[发明专利]低热阻抗的固态光源封装结构及其制造方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种固态光源封装结构及其制造方法，特别 是指一种低热阻抗的固态光源封装结构及其制造方法。

背景技术

图1A为现有技术固态光源芯片直接封装(COB，chip on broad)技术的结构示意图；如图所示，系将一固态光源芯片18， 以银胶、绝缘胶或共晶形式16结合于金属基板12上方，且基板 12为金属散热基板(MCPCB)，其上方设置有一绝缘材料14。然 而，固态光源芯片18直接设置于绝缘材料14上方，绝缘材料 14为导热不易的介电材料，因此导致扩散热阻抗高，固态光源 芯片18产生的热不易传导，大量热累积在芯片端，而影响固态 光源芯片18的发光效率与其使用寿命。

参阅图1B，其系为固态光源的另一封装结构示意图；如图 所示，一固态光源芯片28设置于氮化铝26上方，氮化铝26(AlN) 设置于一基板22上方，基板22为金属基板，基板22与氮化铝 26之间以一散热膏24作接触。此类封装结构不包含高热阻值的 绝缘材料，但由于散热膏24的导热系数不高，且须对AlN加压 才能降低接面热阻，因此使用散热膏24与下方的基板22结合的 方式，无法有效降低整体封装结构的热阻值。

倘若能降低固态光源芯片直接封装结构的热阻值，则于固态 光源芯片使用时，可改善芯片的发光效率与使用寿命。

发明内容

本发明的目的之一，在于提供一种低热阻抗的固态光源封装 结构及其制造方法，其通过由一连接层结合一散热基板与一高导 热电路基板，可使低热阻抗的固态光源封装结构的热阻值较一般 封装结构低，如此可改善芯片的发光效率与使用寿命。

本发明的目的之二，是通过由连接层缓冲散热基板与高导热 电路基板因热产生的热应力，如此可增加低热阻抗的固态光源封 装结构的可靠度。

为了达到上述的目的，本发明是提供一种低热阻抗的固态光 源封装结构，其包含：

一散热基板；

一连接层，设于该散热基板上方；

一高导热电路基板，设于该连接层上方；以及

一固态光源，设于该高导热电路基板上方；

其中，该散热基板与该连接层之间设有一第一附着层，该第 一附着层包含一第一金属层与一第二金属层，该连接层与该高导 热电路基板之间设有一第二附着层，该第二附着层包含一第三金 属层与一第四金属层。

本发明中，其中该第一金属层设于该散热基板上方，该第二 金属层设于该第一金属层上方，该连接层设于该第二金属层上 方，该第三金属层设于该高导热电路基板下方，第四金属层设于 该第三金属层下方，该连接层设于该第四金属层下方。

本发明中，其中该第一金属层的材料包含钛。

本发明中，其中该第二金属层的材料包含银或金。

本发明中，其中该第三金属层的材料包含钛。

本发明中，其中该第四金属层的材料包含银或金。

本发明中，其中该散热基板的材料包含金属。

本发明中，其中上述该金属包含铝、铜。

本发明中，其中该连接层的材料包含金属、合金或金属复合 材料，该金属包含铟。

本发明中，其中该连接层的材料的该合金包含锡银铜合金、 铟合金。

本发明中，其中该高导热电路基板的材料包含陶瓷、硅。

本发明中，其中上述该陶瓷包含氮化铝、氧化铝。

本发明中，其中该散热基板上方设有一凹槽，该连接层设于 该凹槽，该凹槽与该连接层的间设有一第一附着层。

本发明中，其中该凹槽之外的散热基板上方设有一绝缘层与 一电路层。

本发明中，其中该第一附着层包含：

一第一金属层，设于该凹槽上方；以及

一第二金属层，设于该第一金属层上方，该连接层设于该第 二金属层上方。

本发明中，其中该第一金属层的材料包含钛。

本发明中，其中该第二金属层的材料包含银或金。

本发明还同时公开了一种低热阻抗的固态光源封装结构的 制造方法，包含下列步骤：

提供一散热基板；

设置一第一附着层于该散热基板上方；

设置一第二附着层于一高导热电路基板下方；

设置一固态光源于该高导热电路基板；

设置一连接层于该散热基板上方；