CN102130232A - 发光芯片封装及发光芯片的封装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种发光芯片封装及发光芯片的封装方法，其中，发光芯片的封装方法包括：将发光芯片固晶在热沉上；将所述热沉胀接入散热器内。本发明通过采用胀接的方式将热沉与散热器固定，避免高温焊接对发光芯片的影响。

Description

发光芯片封装及发光芯片的封装方法
技术领域
本发明涉及发光芯片的封装，具体涉及一种具有高效散热特性的发光芯片封装及发光芯片的封装方法。
背景技术
发光二极管(LED)是将电能转换成光的器件，大功率LED是LED中的一种。大功率LED具有发光效率高、性能稳定可靠、成本低等优点，被广泛应用。由于LED芯片在发光时会产生大量的热量，这个热量必须及时散发出去以保证芯片温度在许可的温度范围内，否则将导致发光效率降低甚至烧损芯片。因此，对于大功率LED的封装来说，如何保证LED有效的散热是LED封装的关键。
现有技术提供一种LED封装的方法，其先通过固晶胶将LED芯片固晶在热沉上，采用高温焊接的方式将热沉固定在散热器上。
现有技术具有如下缺点：
采用高温焊接的方式将热沉固定在散热器上，会使LED芯片的结温过高，降低了LED芯片的使用寿命。
发明内容
本发明实施例提供一种发光芯片封装及发光芯片的封装方法，通过采用胀接的方式将热沉与散热器固定，避免高温焊接对发光芯片的影响。
有鉴于此，本发明实施例提供：
一种发光芯片的封装方法，包括：
将发光芯片固晶在热沉上；
将所述热沉胀接入散热器内。
一种发光芯片的封装，包括：
散热器(10)；
胀接入所述散热器(10)内的热沉(20)；
固晶在热沉(20)上的发光芯片(30)。
本发明实施例采用胀接的方式将热沉胀接入散热器内，使热沉与散热器之间实现金属间的直接连接，避免了传统高温焊接方式的高温冲击对发光芯片的不良影响，增长了发光芯片的寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的发光芯片的封装的正视图；
图2是本发明实施例提供的发光芯片的封装的侧视图；
图3是本发明实施例提供的边缘为锯齿状的热沉的直径示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供一种具有高散热性能的发光芯片的封装结构，图1示出了该发光芯片的封装的正视图，图2示出了该发光芯片的封装的侧视图，具体的，该发光芯片封装包括：
散热器10；
胀接入所述散热器10内的热沉20；
固晶在热沉20上的发光芯片30。
其中，发光芯片30是直接固晶在热沉20上的发光芯片，该发光芯片30可以固晶在热沉20的凹槽上，具体的可以采用固晶胶将发光芯片30固晶在热沉20的凹槽上。
其中，胀接入散热器10内的热沉20的边缘201可以为锯齿状，也可以不为锯齿状，不影响本发明的实现，当热沉20的边缘201为锯齿状时，既能保证将发光芯片产生的热量传递给散热器10，又便于该热沉20胀接入该散热器10。
其中，可以采用冷态胀接工艺将热沉20胀接入所述散热器10内，具体的采用冷态胀接工艺进行胀接的过程参见后续发光芯片的封装方法实施例的相应描述。
其中，散热器10具有中空部分101，热沉20胀接入散热器10的中空部分。该发光芯片的封装还包括：通过引线601与发光芯片30的第一键合点301连接的第一电极401，通过引线602与发光芯片30的第二键合点302连接的第二电极402；其中，第一电极401贯穿热沉20并通过绝缘层501与热沉20绝缘，第二电极402贯穿热沉20并通过绝缘层502与热沉20绝缘；第一电极401和第二电极402从热沉20的背面212引出两个引角，即引脚403和引脚404(如图2所示)；所述热沉20的背面212是固晶有发光芯片的一面211的相对面212。这种通过在热沉的背面引出引脚的方式，可以避免挡住发光芯片发出的光线，能够提高光线的利用率。上述发光芯片30的第一键合点301与第一电极401连接时，发光芯片30的第二键合点302与第二电极402连接时具体可以采用金丝球焊的工艺将发光芯片的键合点与相应电极连接起来。
其中，绝缘层501和绝缘层502可以由任何电绝缘材料制成，比如环氧树脂、陶瓷材料等。具体的，电极通过绝缘层与热沉电绝缘的方式可以是：在电极的整个侧面设置一图绝缘层，使电极与热沉完全隔离。
其中，散热器10的中空部分和热沉20可以为圆形，需要说明的是，图2是该发光芯片的封装的侧视图，该图中不能看到热沉20，图中的虚线表示散热器10内的热沉20的径向距离。
其中，热沉20和散热器10都是金属材质，热沉10可以是表面镀银的铜质热沉，也可以是其他金属材质的热沉。散热器10可以是铝质散热器，也可以是其他金属材质的散热器。
本发明实施例提供一种发光芯片的封装方法，其包括：
步骤1、将发光芯片固晶在热沉上。
具体的，可以采用固晶胶将发光芯片固晶在热沉的凹槽上。
步骤2、将发光芯片的第一键合点连接到第一电极，将发光芯片的第二键合点连接到第二电极。
其中，第一电极和第二电极贯穿所述热沉并通过绝缘层与热沉绝缘，第一电极和第二电极分别从热沉的背面引出一个引角；该热沉的背面是固晶有发光芯片的一面的相对面。
其中，本发明各实施例中的第一电极和第二电极分别为p电极和n电极。
步骤3、采用冷态胀接方式将热沉胀接入散热器内。
具体的，可以将热沉制冷，通过强制施加外力将制冷后的热沉推入散热器的中空部分。
其中，散热器的中空部分可以为圆形，热沉也为圆形，热沉的边缘为锯齿状，该制冷前的热沉的外周径大于散热器的中空部分的直径，且制冷前的热沉的外周径与散热器的中空部分的直径的差值在预定范围内，该预定范围是预定的所述差值的取值范围，所述差值在该取值范围内时，能够保证热沉胀接入散热器内，其中，热沉所采用的金属材料不同，所述差值的取值范围也可能不同。
其中，热沉的边缘可以为锯齿状，此时制冷前热沉的外周径为包含锯齿的热沉在径向上的距离，如图3的虚线所示。
其中，本发明上述各实施例中的发光芯片可以是LED。
本发明实施例采用胀接的方式将热沉胀接入散热器内，使热沉与散热器之间实现金属间的直接连接，去掉了传统的低导热系数的导热材料，同时保证了发光芯片在使用过程中的高效散热。由于采用胀接方式，无高温焊接过程，发光芯片在使用和安装过程中不需使用高温焊接工艺，避免了传统高温焊接工艺的高温冲击对发光芯片的不良影响，增长了发光芯片的寿命。
以上对本发明实施例所提供的发光芯片的封装及发光芯片的封装方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种发光芯片的封装方法，其特征在于，包括：
将发光芯片固晶在热沉上；
将所述热沉胀接入散热器内。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
胀接入散热器内的所述热沉的边缘为锯齿状。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述散热器具有中空部分；
将所述热沉胀接入散热器内具体为：
将所述热沉胀接入散热器的中空部分；
该方法还包括：
将发光芯片的第一键合点连接到第一电极，将发光芯片的第二键合点连接到第二电极；
其中，所述第一电极和所述第二电极贯穿所述热沉并通过绝缘层与热沉绝缘，所述第一电极和所述第二电极分别从所述热沉的背面引出一个引角；所述热沉的背面是固晶有发光芯片的一面的相对面。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
将发光芯片固晶在热沉上具体为：
将所述发光芯片直接固晶在热沉上。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述散热器具有中空部分；
将所述热沉胀接入散热器内包括：
将热沉制冷，将制冷后的热沉推入散热器的中空部分。
6.一种发光芯片的封装，其特征在于，包括：
散热器(10)；
胀接入所述散热器(10)内的热沉(20)；
固晶在热沉(20)上的发光芯片(30)。
7.根据权利要求6所述的发光芯片的封装，其特征在于，
胀接入所述散热器(10)内的热沉(20)的边缘(201)为锯齿状。
8.根据权利要求6所述的发光芯片的封装，其特征在于，
所述散热器(10)具有中空部分(101)，所述热沉(20)胀接入所述散热器(10)的中空部分(101)；
所述发光芯片的封装还包括：通过引线(601)与所述发光芯片(30)的第一键合点(301)连接的第一电极(401)，通过引线(602)与所述发光芯片(30)的第二键合点(302)连接的第二电极(402)；其中，所述第一电极(401)和所述第二电极(402)贯穿所述热沉(20)并通过绝缘层与热沉(20)绝缘；所述第一电极(401)和所述第二电极(402)从所述热沉(20)的背面(212)引出两个引角(403，404)；所述热沉(20)的背面(212)是固晶有发光芯片的一面(211)的相对面。
9.根据权利要求6所述的发光芯片的封装，其特征在于，
所述发光芯片(30)是直接固晶在热沉(20)上的发光芯片。
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