[发明专利]一种使用陶瓷散热的高功率LED灯具

摘要

本发明涉及一种使用陶瓷散热的高功率LED灯具，包括陶瓷散热基座（6），在所述陶瓷散热基座（6）的一面固定电路板，在所述电路板连接有白光LED倒装芯片（5），在所述白光LED倒装芯片（5）上方固定设有一非透明灯罩；在所述陶瓷散热基座（6）的另一面设有向外突出的散热鳍片（61），所述散热鳍片（61）也为陶瓷材质。本发明由于散热鳍片与陶瓷散热基座的材质为陶瓷材质，利用陶瓷材质的高传导和高辐射物理特性，可以将白光LED倒装芯片产生的热能快速吸收并散去，确保白光LED倒装芯片处于一恒定低温状态，并且可稳定并持续运作，因而可以延长了LED的使用寿命。

主权项

一种使用陶瓷散热的高功率LED灯具，包括陶瓷散热基座（60），在所述陶瓷散热基座（60）的一面固定电路板，在所述电路板连接有白光LED倒装芯片（50），在所述白光LED倒装芯片（50）上方固定设有一非透明灯罩；在所述陶瓷散热基座（60）的另一面设有向外突出的散热鳍片（61），所述散热鳍片（61）也为陶瓷材质，其特征在于：所述白光LED倒装芯片（50）制作步骤如下：步骤1、所述白光LED倒装芯片（13）层结构依次包括衬底（1）、缓冲层（2）、N型层（3）、N型分别限制层（4）、发光区层（5）、P型分别限制层（6）、P型层（7）、P型欧姆接触层（8）、光穿透层（9）、二氧化硅层（10）、金属层（11）；在所述衬底（1）中形成一层凹凸面（12）；步骤2、金属层（11）表面涂布第一光刻胶层（13）；步骤3、LED倒装芯片周边的第一光刻胶层（13）通过曝光或显影方式去除，并且形成环形暴露区；步骤4、将暴露部分的N型分别限制层（4）、发光区层（5）、P型分别限制层（6）、P型层（7）、P型欧姆接触层（8）、光穿透层（9）、二氧化硅层（10）、金属层（11）以及部分的N型层（3）去除使得整个倒装LED芯片形成梯台结构；步骤5、将LED芯片中间剩余的第一光刻胶层（13）全部去除；步骤6、在步骤5所得倒装芯片的表面涂布第二光刻胶层（14）；步骤7、将LED倒装芯片梯台结构上的部分第二光刻胶层（14）通过曝光或显影方式去除，并且形成环形金属层暴露区；步骤8、将暴露部分的金属层（11）和二氧化硅层（10）去除，形成环形凹槽；步骤9、将LED倒装芯片剩余的第二光刻胶层（14）全部去除；步骤10、在步骤9所得LED倒装芯片的表面涂布第三光刻胶层（15）；步骤11、将LED芯片表面的第三光刻胶层（15）通过曝光或显影方式部份去除，形成梯台外壁暴露区以及在梯台上形成环形暴露区；步骤12、在步骤11所得LED倒装芯片的表面直接制备一层绝缘介质膜（16）；步骤13、在步骤12所得LED倒装芯片的表面涂布第四光刻胶层（17）；步骤14、去除部分第四光刻胶层（17），仅保留梯台外壁垂直涂布的第四光刻胶层（17）；步骤15、除去部分绝缘介质膜（16），仅保留梯台外壁垂直布置的绝缘介质膜（16）和梯台上环形凹槽中的绝缘介质膜（16）；步骤16、去除剩余所有的第三光刻胶层（15）和第四光刻胶层（17）；步骤17、在步骤16所得LED倒装芯片的表面涂布第五光刻胶层（18）；步骤18、将梯台上环形凹槽上方的第五光刻胶层（18）去除，并且形成环形绝缘介质膜暴露区；步骤19、将芯片上方靠两侧暴露部分的绝缘介质膜（16）完全去除；步骤20、去除剩余所有的第五光刻胶层（18）；步骤21、在步骤20所得LED倒装芯片的表面上形成一层光穿透层ITO薄膜（19）；步骤22、在步骤21所得LED倒装芯片的表面涂布第六光刻胶层（20）；步骤23、去除LED倒装芯片梯台顶部的第六光刻胶层（20），并且形成光穿透层ITO薄膜暴露区；步骤24、在步骤23所得LED倒装芯片的表面制备一金属合金层（21）；步骤25、在步骤24所得LED倒装芯片的表面添加第七光刻胶层（22）；步骤26、去除部分的第七光刻胶层（22），仅仅在倒装芯片梯台顶部保留环状和方形的第七光刻胶层（22）；步骤27、去除没有被第七光刻胶层（22）覆盖的金属合金层（21），同时也去除环状第七光刻胶层（22）和方形第七光刻胶层（22）之间的二氧化硅层（10）、金属层（11）以及光穿透层ITO薄膜（19）；光穿透层ITO薄膜（19）被分割成两个独立的部分：N型电极光穿透层ITO薄膜（191）和P型电极光穿透层ITO薄膜（192）；步骤28、将剩余的第六光刻胶层（20）和第七光刻胶层（22）全部去除，并形成环状N型电极和一个P型电极，P型电极被环状N型电极包；步骤29、利用ICP、RIE或其它刻蚀技术对衬底（1）进行刻蚀形成多个附着孔（27）；纳米荧光粉层（28）通过所述多个附着孔（27）粘附在所述衬底（1）表面，利用涂胶方法把配制好的纳米荧光粉液均匀地涂布在衬底（1）表面，然后在100‑180摄氏度的烘箱内进行烘烤，时间为10分钟‑1个小时，最终在衬底（1）表面形成一层均匀的纳米荧光粉层（28）；该芯片蚀刻成梯台结构并形成环状N型电极和柱形P型电极，柱形P型电极被环状N型电极包围，所述环状N型电极和所述柱形P型电极与PCB板连接的焊锡面处于同一水平面高度；所述环状N型电极和所述P型电极通过各自的PCB板与散热结构（26）连接；N型电极主要包括N型电极光穿透层ITO薄膜（191）和N型电极金属合金层（23），其中N型电极光穿透层ITO薄膜（191）为阶梯结构，阶梯结构下部与芯片的N型层（3）暴露区连接；阶梯结构上部与N型电极金属合金层（23）、金属层（11）以及绝缘介质膜（16）连接，其中N型电极金属合金层（23）位于阶梯结构上部的上方，金属层（11）和绝缘介质膜（16）位于阶梯结构上部的下方；P型电极主要包括P型电极金属合金层（24）和P型电极光穿透层ITO薄膜（192），P型电极光穿透层ITO薄膜（192）上方与P型电极金属合金层（24）连接，P型电极光穿透层ITO薄膜（192）四周向下延伸至光穿透层（9）并且将下方的金属层（11）和二氧化硅层（10）限制于其中；N型电极金属合金层（23）与P型电极金属合金层（24）位于同一水平面。