[实用新型]一种高导热的LED-COB封装基板

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种LED-COB封装基板，尤其涉及一种高导热的LED-COB封装基板。

背景技术

近年来，白光LED发展迅速，以其节能、环保、寿命长等优势，将逐渐占据整个照明市场，被称为21世纪新一代光源。LED的寿命是由芯片的PN结温度决定，且如果LED结温过高，还可能会产生色漂移，出光不均匀等现象，影响其出光。要改善这一问题的关键是要降低LED结温，而降低结温的关键就是要有好的散热器，能够及时地把LED产生的热散发出去。所以LED的散热问题是限制它能否在市场上取得更大成功的主要因素。

目前大功率LED主要采用COB集成封装方式，这种封装方式比SMD要工艺要简单，成本要更低，光效也要更好。但由于多芯片都集成于一块基板上，对散热的要求就较常规的SMD封装要高很多。

通常采用的COB铝基板主要有基底材料、绝缘层、铜箔层和反射层几个部分构成，上述几个部分中，基底材料铝和铜箔层铜的导热系数都很高，而绝缘材料环氧（或有机硅树脂）的导热系数相比于这两类材料差几倍，导致LED芯片发出的热量传导至绝缘层不能很快的扩散出去，使得热量都集中在绝缘层，形成一个热瓶颈。导致LED芯片的结温无法降低，使得LED的光衰增快，使用寿命和可靠性降低。

为了解决这个问题，市场上通常的方法是在环氧（或有机硅树脂）中掺入耐高温的特殊陶瓷粉末，这种方法可以提高绝缘层的热传导系数，提高其导热能力，使得温度能够传导至基底材料和空气中。为了进一步再提高基板的导热性能，可以向环氧（或有机硅树脂）中掺入导热系数更高的钻石粉，如公开号为CN101545587A的中国专利。但无论是特种陶瓷粉末或金刚石粉末，其价格都非常昂贵，掺入量过多会大大增加COB铝基板的成本。

另外，COB的热量主要集中在基板放置LED芯片的区域，一般都为基板中心区域。而现在的COB基板各层的材料都是均匀的，每个区域的导热能力也相同。就会存在边缘区域发热量低，热量能迅速传导出去，而中心区域热量过高，导热系数不够，热量不能完全传导至基板外部，从而形成高温影响COB的性能。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种高导热的LED-COB封装基板。

本实用新型公开了一种高导热的LED-COB封装基板，其包括：基底、绝缘导热层和铜箔层，所述绝缘导热层设置在所述基底和所述铜箔层之间，其特征在于，所述绝缘导热层至少分为掺有金刚石粉末的高导热区、掺有高导热陶瓷粉末或少量金刚石粉末的中导热区和低导热区三个区域，其中，所述中导热区设置在所述高导热区外侧，所述低导热区设置在所述中导热区外侧。

根据一个优选的实施方式，所述高导热区中的金刚石粉末包括大颗粒金刚石粉末和小颗粒金刚石粉末。

根据一个优选的实施方式，所述小颗粒金刚石粉末的粒径为10～90nm，所述大颗粒金刚石粉末的粒径为1～5μm。

根据一个优选的实施方式，所述小颗粒金刚石粉末和所述大颗粒金刚石粉末大小相间地、呈弥散状均匀地分布在由环氧树脂、有机硅树脂或环氧改性有机硅树脂制成的所述绝缘导热层的高导热区中。

根据一个优选的实施方式，所述高导热陶瓷粉末为氮化铝陶瓷粉末、氧化铍陶瓷粉末、高导热氧化铝陶瓷粉末中的一种或几种的混合。

根据一个优选的实施方式，所述高导热陶瓷粉末或少量金刚石粉末呈弥散状均匀地分布在由环氧树脂、有机硅树脂或环氧改性有机硅树脂制成的所述绝缘导热层的中导热区中。

根据一个优选的实施方式，由环氧树脂、有机硅树脂或环氧改性有机硅树脂制成的所述绝缘导热层的低导热区中不掺入任何导热材料粉末，或者在所述低导热区中掺入与所述高导热区或所述中导热区中相同但数量较少的粉末。

根据一个优选的实施方式，所述基底为高导热陶瓷基板或高导热铝基板。

根据一个优选的实施方式，在所述绝缘导热层上设置有由所述铜箔层构成的电路。

根据一个优选的实施方式，在所述铜箔层上与所述高导热区对应的位置预留有安装LED芯片的区域，在所述铜箔层上的非安装芯片的区域设置有反射层，在所述铜箔层上的非安装芯片的区域和非反射层区域设置有白油绝缘层。

本实用新型的有益效果在于：

由于COB封装的热量主要集中在基板放置LED芯片的区域，一般都为基板中心区域。而现在的COB基板各层的材料都是均匀的，每个区域的导热能力也相同。就会存在边缘区域发热量低，热量能迅速传导出去，而中心区域热量过高，导热系数不够，热量不能完全传导至基板外部，从而形成高温影响COB的性能。