[发明专利]一种微流体冷却的硅晶圆片级LED照明系统

权利要求书

1.一种微流体冷却的硅晶圆片级LED照明系统，包括硅晶圆片衬底(1)，该硅晶圆片衬底(1)的上表面设有若干LED芯片(2)，其特征在于：所述硅晶圆片衬底(1)开有用于通过冷却液的微冷却通道，所述微冷却通道设有与外界连通的输入口、输出口；所述微冷却通道的位置与所述硅晶圆片衬底(1)的上表面设置的LED芯片(2)对应。

2.根据权利要求1所述的LED照明系统，其特征在于：所述硅晶圆片衬底(1)上的LED芯片(2)排成一列或一列以上的矩形阵列。

3.根据权利要求2所述的LED照明系统，其特征在于：所述硅晶圆片衬底(1)对应各列LED芯片(2)下方的位置均开设有两组微冷却通道，且各组微冷却通道相互独立；所述各组微冷却通道为微槽道结构：包括一条开设在对应LED芯片(2)的正下方的直微槽道(61)，以及位于所述硅晶圆片衬底(1)底面的输入口(7)、输出口(8)；所述直微槽道(61)沿该列LED芯片(2)的排列方向设置，所述输入口(7)和输出口(8)均与直微槽道(61)垂直；所述直微槽道(61)的两端分别连通输入口(7)、输出口(8)，形成与外界连通的通道。

4.根据权利要求3所述的LED照明系统，其特征在于：所述硅晶圆片衬底(1)为上、下固定叠加在一起的两层结构，其中位于上方的硅晶圆片衬底为上衬底单元(11)，位于下方的硅晶圆片衬底为下衬底单元(12)；所述上衬底单元(11)的下表面或/和下衬底单元(12)的上表面对应各列LED芯片的位置均开有两条对应的直凹槽，各直凹槽相互独立且方向均沿对应的LED芯片的排列方向设置；所述上、下衬底单元(11、12)固定叠加使上衬底单元(11)的下表面或/和下衬底单元(12)的上表面的对应的凹槽形成直微槽道(61)，所述下衬底单元(12)对应各直微槽道(61)两端的位置均设有一通孔，各直微槽道两端的通孔分别形成连通其与外界的输入口(7)、输出口(8)。

5.根据权利要求2所述的LED照明系统，其特征在于：所述硅晶圆片衬底(1)对应LED芯片矩阵的位置的下方开有上、下排列两个腔室，两腔室连通构为微喷结构，位于上方的腔室为第一微冷却通道(62)，位于下方的腔室为第二微冷却通道(63)，第一、第二微槽道(62、63)通过若干开设在两者之间的喷孔(64)连通；其中，第一微槽道(62)的一端连通设置在硅晶圆片衬底(1)底面的若干个输出口(8)，第二微槽道(63)远离输入口(7)的一端连通设置在硅晶圆片衬底(1)底面的若干个输入口(7)。

6.根据权利要求5所述的LED照明系统，其特征在于：所述硅晶圆片衬底为上、下固定叠加在一起的三层结构，位于上方、中间、下方的硅晶圆片衬底分别为上衬底单元(13)、中衬底单元(14)和下衬底单元(15)；所述上衬底单元(13)的下表面或/和中衬底单元(14)的上表面，以及中衬底单元(14)的下表面或/和下衬底单元(15)的上表面，均开有一尺寸与LED芯片矩阵相应的凹槽；所述上、中、下衬底单元(13、14、15)固定叠加，使上衬底单元(13)的下表面或/和中衬底单元(14)的上表面的凹槽形成用作第一微槽道(62)的腔室，使中衬底单元(14)的下表面或/和下衬底单元(15)的上表面的凹槽形成用作第二微槽道(63)的腔室；所述中衬底单(14)元对应第一、第二微槽道(62、63)的位置开有若干通孔，这些通孔为连通第一、第二微槽道(62、63)的喷孔(64)；所述下衬底单元(15)对应第二微槽道(63)一端部的位置开有若干的通孔，这些通孔为连通第二微槽道(63)与外界的输入口(7)；所述中衬底单元(14)和下衬底单元(1)位于远离输入口(7)的一端均开有若干的通孔，这些通孔在中、下衬底单元(14、15)固定叠加时连通形成连通第一微槽道(62)与外界的输出口(8)。

7.根据权利要求4或6所述的LED照明系统，其特征在于：所述上、下叠加的硅晶圆片衬底单元之间通过硅硅直接键合或硅硅间接键合的方式固定。

8.根据权利要求7所述的LED照明系统，其特征在于：还包括覆盖在所述LED芯片(2)外的荧光粉层(3)，该荧光粉层(3)由光学部件(4)密封覆盖在所述硅晶圆片衬底(1)的上表面，各LED芯片(2)均连接导电通道(5)的一端，各导电通道(5)的另一端连接有均与外部电气连通的导电连接焊盘(9)。