专利名称：快速散热的大功率led芯片的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种大功率LED，尤其是一种易于散热的大功率LED芯片。
背景技术：
大功率LED灯的使用寿命与其LED芯片的使用寿命有直接的关系，为了延长LED 芯片的使用寿命，现在一般是用散热陶瓷包住LED芯片底部，这样能起到一定的散热效果。 但是这种方法只是对芯片起到了表面散热的效果，其散热效率比较低，一般使用寿命只有 3600小时左右，还远远达不到现有广泛使用的钠灯的寿命，因此相对成本较高，影响其普及和推广。
发明内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种可快速散热的大功率LED芯片，其可明显提高大功率LED的使用寿命。为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是一种快速散热的大功率 LED芯片，其包括由P型半导体和N型半导体形成的PN结以及包覆于N型半导体底部的散热陶瓷，其关键技术在于在所述N型半导体的底部设有散热孔，所述散热孔延伸到N型半导体内、且止于PN结。进一步的改进，在上述散热孔内填充有散热陶瓷粉。作为另一种改进，可以不在散热孔内填充散热陶瓷粉，而是在散热陶瓷上设有与散热孔位置对应的散热陶瓷柱，所述散热陶瓷柱与散热陶瓷一体成型、且穿至所述散热孔的底部，散热陶瓷柱的形状与散热孔的形状相适应。作为另一种改进，在上述散热孔内几部添加散热陶瓷粉，也不在散热陶瓷上增设散热陶瓷柱，而是在散热陶瓷上也开设散热孔，该散热孔的位置与N型半导体上的位置相对应，即散热孔向下贯穿散热陶瓷。优选的，上述散热孔至少设置I个。优选的，上述散热孔横断面的形状为圆形、矩形、三角形或其他形状的异型孔。采用上述技术方案所产生的有益效果在于本实用新型通过在N型半导体上设置散热孔，增大了散热面积，从而可快速的将LED芯片产生的热量从内部散发出来，其不仅在工作状态具有良好的散热性能，在热载荷过大时同样能保持良好的散热性能，进而提高大功率LED的使用寿命，可使大功率LED使用寿命提高到8000 10000小时左右，可比现有普遍使用的钠灯省电90 %左右，性价比显著提高。
图I是本实用新型的示意图；图2是本实用新型在散热陶瓷上设置散热陶瓷柱的示意图；其中，I、P型半导体；2、PN结；3、散热孔；4、N型半导体；5、散热陶瓷；6、散热陶瓷柱。
具体实施方式
以下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。参见附图1，这是本实用新型的实施例1，其包括P型半导体I、N型半导体4以及由两者形成的PN结2，在N型半导体4底部包覆有散热陶瓷5，该散热陶瓷5的外圆上设有散热凹槽，在所述N型半导体4的底部从下到上开有散热孔3，所述散热孔3延伸到N型半导体4内、且止于PN结2，即散热孔3不能破坏PN结的结层。该散热孔3的个数根据需要进行设置，至少设置一个，一般设置3-5个即可，散热孔3横断面的形状可以为圆形、矩形或三角形的其中一种，也可设置其他形状的异型孔。这样通过设置散热孔3，可将LED芯片内部产生的热量快速的散发出来，提高了其使用寿命。实施例2该实施例与实施例I基本相同，不同的是在散热孔3内填充有散热陶瓷粉，这样可以利用这种材质易于散热的特性将LED芯片内部的热量快速传导出来，还可以防止散热孔 3内吸附灰尘。 实施例3参见附图2，该实施例与实施例I基本相同，不同的是在所述散热陶瓷5上设置有散热陶瓷柱6，该散热陶瓷柱6的个数与散热孔3的个数相同，并且应与散热孔3对应设置，散热陶瓷柱6装配时直接插入散热孔3的底部，其制作时与散热陶瓷5 —体成型即可。 该实施例加工装配更加方便，并且可有效的将LED芯片内部的热量散发出来。实施例4该实施例与实施例I基本相同，不同的是在散热陶瓷5上也开设散热孔，该散热孔的位置与N型半导体4上的散热孔3的位置相同，即所述散热孔3亦向下贯穿散热陶瓷 5。该实施例通实施例I 一样，可有效的改善大功率LED芯片的散热效果，提高其使用寿命。散热孔3加工时采用专用的打孔刀具来完成，比如可采用大功率红外激光器以及程控计算机的配合来完成打孔。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求1.ー种快速散热的大功率LED芯片，其包括由P型半导体(I)和N型半导体(4)形成的PN结(2)以及包覆于N型半导体(4)底部的散热陶瓷(5)，其特征在于在所述N型半导体(4)的底部设有散热孔(3)，所述散热孔(3)延伸到N型半导体(4)内、且止于PN结(2)。
2.根据权利要求I所述的快速散热的大功率LED芯片，其特征在于所述散热孔(3)内填充有散热陶瓷粉。
3.根据权利要求I所述的快速散热的大功率LED芯片，其特征在于在所述散热陶瓷(5)上设有与散热孔(3)位置对应的散热陶瓷柱(6)，所述散热陶瓷柱(6)与散热陶瓷(5)一体成型、且穿至所述散热孔(3)的底部，所述散热陶瓷柱(6)的形状与散热孔(3)的形状相适应。
4.根据权利要求I所述的快速散热的大功率LED芯片，其特征在于所述散热孔(3)向下贯穿散热陶瓷(5)。
5.根据权利要求1-4任一项所述的快速散热的大功率LED芯片，其特征在于所述散热孔(3)至少设置ー个。
6.根据权利要求5所述的快速散热的大功率LED芯片，其特征在于所述散热孔(3)横断面的形状为圆形、矩形、三角形或其他形状的异型孔。
专利摘要本实用新型公开了一种快速散热的大功率LED芯片，其包括由P型半导体和N型半导体形成的PN结以及包覆于N型半导体底部的散热陶瓷，在所述N型半导体的底部设有散热孔，所述散热孔延伸到N型半导体内、且止于PN结。本实用新型通过在PN结的N型半导体上设置散热孔，增大了散热面积，从而可快速的将LED发光芯片产生的热量从内部散发出来，其不仅在工作状态具有良好的散热性能，在热载荷过大时同样能保持良好的散热性能，进而提高大功率LED的使用寿命，可使大功率LED使用寿命提高到7000小时左右，性价比显著提高。
文档编号H01L33/64GK202474029SQ20122007616
公开日2012年10月3日 申请日期2012年3月4日 优先权日2012年3月4日
发明者李俊周, 耿京要, 耿君社 申请人:耿京要