CN101170152A - Led大功率管晶片散热方法 - Google Patents

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包书林
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Abstract

本发明涉及半导体晶片的封装技术，具体是一种在LED晶片封装过程中使用的LED大功率管晶片散热方法。该方法是：在将LED晶片与晶片基座结合的过程中，首先将铜锡合金焊料均匀涂布在晶片基座上，然后将底部镀锡的LED晶片放置在焊料上，对晶片加压并加热至铜锡焊料的熔点温度，使焊料熔化并与晶片底部的锡熔接，降温后焊料和锡凝固，将晶片粘接在基座上。本发明的方法使晶片与晶片基座的连接可获得良好的导电、导热性能，因而可有效地提高晶片使用寿命。

Description

LED大功率管晶片散热方法
技术领域
本发明涉及半导体晶片的封装技术，具体是一种在LED晶片封装过程中使用的LED大功率管晶片散热方法。
背景技术
LED大功率管工作电流均在350mA或以上，而晶片的面积约1mm2，电流密度达到传统小功率LED的2倍以上，工作时，热量非常高，LED晶片的PN结温约在120℃左右，超过此温度，晶片性能急剧下降，散热的瓶颈严重制约了LED大功率管的发展。传统散热一般采用在铝基板上使用银浆固定晶片，一方面由于铝不易加工，且导热率受限制(铝基导热率约在150m.w/k左右)，热膨胀系数较大，易使晶片和铝基发生剥离；另一方面，由于银胶的主要成份是银和环氧树脂，固化后其热阻高、导热率差(一般在3～17m.w/k左右)，晶片工作时，产生的大量热量无法快速导出，致使器件在高温下，性能恶化非常严重。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种用于LED大功率管晶片封装，能够改善其散热效果的LED大功率管晶片散热方法。
本发明的方法是：在将LED晶片与晶片基座结合的过程中，首先将铜锡合金焊料均匀涂布在晶片基座上，然后将底部镀锡的LED晶片放置在焊料上，对晶片加压并加热至铜锡焊料的熔点温度，使焊料熔化并与晶片底部的锡熔接，降温后焊料和锡凝固，将晶片粘接在基座上。
所述的铜锡合金焊料可选用Au80Sn20或Ag3.5Sn96.5，相应地对晶片加热的温度为200～280℃。
所述的晶片基座可采用纯铜金属镀银，以进一步提高散热效果。
本发明的方法使晶片通过合金焊料粘结在基座上，避免了传统银浆粘接时造成的高热阻，可获得良好的导电、导热性能，使晶片工作时，产生的大量热量快速导出至基座，经实际测试，其导热率高达60m.w/k以上，因而可有效地提高晶片使用寿命。对于晶片散热基座采用更优于铝基的纯铜金属镀银作为热沉，在提高散热能力的同时，也提高了光线的折射效率，使晶片、焊接合金、基座三者之间的导热通道畅通无阻，大大提高了LED大功率晶片承受电流的能力，其功率可达5W以上。
具体实施方式
实施例：在将LED晶片与晶片基座结合的过程中，首先将Au80Sn20焊料均匀涂布在纯铜金属镀银的晶片基座上，然后将底部镀锡的LED晶片放置在焊料上，对晶片加压并加热至280℃，使焊料熔化并与晶片底部的锡熔接，降温后焊料和锡凝固，即将晶片粘接在基座上。

Claims (4)

1.一种LED大功率管晶片散热方法，其特征是：在将LED晶片与晶片基座结合的过程中，首先将铜锡合金焊料均匀涂布在晶片基座上，然后将底部镀锡的LED晶片放置在焊料上，对晶片加压并加热至铜锡焊料的熔点温度，使焊料熔化并与晶片底部的锡熔接，降温后焊料和锡凝固，将晶片粘接在基座上。
2.根据权利要求1所述的LED大功率管晶片散热方法，其特征是：所述的铜锡合金焊料采用Au80Sn20焊料或Ag3.5Sn96.5焊料中的一种。
3.根据权利要求2所述的LED大功率管晶片散热方法，其特征是：对晶片加热的温度为200～280℃。
4.根据权利要求1～3之一LED大功率管晶片散热方法，其特征是：所述的晶片基座采用纯铜金属镀银。
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