[实用新型]高导热氮化铝全瓷LED封装外壳

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种LED 封装结构，尤其是一种LED 芯片的氮化铝封装外壳。 

背景技术

发光二极管(Light Emitting Diode，LED)由于寿命长、光效高、无辐射、抗冲击以 及低功效等优点，被认为是21世纪最优质的光源。但是目前影响到大功率LED应用的一个重要原因是其散热问题，特别是封装结构的散热设计。近年来对LED封装要求的不断提高，其封装结构也在朝着小型化、高功率、高密度封装方向发展。传统的塑封结构和铜、铝基板结构已经无法满足大功率、高可靠、小型化的封装要求。相对于塑封和铜、铝基板封装结构，陶瓷基板具有可靠性高、化学稳定性好、热稳定性高、线膨胀系数与芯片相对匹配和质量轻等优点，已广泛应用于LED封装行业，特别是大功率的LED封装领域。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题，是针对上述存在的技术不足，提供一种高导热氮化铝全瓷LED封装外壳，其散热效果好、结构简单、机械强度大，适用于高功率LED封装。 

本实用新型采用的技术方案是：提供一种高导热氮化铝全瓷LED封装外壳,包括氮化铝基板,所述的氮化铝基板分为上下两层；上层为镜头支架层，镜头支架层的中部开有圆孔；下层为线路层，线路层的顶面固定有芯片焊盘和电路；线路层的底面固定有热沉焊盘；线路层的顶面与底面之间开有多个金属化通孔；热沉焊盘与芯片焊盘通过金属化通孔连接。 

进一步优化本技术方案，高导热氮化铝全瓷LED封装外壳的金属化通孔所用的金属为钨或钼。 

进一步优化本技术方案，高导热氮化铝全瓷LED封装外壳的热沉焊盘所用的金属为钨或钼。 

进一步优化本技术方案，高导热氮化铝全瓷LED封装外壳的芯片焊盘至少设有两个，芯片焊盘之间相互串联、并联或者混合连接。

本实用新型的有益效果是： 

1、线路层和镜头支架层均采用高导热氮化铝材料，热变形同步，结构稳定，机械强度大。2、芯片散发的热量可以通过两层高导热氮化铝传导到外部，满足大功率LED的散热需求，提高LED的发光效率。3、氮化铝材料热膨胀系数与硅半导体芯片的热膨胀系数接近，减小了芯片与外壳之间产生的应力，提高了大功率LED的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型的主视图； 

图2为图1中的剖视放大图。

图中，1、氮化铝基板；2、镜头支架层；3、圆孔；4、线路层；5、芯片焊盘；6、电路；7、热沉焊盘；8、金属化通孔；9、电极。 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。 

图1-2所示，高导热氮化铝全瓷LED封装外壳,包括氮化铝基板1,所述的氮化铝基板1分为上下两层；上层为镜头支架层2，镜头支架层2的中部开有圆孔3；下层为线路层4，线路层4的顶面固定有芯片焊盘5和电路6；线路层4的底面固定有热沉焊盘7；线路层4的顶面与底面之间开有多个金属化通孔8；热沉焊盘7与芯片焊盘5通过金属化通孔8连接；金属化通孔8所用的金属为钨或钼；热沉焊盘7所用的金属为钨或钼；芯片焊盘5至少设有两个，芯片焊盘5之间相互串联、并联或者混合连接。 

高导热氮化铝全瓷LED封装外壳为全氮化铝陶瓷结构，成分为90％～96％。采用多层陶瓷工艺技术制作。采用流延工艺制作氮化铝生瓷片，用模具和打孔设备在生瓷片上加工出金属化通孔8，在金属化通孔8内填充钨浆料或钼浆料，在生瓷片表面用钨浆料或钼浆料制作金属化图形（即电路6），多层生瓷片压在一起成生瓷阵列，每个阵列包含多个生瓷件，再用切割设备在单个的方形生瓷件上下预切切口但不切断，再进行高温烧结而成。陶瓷外壳经镀镍退火后，再进行表面镀金，制成成品。成品进行芯片焊接、键合以及封帽完毕后再进行裂片成单个产品。 

综上所述，线路层4和镜头支架层2均采用高导热氮化铝材料，热变形同步，结构稳定，机械强度大。芯片散发的热量可以通过两层高导热氮化铝传导到外部，满足大功率LED的散热需求，提高LED的发光效率。同时，氮化铝材料热膨胀系数与硅半导体芯片的热膨胀系数接近，减小了芯片与外壳之间产生的应力，提高了大功率LED的可靠性。