[实用新型]一种功率型LED

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及电子元器件，尤其涉及一种功率型LED的基板结构的改进。

【背景技术】

普通LED，一般芯片是通过导电或非导电胶黏结在小尺寸的反射杯中，由金丝完成器件的内外连接后，再用环氧树脂封装。这种封装结构因环氧树脂的导热性很差，热量只能通过芯片下面的引脚散出，器件的热阻达到150-250℃/W。功率型若采用传统的封装结构，会因散热不良而导致芯片结温迅速上升，并且引起环氧树脂碳化变黄，从而造成光衰加速直至失效。

针对大功率LED封装的散热问题，人们分别在封装结构和材料等方面对器件的热系统进行了优化。

2001年美国Lumileds公司研发的AlGaInN功率型倒装芯片结构，由于LED芯片是通过凸点倒装连接在硅基上的，因而热量不必经过导热性不良的蓝宝石衬底，而是直接传导到热导率较高的硅衬底，再传到金属导管上。由于其有源发热区更接近散热体，从而可降低内部的热沉电阻。在硅基倒装芯片结构中，热阻与热沉的厚度成正比。但是，受硅片机械强度和导热性能所限，很难通过减小硅片的厚度进一步降低内部热沉的热阻，从而限制了其传热性能的进一步提高。

金属线路板结构是美国UOE公司在Norlux系列LED中首先采用的一种封装结构。该结构利用铝等金属具有良好热传导性，将芯片封装在金属夹芯的PCB上，或将芯片封装到敷有几毫米厚的铜电极PCB上，然后再封装到散热片上来解决散热问题。采用这种结构夹层中的PCB是热的不良导体，它阻碍了热的传导，该结构的热阻达60-70K/W。

刘胜等人于2006年在散热器上安装一个微泵浦系统，在封装系统中水在微泵浦作用下进入LED的底板小槽吸热，然后再回到小的水容器中，通过风扇散热。这种微泵浦结构可以将外部热阻降低至0.192K/W，制冷效果很好。但是，该结构如果内部接口热阻很大，其热传导性能将大打折扣。此外，该结构也过于复杂，成本高。

【实用新型内容】

本实用新型的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种功率型LED，不但能够提高散热效果，而且能够简化结构、降低成本。

为实现上述目的，本实用新型提出了一种功率型LED，包括基板、LED芯片、聚光透镜和封装外壳，所述LED芯片粘贴在基板上，LED芯片上方设有聚光透镜，封装外壳将基板、LED芯片和聚光透镜包覆封装，所述基板是由金属层和陶瓷层构成的低温烧结陶瓷基板。

作为优选，所述陶瓷层采用绑定结构固定在金属层上，结构简单，加工方便。

作为优选，所述低温烧结陶瓷基板中陶瓷层的厚度为1.25mm，金属层的厚度为0.25mm，散热效果好，成本低。

本实用新型的有益效果：本实用新型采用绑定式的陶瓷层和金属层结构，具有良好的热导性，且膨胀系数小，不但提高了散热效果，而且简化了结构、降低了成本，具有很高的经济价值。

本实用新型的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

【附图说明】

图1是本实用新型一种功率型LED的结构示意图。

【具体实施方式】

如图1所示，一种功率型LED，包括基板、LED芯片3、聚光透镜4和封装外壳5，所述LED芯片3粘贴在基板上，LED芯片3上方设有聚光透镜4，封装外壳5将基板、LED芯片3和聚光透镜4包覆封装，所述基板是由金属层2和陶瓷层1构成的低温烧结陶瓷基板。所述陶瓷层1采用绑定结构固定在金属层2上。所述低温烧结陶瓷基板中陶瓷层1的厚度为1.25mm，金属层2的厚度为0.25mm。虽然采用Cu/Mo板和Cu/W板等合金材料做基板，可以解决芯片材料与散热材料之间因膨胀失配而造成的电极引线断裂问题，但这类合金生产成本过高。

LED芯片3采用导电锡浆粘贴到基板，与原来普遍使用的导热胶、导电型银浆相比，导电锡浆的导热性和导电性能更佳。封装外壳5采用硅树脂材料，与原来的环氧树脂相比，其具有更好的吸湿性、不易老化性、耐热性等优点，并且在高温和短波光照下不易变色，而且在固化前无毒性，也延长了LED的使用寿命。

上述实施例是对本实用新型的说明，不是对本实用新型的限定，任何对本实用新型简单变换后的方案均属于本实用新型的保护范围。