[实用新型]改善热传导的LED芯片

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种LED芯片结构，尤其是一种改善热传导的LED芯片，属于LED芯片的技术领域。

背景技术

LED（Lighting Emitting Diode）即发光二极管，是一种半导体固体发光器件。当前节能环保是全球重要问题，低碳生活逐渐深入人心。在照明领域，功率LED发光产品的应用正吸引着世人的目光，二十一世纪将进入以LED为代表的新型照明光源时代。LED具有节能、环保、寿命长、结构牢固，响应时间快等特点，可以广泛应用于各种普通照明、背光源、显示、指示和城市夜景等领域。

功率型LED芯片的发光效率约32%，68%的能量转换为热能，散热的问题是制约其照明领域应用的关键因素，芯片温度升高时，发光强度会下降，而且可靠性和寿命也会跟着下降。散热基本上有3种方式，一是传导式散热，二是对流式散热，三是辐射式散热。散热最主要的问题点就在面积，而辐射散热量非常小，所以最主要的是散热方式是传导和对流两方面。

热模式欧姆定理ΔT=QR，即温差ΔT=热流Qx热阻R；热阻越大，就有越大的热产生在元器件内。热传递有垂直和水平方向，垂直方向为串联方式，串联越多热阻越大，厚度相对要求越薄。水平方向为并连方式，并连热阻数越多，热传导效果越好。

目前解决LED芯片热传导最好的技术为蓝宝石移除的垂直式LED，移除蓝宝石后的LED转贴至导热极佳的硅或金属基板上，大大降低了芯片的热阻。但垂直式LED相较传统水平式LED工艺繁琐，设备和原辅材料较高。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种改善热传导的LED芯片，其结构简单紧凑，降低了LED芯片自身的热阻，提高了LED芯片的可靠性及寿命。

按照本实用新型提供的技术方案，所述改善热传导的LED芯片，包括LED芯片本体，所述LED芯片本体包括衬底及位于所述衬底上方的P电极与N电极；所述衬底对应设置P电极与N电极另一侧表面镀有反射层，所述反射层上设有键合层；衬底通过键合层与导热基板键合连接。

所述导热基板为钼、铝、镍、铜、铜钨、氮化铝中材料的一种或几种。所述反射层为金属层、合金层、DBR全反射膜中的一种或几种。

所述衬底的厚度为10~50μm。所述衬底为蓝宝石基板。

所述衬底上设有外延发光层，所述外延发光层包括位于衬底上的N型氮化镓层、位于N型氮化镓层上的量子阱及位于所述量子阱上的P型氮化镓层；P电极与P型氮化镓层电连接，N电极与N型氮化镓层电连接。

所述键合层的材料包括金或锡。所述金属层的材料包括银或铝。

本实用新型的优点：LED芯片本体包括衬底，衬底上蒸镀有反射层，反射层上蒸镀有键合层，衬底通过键合层与导热基板连接成一体；LED芯片本体工作时产生的热量能通过导热基板及时高效的传导出去，降低了LED芯片自身的热阻，提高了LED芯片的可靠性及寿命；同时衬底减薄后，能够减少光线在衬底内传输时的吸收，提高了LED芯片的出光效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2~图4为形成本实用新型结构的具体工艺步骤剖视图，其中：

图2为衬底上设置中转基板后的剖视图。

图3为衬底与导热基板键合后的剖视图。

图4为去除图3中中转基板后的剖视图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1~图4所示：本实用新型包括导热基板1、键合层2、反射层3、衬底4、外延发光层5、N电极6、P电极7、保护层8、中转键合层9、中转基板10及LED芯片本体11。

如图1所示：为了降低LED芯片本身的热阻，提高LED芯片的可靠性及寿命，本实用新型包括LED芯片本体11，所述LED芯片本体11包括衬底4，所述衬底4的上方设有P电极7与N电极6；衬底4对应设置N电极6与P电极7另一侧的表面镀有反射层3，所述反射层3上设有键合层2，衬底4通过键合层2与导热基板1键合连接成一体。导热基板1具有良好的散热性能，导热基板1的材料为钼、铝、镍、铜、铜钨、氮化铝中的一种或几种。反射层3为金属层、合金层、DBR（分布式布拉格反射镜）全反射膜中的一种或几种；其中，金属层为铝或银，合金层为铝或银的多层复合结构；键合层2为金或锡；通过反射层3能提高出光效率，同时，通过导热基板1能够将LED芯片本体11工作时产生的热量及时散发出去，改善LED芯片本体11的热传导性能。