[发明专利]大功率LED器件及LED芯片固晶方法

说明书

本发明提供了一种大功率LED器件及LED芯片固晶方法，该大功率LED器件，包括芯片和基板，芯片的背面交错设有若干第一焊料凸起和导热性能优于第一焊料凸起的若干第一金属凸起，基板上对应设有第二焊料凸起和导热性能优于第二焊料凸起的第二金属凸起，各第一焊料凸起与相应第二焊料凸起焊接相连，各第一金属凸起与相应第二金属凸起压合相连。本发明通过将第一焊料凸起与第二焊料凸起相连形成焊接层；使得第一金属凸起与第二金属凸起相连形成金属薄层；进而使焊接层和金属薄层构成固晶层；降低了固晶焊工艺难度，可以将热应力快速释放，缓解固晶界面的热应力；提高了该大功率LED器件的散热能力，使得固晶层界面具有良好的可靠性。

技术领域

本发明属于LED固晶技术领域，更具体地说，是涉及一种大功率LED器件及LED芯片固晶方法。

背景技术

LED是发光二极管的简称。大功率LED(功率在1w以上的芯片一般为大功率LED芯片)器件具有高效、节能、环保、安全的优点。但大功率LED散热能力差，导致LED芯片的结温高，而致使LED器件出现色温漂移、发光效率下降、使用寿命缩短等问题。因此，在将LED芯片固定在基板上时必须考虑LED芯片的散热问题。大功率LED器件固晶层的散热能力与可靠性，是决定LED器件可靠性的关键因素。

大功率LED器件的芯片封装于基板上形成的固晶层是LED芯片产生的热量散发出去的关键散热通道。传统技术中使用导热胶、银浆等固晶技术已经不能满足大功率LED器件的散热要求。为改善LED芯片的散热问题，当前常用的方案有两种：一种方案是采用焊料固晶技术，这种技术虽然降低了固晶难度，但是界面(芯片上焊料与基板上焊接之间的界面)热应力大，界面的孔洞率高、界面化合物的生长难以控制，在服役过程中界面恶化快，导致界面的可靠性低。另一种方案是采用共晶焊技术，这种技术成本高且工艺过程难以控制；另外，由于芯片与基板的热膨胀系数不一致，使得界面热应力大，尤其是界面化合物在器件服役过程中难以控制，易导致界面可靠性差，降低大功率LED器件的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大功率LED器件及LED芯片固晶方法，以解决现有技术中存在的芯片与基板固晶界面的热应力大，界面可靠性差的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种大功率LED器件，包括用于发光的芯片和支撑所述芯片的基板，所述芯片的背面交错设有若干第一焊料凸起和导热性能优于所述第一焊料凸起的若干第一金属凸起，所述基板上对应于各所述第一焊料凸起的位置设有第二焊料凸起，基板上对应于各所述第一金属凸起的位置设有导热性能优于所述第二焊料凸起的第二金属凸起，各所述第一焊料凸起与相应所述第二焊料凸起焊接相连，各所述第一金属凸起与相应所述第二金属凸起压合相连。

进一步地，若干所述第一焊料凸起与若干第一金属凸起相间排布。

进一步地，若干所述第一金属凸起和若干所述第一焊料凸起呈点阵状、相间设置的块状或相间设置的条状。

进一步地，所述第一焊料凸起的高度低于所述第一金属凸起的高度或/和所述第二焊料凸起的高度低于所述第二金属凸起的高度。

进一步地，还包括分别将各所述第一焊料凸起与相应所述第二焊料凸起焊接相连的若干焊料片。

进一步地，各所述第一焊料凸起或/和各所述第二焊料凸起的底部设有粘附层。

进一步地，所述芯片的背面设有若干用于定位各所述第一金属凸起的第一定位槽或/和所述基板上设有若干用于定位各所述第二金属凸起的第二定位槽。

进一步地，所述芯片的背面设有若干用于定位各所述第一焊料凸起的第一限位槽或/和所述基板上设有若干用于定位各所述第二焊料凸起的第二限位槽。

本发明的另一目的在于提供一种LED芯片固晶方法，包括如下步骤：