，镜头支架层的中部开有圆孔；下层为线路层，线路层的顶面固定有芯片焊盘和电路；线路层的底面固定有热沉焊盘；线路层的顶面与底面之间开有多个金属化通孔；热沉焊盘与芯片焊盘通过金属化通孔连接。
[0005]进一步优化本技术方案，高导热氮化铝全瓷LED封装外壳的金属化通孔所用的金属为钨或钥。
[0006]进一步优化本技术方案，高导热氮化铝全瓷LED封装外壳的热沉焊盘所用的金属为鹤或钥。
[0007]进一步优化本技术方案，高导热氮化铝全瓷LED封装外壳的芯片焊盘至少设有两个，芯片焊盘之间相互串联、并联或者混合连接。
[0008]本实用新型的有益效果是:
[0009]1、线路层和镜头支架层均采用高导热氮化铝材料，热变形同步，结构稳定，机械强度大。2、芯片散发的热量可以通过两层高导热氮化铝传导到外部，满足大功率LED的散热需求，提高LED的发光效率。3、氮化铝材料热膨胀系数与硅半导体芯片的热膨胀系数接近，减小了芯片与外壳之间产生的应力，提高了大功率LED的可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型的主视图；
[0011]图2为图1中的剖视放大图。
[0012]图中，1、氣化招基板；2、镜头支架层；3、圆孔；4、线路层；5、芯片焊盘；6、电路；7、热沉焊盘；8、金属化通孔；9、电极。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。
[0014]图1-2所示，高导热氮化铝全瓷LED封装外壳，包括氮化铝基板1，所述的氮化铝基板I分为上下两层；上层为镜头支架层2，镜头支架层2的中部开有圆孔3 ;下层为线路层4，线路层4的顶面固定有芯片焊盘5和电路6 ;线路层4的底面固定有热沉焊盘7 ;线路层4的顶面与底面之间开有多个金属化通孔8 ;热沉焊盘7与芯片焊盘5通过金属化通孔8连接；金属化通孔8所用的金属为钨或钥；热沉焊盘7所用的金属为钨或钥；芯片焊盘5至少设有两个，芯片焊盘5之间相互串联、并联或者混合连接。
[0015]高导热氮化铝全瓷LED封装外壳为全氮化铝陶瓷结构，成分为90 %?96 %。采用多层陶瓷工艺技术制作。采用流延工艺制作氮化铝生瓷片，用模具和打孔设备在生瓷片上加工出金属化通孔8，在金属化通孔8内填充钨浆料或钥浆料，在生瓷片表面用钨浆料或钥浆料制作金属化图形(即电路6)，多层生瓷片压在一起成生瓷阵列，每个阵列包含多个生瓷件，再用切割设备在单个的方形生瓷件上下预切切口但不切断，再进行高温烧结而成。陶瓷外壳经镀镍退火后，再进行表面镀金，制成成品。成品进行芯片焊接、键合以及封帽完毕后再进行裂片成单个产品。
[0016]综上所述，线路层4和镜头支架层2均采用高导热氮化铝材料，热变形同步，结构稳定，机械强度大。芯片散发的热量可以通过两层高导热氮化铝传导到外部，满足大功率LED的散热需求，提高LED的发光效率。同时，氮化铝材料热膨胀系数与硅半导体芯片的热膨胀系数接近，减小了芯片与外壳之间产生的应力，提高了大功率LED的可靠性。
【权利要求】
1.一种高导热氮化铝全瓷LED封装外壳，其特征在于:包括氮化铝基板(1)，所述的氮化铝基板(1)分为上下两层；上层为镜头支架层(2)，镜头支架层(2)的中部开有圆孔(3)；下层为线路层(4)，线路层(4)的顶面固定有芯片焊盘(5)和电路(6);线路层(4)的底面固定有热沉焊盘(7);线路层(4)的顶面与底面之间开有多个金属化通孔(8);热沉焊盘(7)与芯片焊盘(5)通过金属化通孔(8)连接。
2.根据权利要求1所述的高导热氮化铝全瓷LED封装外壳，其特征在于:金属化通孔(8)所用的金属为钨或钥。
3.根据权利要求1所述的高导热氮化铝全瓷LED封装外壳，其特征在于:热沉焊盘(7)所用的金属为钨或钥。
4.根据权利要求1所述的高导热氮化铝全瓷LED封装外壳，其特征在于:芯片焊盘(5)至少设有两个，芯片焊盘(5)之间相互串联、并联或者混合连接。
【文档编号】H01L33/64GK204167364SQ201420671778
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年11月12日 优先权日:2014年11月12日
【发明者】赵东亮, 刘志平, 张文娟, 张磊, 郝宏坤 申请人:河北中瓷电子科技有限公司