[发明专利]发光设备冷却

说明书

一种诸如照明器之类的发光设备包括安装在板（10）上的一个或多个发光设备芯片（2）。发光设备芯片具有电接触件（8）并且被倒装芯片安装到板（10），其中电接触件（8）连接到接触垫（12）。发光设备芯片的侧壁上的侧壁金属镀层（20）通过金属传热元件（22）连接到板（10）的散热区域（14）。金属传热元件（22）可以是可以使用常规地用于附连表面安装设备的装备进行沉积的焊料。

技术领域

本发明涉及一种发光设备和制造方法。

背景技术

半导体发光设备正在越来越多地用在各种各样的应用中。在特定示例中，使用若干发光二极管发射光的照明器正在越来越多地用于照明应用以取代诸如白炽灯泡或荧光灯之类的技术。通过在衬底上安装多个发光二极管，可以实现多种多样的不同光输出。

现代发光设备中发光二极管的光输出典型地受到温度相关行为的限制。关于光输出的一种约束由发光二极管的半导体材料的热电行为提供，例如温度和电流下降。为了产生白色光，经常使用合适的磷光体并且该磷光体可以在高温下淬火。因此，磷光体的温度需要保持低于使用中的发光二极管的这样的温度。然而，典型地，磷光体邻近发光二极管且与发光二极管接触地定位，并且因此随着发光二极管升温，磷光体也升温。

发光设备经常被要求在不替换的情况下长时间段工作。在某些情况下，发光设备位于访问困难的位置。即使在访问相对简单的情况下，仍然存在对合理的寿命的需要。发光二极管的长期可靠性经常与操作条件的温度直接相关，高温导致减少的寿命。

出于所有这些原因，来自发光设备封装的热量的提取是必需的。

在常规照明器中，发光二极管可以被焊接到衬底，并且发光二极管中生成的热量通过热传导经过电接触件传递到衬底。然而，仍然存在对发光二极管的改进的热管理的需要。

发明内容

本发明由权利要求限定。

根据依照本发明的一个方面的示例，提供一种包括发光设备芯片的发光设备，该发光设备芯片包括：

绝缘衬底；

处于绝缘衬底上的发光半导体层，该发光半导体层包括发光区域；以及

到发光半导体层的电接触件；以及

具有多个接触垫和至少一个散热区域的板；

其中该发光设备芯片被安装成电接触件连接到板上的接触垫并且金属传热元件与发光设备芯片的侧壁和板的散热区域二者接触。

通过在芯片的侧面与板之间直接连接金属传热元件，改进了散热。这不包括在到发光层的电接触件与板上的接触垫之间的热传递。因而，存在允许改进的散热以及因此针对任意给定的操作条件发光设备的温度减小的附加的传热路径。

以此方式，减小了发光设备上的热负荷，这可能具有增加发光设备的寿命和/或优化光输出的效果。

该布置还是高度可制造的，因为容易使用用于板上的芯片的表面安装的常规装备实现邻近芯片的元件的提供。

发光设备芯片可以进一步包括处于绝缘衬底的侧壁上的侧壁金属镀层（metallisation），该侧壁金属镀层与发光区域电隔离；金属传热元件与侧壁金属镀层接触。侧壁金属镀层提供热量的良好传递并且还提供金属传热元件可以附连到的表面。

金属传热元件可以包括焊料。可以使用用于表面安装芯片的常规装置在板上的芯片的侧面上引入焊料。

用于金属传热元件的焊料的使用允许使用典型地用于将表面安装芯片焊接到板的装备制造。这样的装备是广泛可用的。因此，此材料的使用允许成本有效的制造。

可替换地，金属传热元件可以包括处于发光设备芯片周围的金属框架，其与侧壁金属镀层接触。这样的金属镀层框架可以提供用于从使用中的发光设备去除热量的合适的附加热路径。