一种低热阻的LED器件的制作方法

本实用新型涉及led设备技术领域，具体涉及一种低热阻的led器件。

背景技术：

现有的散热技术中，热源、散热器的接触界面都力求光滑、平直，并在此两个界面之间填充导热材料(tim，热界面材料)以填隙保证密接。

具体地，led照明器件封装领域中，led芯片(热源)与led支架或铝基板(散热器)之间的导热处理方式同样具有上述特征，更加之led封装追求高反射率、高光提取效率，致使led支架或铝基板的固晶面(芯片安装面)的光滑度达到镜面级别，反射率甚至高达98％，而led芯片自身的底面也是高度平滑的蒸镀形成层，芯片、支架两者之间的导热材料是固晶胶或银胶。

尽管平直界面确有利于热界面之间的良好接触，然而，过于光滑的表面，会令导热材料铺展时需要更大的压力排挤，才能使导热材料层尽可能薄，以缩短热传导路径。光滑的表面难于突破固晶胶、银胶或其它类似的半固态流质热界面材料的表面张力，这将会导致两个后果：1、需要更大的压力才可将导热材料层压薄；2、压力撤去后，导热材料的表面张力引起液体回缩，并对热源产生浮力，导致导热材料层厚度变得更厚，这种浮力对于led封装结构里面的led芯片所造成的影响尤为明显。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种低热阻的led器件，导热材料铺开所需要压力小，导热材料在导热界面上铺开均匀，并且不会产生回缩，方便挤压导热材料的同时保证芯片的散热效果。

为了解决上述问题，本实用新型按以下技术方案予以实现的：

本实用新型提供的一种低热阻的led器件，包括芯片以及用于给所述芯片散热的散热器，所述芯片与所述散热器电连接，所述散热器包括与所述芯片贴合的导热界面，所述导热界面通过导热材料与所述芯片贴合，所述导热界面上设置有若干沟槽。

进一步地，所述沟槽的深度小于等于2um。

进一步地，所述沟槽的凹部开口宽度与所述沟槽的凸部平台宽度比例为1：1-1：0之间，当所述凹部开口宽度与所述凸部开口宽度比例为1：0时，所述沟槽的凸部为尖峰。

进一步地，当所述凹部开口宽度与所述凸部开口宽度比例为不为1：0时，所述凸部为平台状，所述凸部的边缘线设置为不规则的齿状。

进一步地，所述凹部与所述凸部之间设置有齿状面，所述齿状面的沟壑线与所述沟槽的走向一致。

进一步地，还包括用于将所述芯片封装在所述散热器上的封装胶体，所述封装胶体内混合设置有至少一种荧光转换材料。

进一步地，所述沟槽设置为单一走向的直线型沟槽，或若干走向的网格型沟槽，或同心圆型沟槽，或螺旋型沟槽。

进一步地，所述散热器采用金属材质制成，还包括环绕所述导热界面设置的侧壁，所述芯片通过金属键合丝直接与所述散热器电连接。

进一步地，所述散热器设置为陶瓷基板，所述陶瓷基板上设置有多个所述芯片，所述陶瓷基板上设置有金属布线，所述金属布线环绕设置在多个所述芯片的外侧，多个所述芯片与所述金属布线电连接，所述金属布线上覆盖设置有围坝胶。

进一步地，所述散热器设置为金属多层压合基板，所述金属多层压合基板上设置有多个所述芯片，环绕多个所述芯片的外侧设置有粘合层，所述粘合层上表面设置有绝缘层，所述绝缘层的上表面设置有金属布线层和阻焊层，且所述阻焊层部分覆盖所述金属布线层，多个所述芯片电连接所述金属布线层；所述金属多层压合基板上还设置有围坝胶，所述围坝胶设置在所述绝缘层的上表面并覆盖所述金属布线层

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型的一种低热阻的led器件，通过在散热器的导热界面上设置若干沟槽，使得沟槽的非光滑表面更易“刺破”导热材料的表面，破坏导热材料表面张力，加速导热材料外流并阻止回流，有利于导热材料在导热界面上铺开均匀。而且沟槽的导向性可以帮助导热材料沿沟槽延伸方向向外导流，减少压平导热材料所需压力，操作更便捷。沟槽的结构如同锯齿，尖端可增大芯片与散热器表面挤压导热材料相向运动的压强，减少阻力，使芯片可以直接接触部分散热器的尖端，从而使得部分区域达到金属级的导热，不影响芯片实现散热。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1是本实施例1所述一种低热阻的led器件的结构示意图；

图2是本实施例1所述尖峰凸部与平台凸部的结构示意图；

图3是本实施例1所述不同沟槽形状的示意图；

图4是本实施例1所述一种低热阻的led器件的结构示意图；

图5是本实施例1所述一种低热阻的led器件的固晶封装s1步骤意图；

图6是本实施例1所述一种低热阻的led器件的固晶封装s2步骤示意图；

图7是本实施例1所述一种低热阻的led器件的固晶封装s3步骤示意图；

图8是本实施例1所述一种低热阻的led器件的固晶封装s4步骤示意图；

图9是本实施例1所述一种低热阻的led器件的固晶封装s4步骤侧面示意图；

图10是图7中a部放大示意图；

图11是本实施例2所述一种低热阻的led器件的结构示意图；

图12是本实施例3所述一种低热阻的led器件的结构示意图；

图中：

100-散热器；110-导热界面；120-沟槽；120a-直线型沟槽；120b-网格型沟槽；121-凹部；122-凸部；122a-尖峰凸部；122b-平台凸部；123-边缘线；124-齿状面；125-凸部包络线；126-凹部包络线；130-侧壁；140-金属布线；150-围坝胶；160-粘合层；170-绝缘层；180-阻焊层；190-金属布线层；200-芯片；300-导热材料；400-封装胶体；410-荧光转换材料；500-金属键合丝。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本申请的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本申请进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本实用新型中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本实用新型各组成部分的相互位置关系来说的。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。

实施例1

如图1-4所示，一种低热阻的led器件，包括芯片200以及用于给芯片200散热的散热器100，芯片200与散热器100电连接，散热器100包括与芯片200贴合的导热界面110，导热界面110通过导热材料300与芯片200贴合，导热界面110上设置有若干沟槽120。散热器100采用金属材质制成，还包括环绕导热界面110设置的侧壁300，芯片200通过金属键合丝500直接与散热器100电连接。侧壁300与导热界面110共同构成一个半包围且上开口的容纳空间，芯片200放入容纳空间内，安装在导热界面110上，并通过封装胶体400将芯片200与散热器100粘接在一起，通过封装胶体400将芯片200和金属键合丝500封装包裹保护，实现芯片200的封装。在本实施例中，封装胶体400内混合设置有至少一种荧光转换材料410。

具体地，在本实施例中，沟槽120包括凹部121和凸部122，其中凹部121的深度小于等于2um，凹部121开口宽度与凸部122平台宽度比例为1：1-1：0之间。当凹部121开口宽度与凸部122开口宽度比例为1：0时，沟槽120的凸部122为尖峰，如图2左侧所示的尖峰凸部122a，当凹部121开口宽度与凸部122开口宽度比例为不为1：0时，凸部122为平台状，如图2右侧所示平台凸部122b。如图3所示，凸部122的边缘线123设置为不规则的齿状，这样的边缘线123能够更好地实现对导热材料300的切割。更进一步地，凹部121与凸部122之间设置有齿状面124，齿状面124的沟壑线与沟槽120的走向一致，使得在进行挤压导热材料300时，能够辅助切割导热材料300，破坏导热材料300表面张力，而且导热材料300还可以在齿状面124上往沟槽120的两端延伸，有利于保证导热材料300的快速铺开。沟槽120的所有凸部122的凸部包络线125近似处于某一平面附近，所有凹部121的凹部包络线126近似处于另一平面附近，此两平面接近平行。

此外，芯片200底面与沟槽120的凹部121之间，由于沟槽120的深度不超过2um，且芯片200可下压至与凸部122几乎接触，因此整体的导热材料300的最大厚度接近2um，从而使散热路径得到控制。而作为优选，凹部121的深度小于等于1um，能够更大程度上保证芯片200的散热效果。

在本实施例中，沟槽120的纹路设置不限定于一种方式，可以设置为单一走向的直线型沟槽120a，如图4左侧所示，或若干走向的网格型沟槽120b，如图4右侧所示，当然，还可以设置为同心圆型沟槽，或螺旋型沟槽等形状，还可以采用上述两种或多种形式的组合形状，只要保证沟槽120能够有效切割导热材料300，便于导热材料300铺开即可，这样的设计方式均属于本实用新型的保护范围。

在本实施例中，所采用的导热材料300为固晶胶，固晶胶可以是绝缘胶或银胶，采用本实用新型的led器件固晶封装过程包括如下步骤：

s1、如图3所示，固晶时，固晶机取胶头从胶盘取胶，并将固晶胶点滴在上述散热器100的导热界面110上；

s2、如图4所示，由于散热器100导热界面110上的沟槽120结构，固晶胶在导热界面110上着陆后，将会迅速沿沟槽120方向流动，沟槽120边缘的粗糙披锋形貌可以有效克服固晶胶的表面张力，使其流动速度相比与平滑表面更快速；

s3、如图5所示，通过固晶机取晶吸嘴从芯片200盘上吸取一颗芯片200，然后将之放置于上述固晶胶着陆点的同一位置，利用固晶胶的粘附力将芯片200初步固定。在芯片200放置的过程中，固晶吸嘴下压，使得芯片200推挤固晶胶加速向沟槽120方向排出，类似“泄洪”效果，使得留存于芯片200正下方的固晶胶尽可能少而薄；

s4、如图6-8所示，由于沟槽120的锯齿形貌，尖端可以提供较大压强，相比平滑导热界面110，更容易突破表面张力刺入固晶胶内，并且沟槽120凹部121还具有排胶功能，有利于降芯片200下方的固晶胶尽可能排出，因此可以大大增加芯片200触底的概率，一旦芯片200触底，导热界面110将有局部宽度直接与金属部分的基板接触，使得散热效果显著增加。即使芯片200未触底，由于前述的压强效应及排胶作用，芯片200正下方留存的固晶胶也会大大减少，使得芯片200的散热效率得到一定的保障。

实施例2

如图9所示，本实施例公开了另一种低热阻的led器件，在结构上，其与实施例1所述的一种低热阻的led器件不同之处在于：

在本实施例中，散热器100设置为陶瓷基板，陶瓷基板上设置有多个芯片200，陶瓷基板上设置有金属布线140，金属布线140环绕设置在多个芯片200的外侧，多个芯片200通过金属键合丝500与金属布线140电连接，金属布线140上覆盖设置有围坝胶150，封装胶体400容纳在围坝胶150与导热界面110所形成的碗状结构内部，并将芯片200粘接在导热界面110上。

本实施例所述的一种低热阻的led器件的其他结构与实施例1完全相同，在此不再赘述。

实施例3

如10图所示，本实施例公开了另一种低热阻的led器件，在结构上，其与实施例1所述的一种低热阻的led器件不同之处在于：

在本实施例中，散热器100设置为金属多层压合基板，金属多层压合基板上设置有多个芯片200，环绕多个芯片200的外侧设置有粘合层160，粘合层160上表面设置有绝缘层170，绝缘层170的上表面设置有金属布线层190和阻焊层180，且阻焊层180部分覆盖金属布线层190，多个芯片200通过金属键合丝500电连接金属布线层190。金属多层压合基板上还设置有围坝胶150，围坝胶150设置在绝缘层170的上表面并覆盖金属布线层190，封装胶体400容纳在围坝胶150与导热界面110所形成的碗状结构内部，并将芯片200粘接在导热界面110上。

本实施例所述的一种低热阻的led器件的其他结构与实施例1完全相同，在此不再赘述。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例，应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型构思在现有技术基础上通过逻辑分析、推理或者根据有限的实验可以得到的技术方案，均应该在由本权利要求书所确定的保护范围之中。