[实用新型]一种大功率发光二极管封装结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及发光二极管封装结构，尤其涉及一种大功率发光二极管封装结构。

背景技术

半导体照明产业在全球兴起，LED(发光二极管)成为万众瞩目的焦点。特别是2008年以后，大功率LED技术的发展日新月异，在结构和性能上都有较大的改进，产量上升、价格下降；近来很多公司还开发出发光效率达到200lm/W以上的大功率白光LED。

随着LED照明时代的来临，市场对LED照明的需求日趋迫切。然而，高功率LED的散热却是现在摆在技术人员面前的一道坎。因为LED在使用过程中只有约20％～30％的电能转为光，剩下的超过70％的电能全部转化为热，这些热如果无法散出去，就会使LED长时间运行在高温下，过高的温度会导致LED发光效率衰减，还会直接对LED的寿命造成致命性的影响。

现有大功率LED封装方式一般都是先在支架或基板上涂覆导热银浆，通过该银浆完成LED芯片和底板的粘合。银浆虽然有较强的粘结特性和不错的导热能力，但是，由于银浆中90％以上的成分是银，这就使得使用银浆有很高的成本，而且，由于银有较强的迁移特性，在高温时表现的更加突出，会直接造成LED短路或者漏电等现象发生，势必会影响LED的可靠性。除了银浆以后，也有使用合金技术来完成芯片和底板的粘合，如使用AuSn共晶技术，虽然这种AnSn合金有很强的导热能力，但是由于Au在合金中的比例很大(70％或80％)，这将造成很高的制程成本，不利于降低照明产品的最终成本。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于克服上述现有技术存在的不足，提出一种新的大功率发光二极管封装结构，该封装结构具有非常优良的导热性能和低廉的成本，且光效和可靠度较高。

为此，本实用新型采取如下技术方案：一种大功率发光二极管封装结构，其特征在于：包括一基板以及固定于基板上的发光二极管芯片，其特征在于所述的基板和芯片以金锗锡合金焊接而成。

所述金锗锡合金为Au60Ge20Sn20。

所述发光二极管芯片背部镀有金属Ag、Al、Ti、Ni、Au的一种或者几种。

所述的基板为金属基板或陶瓷基板，基板上镀有金属铜或镍。

所述芯片的外层设有银光粉层，所述银光粉层的外围还设有硅胶透镜层。

所述的硅胶透镜为半圆形或者弧形。

本实用新型通过金锗锡合金将发光二极管芯片固定在基板上，使得该封装结构拥有极低的热阻抗和及其优良的散热性能，对于增强大功率发光二极管的可靠性和延迟其使用寿命非常有益，并且成本相对低廉。

附图说明

图1是本实用新型大功率发光二极管封装结构的剖面图。

图中：10.基板20.金锗锡合金层30.发光二极管芯片40.荧光粉层50.硅胶透镜。

具体实施方式

以下结合说明书附图，对本实用新型予以进一步地详尽阐述。

如图1所示的发光二极管包括基板10和芯片30，芯片30和基板10通过共晶的方式以金锗锡合金层20进行焊接；芯片30通过通过金锗锡合金20

基板10为金属基板或陶瓷基板；基板上镀有金属铜(Cu)或镍(Ni)，金属层得厚度为1um～10um，在一优选实施示例中，该层金属厚度为3um～5um，该层金属薄膜可通过蒸镀或电镀的方式实施。

合金层20可直接涂覆于基板10之上，或者镀于发光二极管芯片30底部，合金层中金锗锡的重量比重为：Au，40％～80％、Ge，10％～40％、Sn：10％～40％。

在第一优选实施例中，合金20成为为Au60Ge20Sn20，即金的含量为60％，锗的含量为20％，锡的含量为20％；在第二优选实施示例中，Au含量为70％，锗含量为10％，锡含量为30％；在第三实施例中Au含量为70％，锗含量为20％，锡含量为10％；在第四实施例中Au含量为80％，锗含量为10％，锡含量为10％；

芯片30以蓝宝石(Al2O3)、碳化硅(SiC)或硅(Si)为基板，基板背部第一层镀有金属Ag或者Al，厚度为10nm～500nm；基板背部第二层镀有金属Ti，厚度为1nm～1000nm；基板背部第三层镀有金属Ni或者Pt或者Pd或者Cr，厚度为1nm～100nm；基板背部第四层镀有Au，厚度为100um～3000nm；