CN106098920B - 一种半导体发光单元的散热结构 - Google Patents
一种半导体发光单元的散热结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106098920B CN106098920B CN201610606385.5A CN201610606385A CN106098920B CN 106098920 B CN106098920 B CN 106098920B CN 201610606385 A CN201610606385 A CN 201610606385A CN 106098920 B CN106098920 B CN 106098920B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- copper
- ring
- heat
- semiconductor light
- radiating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 34
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 100
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 74
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 74
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 29
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 claims abstract description 27
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims abstract description 20
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 claims abstract description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims abstract description 6
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 5
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 claims description 3
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 claims description 2
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 claims description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/64—Heat extraction or cooling elements
- H01L33/642—Heat extraction or cooling elements characterized by the shape
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/64—Heat extraction or cooling elements
- H01L33/644—Heat extraction or cooling elements in intimate contact or integrated with parts of the device other than the semiconductor body
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
Abstract
本发明提供了一种半导体发光单元的散热结构，包括散热基板和布置在所述散热基板上的半导体发光单元，所述半导体发光单元通过导热绝缘胶固定于所述散热基板的凹槽内，并用荧光胶脂填充所述凹槽，其特征在于：所述散热基板包括散热陶瓷板，设置于散热陶瓷板上的铜散热图案和碳化硅材料，所述铜散热图案包括一系列的不连续的同心散热环、最外圈的铜环和连接铜筋，所述连接铜筋垂直于所述同心散热环和所述铜环，所述同心散热环和所述铜环通过铜筋连接成一体结构，并且所述碳化硅材料包围所述铜散热图案。
Description
技术领域
本发明涉及固态照明材料领域，具体涉及一种半导体发光单元的散热结构。
背景技术
目前所使用的半导体发光元件主要为LED（发光二极管），LED是一种固态的半导体器件，它可以直接把电能转化为光能。与传统的白炽灯、荧光灯相比，白光LED具有耗电小、发光效率高、使用寿命长、节能环保等优点，因此其不仅可以在日常照明领域得到广泛的应用，而且可以进入显示设备领域。
目前的LED封装主要是COB（chip on board）封装结构，即将LED通过打线固定在基板上，再利用荧光胶脂进行封装，但是其具有以下缺点：1）LED在发光的同时会产生大量的热，容易导致LED的失效和；2）荧光胶脂在受热情况下，易发生老化，导致变黄；3）传统的散热结构比较单一，难以实现高效的散热。
发明内容
基于解决上述封装中的问题，本发明提供了一种半导体发光单元的散热结构，包括散热基板和布置在所述散热基板上的半导体发光单元，所述半导体发光单元通过导热绝缘胶固定于所述散热基板的凹槽内，并用荧光胶脂填充所述凹槽，其特征在于：所述散热基板包括散热陶瓷板，设置于陶瓷基板上的铜散热图案和碳化硅材料，所述铜散热图案包括一系列的不连续的同心散热环、最外圈的铜环和连接铜筋，所述连接铜筋垂直于所述同心散热环和所述铜环，所述同心散热环和所述铜环通过铜筋连接成一体结构，并且所述碳化硅材料包围所述铜散热图案。
其中，所述凹槽底面和侧面的部分均设有铜散热图案，所述底面和侧面的铜散热图案连接为一个整体构成凹形槽。
其中，所述铜散热图案呈中心和轴对称图形。
其中，所述同心散热环的每一个被平均分为八个环弧。
其中，铜筋的厚度小于或等于所述同心散热环的厚度。
其中所述同心散热环呈发散状，并且从内至外的密度逐渐减小，即中间的环较密，边缘的较疏。
其中，所述碳化硅材料的厚度大于或等于所述铜散热图案的厚度。
其中，所述荧光胶脂里面均匀分布有碳化硅纳米颗粒。
其中，所述铜环的外侧可以进一步设置一散热鳍片。
根据本发明的另一实施例，本发明还提供了另一种半导体发光单元的散热结构，包括散热基板和布置在所述散热基板上的半导体发光单元，所述半导体发光单元通过导热绝缘胶固定于所述散热基板上，并用荧光胶脂封装所述半导体发光元件，其特征在于：所述散热基板包括散热陶瓷板，设置于陶瓷基板上的铜散热图案和碳化硅材料，所述铜散热图案包括最内的铜柱、中间的一系列的不连续的同心散热环、最外圈的铜环和连接铜筋，所述连接铜筋垂直于所述铜柱、所述同心散热环和所述铜环，所述铜柱、所述同心散热环和所述铜环通过铜筋连接成一体结构，并且所述碳化硅材料包围所述铜散热图案。
本发明的优点如下：
（1）利用环形带铜筋的散热图案不仅保证了纵向的散热效果，也提高了横向的散热效果；
（2）利用荧光胶脂中散布碳化硅纳米颗粒进行上面的散热，保证散热的充分；
（3）利用陶瓷板上的铜图案和碳化硅进行整体散热，提高散热效率。
附图说明
图1为本发明一实施例的半导体发光单元的散热结构的剖视图；
图2为图1沿A1-A2线的剖面的俯视图；
图3为本发明另一实施例的半导体发光单元的散热结构的剖视图。
具体实施方式
参见图1-2，本发明首先提供了一种半导体发光单元的散热结构，包括散热基板和布置在所述散热基板上的半导体发光单元4，所述半导体发光单元4通过导热绝缘胶5固定于所述散热基板的凹槽内，所述凹槽呈圆柱状，且其深度方向为厚度方向，其直径方向为宽度方向，所述导热绝缘胶可以是硅胶，并用荧光胶脂6填充所述凹槽，所述散热基板包括散热陶瓷板1，设置于散热陶瓷板1上的铜散热图案2和碳化硅材料3，所述铜散热图案2包括一系列的不连续的同心散热环9、最外圈的铜环7和连接铜筋8，所述连接铜筋8垂直于所述同心散热环9和所述铜环7，所述同心散热环9和所述铜环7通过铜筋8连接成一体结构，并且所述碳化硅材料3包围所述铜散热图案2。其中，所述凹槽底面和侧面的部分均设有铜散热图案，所述底面和侧面的铜散热图案连接为一个整体构成凹形槽，铜筋8的厚度小于或等于所述同心散热环9的厚度。参见图2，所述铜散热图案2呈中心和轴对称图形，所述同心散热环9的每一个被平均分为八个环弧。所述同心散热环9呈发散状，并且从内至外的密度逐渐减小，即中间的环较密，边缘的较疏。所述碳化硅材料3的厚度大于或等于所述铜散热图案2的厚度，当等于铜散热图案2的厚度时，铜环7和同心散热环9的上端露出，构成散热端的一部分。所述荧光胶脂6里面均匀分布有碳化硅纳米颗粒。所述铜环7的外侧可以进一步设置一散热鳍片。
图3示出了本发明的另一实施例，包括散热基板和布置在所述散热基板上的半导体发光单元4，所述半导体发光单元通过导热绝缘胶5固定于所述散热基板上，并用荧光胶脂6封装所述半导体发光元件，其特征在于：所述散热基板包括散热陶瓷板1，设置于散热陶瓷板1上的铜散热图案2和碳化硅材料3，所述铜散热图案2包括最内的铜柱、中间的一系列的不连续的同心散热环9、最外圈的铜环7和连接铜筋8，所述连接铜筋垂8直于所述铜柱、所述同心散热环9和所述铜环7，所述铜柱、所述同心散热环9和所述铜环7通过铜筋8连接成一体结构，并且所述碳化硅材料3包围所述铜散热图案2。其中，铜筋8的厚度小于或等于所述同心散热环9的厚度。所述铜散热图案2呈中心和轴对称图形，所述同心散热环9的每一个被平均分为八个环弧。所述同心散热环9呈发散状，并且从内至外的密度逐渐减小，即中间的环较密，边缘的较疏。所述碳化硅材料3的厚度大于或等于所述铜散热图案2的厚度。所述荧光胶脂6里面均匀分布有碳化硅纳米颗粒。所述铜环7的外侧可以进一步设置一散热鳍片。
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (7)
1.一种半导体发光单元的散热结构，包括散热基板和布置在所述散热基板上的半导体发光单元，所述半导体发光单元通过导热绝缘胶固定于所述散热基板的凹槽内，并用荧光胶脂填充所述凹槽，其特征在于：所述散热基板包括散热陶瓷板，设置于散热陶瓷板上的铜散热图案和碳化硅材料，所述铜散热图案包括一系列的不连续的同心散热环、最外圈的铜环和连接铜筋，所述连接铜筋垂直于所述同心散热环和所述铜环，所述同心散热环和所述铜环通过铜筋连接成一体结构，并且所述碳化硅材料包围所述铜散热图案；其中，铜筋的厚度小于或等于所述同心散热环的厚度，所述同心散热环呈发散状，并且从内至外的密度逐渐减小，即中间的环较密，边缘的较疏，所述碳化硅材料的厚度大于或等于所述铜散热图案的厚度。
2.根据权利要求1所述的半导体发光单元的散热结构，其特征在于：所述凹槽底面和侧面的部分均设有铜散热图案，所述底面和侧面的铜散热图案连接为一个整体构成凹形槽。
3.根据权利要求1所述的半导体发光单元的散热结构，其特征在于：所述铜散热图案呈中心和轴对称图形。
4.根据权利要求3所述的半导体发光单元的散热结构，其特征在于：所述同心散热环的每一个被平均分为八个环弧。
5.根据权利要求1所述的半导体发光单元的散热结构，其特征在于：所述荧光胶脂里面均匀分布有碳化硅纳米颗粒。
6.根据权利要求1所述的半导体发光单元的散热结构，其特征在于：所述铜环的外侧可以进一步设置一散热鳍片。
7.一种半导体发光单元的散热结构，包括散热基板和布置在所述散热基板上的半导体发光单元，所述半导体发光单元通过导热绝缘胶固定于所述散热基板上，并用荧光胶脂封装所述半导体发光元件，其特征在于：所述散热基板包括散热陶瓷板，设置于散热陶瓷板上的铜散热图案和碳化硅材料，所述铜散热图案包括最内的铜柱、中间的一系列的不连续的同心散热环、最外圈的铜环和连接铜筋，所述连接铜筋垂直于所述铜柱、所述同心散热环和所述铜环，所述铜柱、所述同心散热环和所述铜环通过铜筋连接成一体结构，并且所述碳化硅材料包围所述铜散热图案；其中，铜筋的厚度小于或等于所述同心散热环的厚度，所述同心散热环呈发散状，并且从内至外的密度逐渐减小，即中间的环较密，边缘的较疏，所述碳化硅材料的厚度大于或等于所述铜散热图案的厚度。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610606385.5A CN106098920B (zh) | 2016-07-29 | 2016-07-29 | 一种半导体发光单元的散热结构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610606385.5A CN106098920B (zh) | 2016-07-29 | 2016-07-29 | 一种半导体发光单元的散热结构 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106098920A CN106098920A (zh) | 2016-11-09 |
| CN106098920B true CN106098920B (zh) | 2018-08-31 |
Family
ID=57478493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610606385.5A Active CN106098920B (zh) | 2016-07-29 | 2016-07-29 | 一种半导体发光单元的散热结构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106098920B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106505051B (zh) * | 2016-11-22 | 2019-02-05 | 南通壹选工业设计有限公司 | 一种具有石墨烯的功率器件 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202159709U (zh) * | 2011-07-20 | 2012-03-07 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种低温共烧陶瓷led基板结构 |
| CN102723425A (zh) * | 2012-07-10 | 2012-10-10 | 电子科技大学 | 一种led荧光粉涂层的集成制备方法 |
| CN203277503U (zh) * | 2013-04-09 | 2013-11-06 | 谢基钰 | 散热用的鳍片结构及电子元件的散热装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015153706A (ja) * | 2014-02-18 | 2015-08-24 | 株式会社東芝 | 照明装置 |
-
2016
- 2016-07-29 CN CN201610606385.5A patent/CN106098920B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202159709U (zh) * | 2011-07-20 | 2012-03-07 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种低温共烧陶瓷led基板结构 |
| CN102723425A (zh) * | 2012-07-10 | 2012-10-10 | 电子科技大学 | 一种led荧光粉涂层的集成制备方法 |
| CN203277503U (zh) * | 2013-04-09 | 2013-11-06 | 谢基钰 | 散热用的鳍片结构及电子元件的散热装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106098920A (zh) | 2016-11-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI570354B (zh) | 包括發光裝置之照明設備 | |
| WO2012090356A1 (ja) | 発光装置、発光モジュール及びランプ | |
| JP2010015754A (ja) | ランプおよび照明装置 | |
| JP2010045030A (ja) | 発光ダイオード照明装置 | |
| JP2009152192A (ja) | 発光ダイオードランプ | |
| CN102130268A (zh) | 固态发光元件及光源模组 | |
| JP2010129615A (ja) | 発光装置及び照明装置 | |
| TW201538887A (zh) | 發光二極體組件及應用此發光二極體組件的發光二極體燈泡 | |
| CN106058030B (zh) | 一种led发光单元散热结构的制造方法 | |
| JP2016171147A (ja) | 発光装置および照明装置 | |
| TW201245634A (en) | Lighting device, lamp and method for lighting the same | |
| US7884378B1 (en) | Light emitting diode package structure and lead frame structure thereof | |
| KR20130104975A (ko) | 발광장치 | |
| CN104566292B (zh) | 一种led全方位出光的高光效高导热散热结构 | |
| US20110186975A1 (en) | Semiconductor package and manufacturing method thereof | |
| JP2008153466A (ja) | 発光装置 | |
| CN106098920B (zh) | 一种半导体发光单元的散热结构 | |
| KR100889603B1 (ko) | 방열 기능이 향상된 조명용 발광 다이오드 모듈 | |
| KR101163850B1 (ko) | 발광 소자 패키지 | |
| TW201347244A (zh) | 一體化高效率多層式照明裝置 | |
| JP3163777U (ja) | ヒートシンクおよびｌｅｄランプ | |
| KR101921127B1 (ko) | 조명 장치 | |
| TWI438948B (zh) | 發光二極體封裝結構 | |
| TW201425796A (zh) | 照明器具 | |
| TWM453101U (zh) | 具有多層式結構之一體化高效率照明裝置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20180723 Address after: 200000 2 2 North Village Road, Zhelin Town, Fengxian District, Shanghai Applicant after: Shanghai he Hong electronic Polytron Technologies Inc Address before: 226300 266 Century Avenue, Nantong hi tech Zone, Nantong, Jiangsu Applicant before: Wang Hanqing |
|
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Zhu Liming Inventor after: Wei Wei Inventor after: Wang Hanqing Inventor before: Wang Hanqing |
|
| CB03 | Change of inventor or designer information |