CN110246936A - 一种高亮度led光源及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
一种高亮度LED光源及其制作方法，其特征在于：LED光源包括从上而下依次导热连接的LED外延层、高导热金属层、高散热金属基板，所述高导热金属层的面积大于所述LED外延层面积,以增强LED外延层、高导热金属层和高散热金属基板之间的导热效率，进而提高发光效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种高亮度LED光源。
背景技术
公知的，红光LED在发光器件中对热最为敏感，红光每产生1摄氏度的热将会衰减0.85％的亮度，蓝光或黄光及绿光分别为1摄氏度的热衰减0.2％或0.183％的亮度，因此解决红光的散热问题即可以大幅的提升大电流下的发光亮度。
而目前在大功率红光LED因散热问题导致亮度衰减一直无法有效解决。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种可有效提高散热性能的高亮度LED光源及其制作方法。
本发明的目的通过如下技术方案来实现：
一种高亮度LED光源，其特征在于：包括从上而下依次导热连接的LED外延层、高导热金属层、高散热金属基板，所述高导热金属层的面积大于所述LED外延层面积,以增强LED外延层、高导热金属层和高散热金属基板之间的导热效率，进而提高发光效率。
所述高导热金属层的面积等于所述LED外延层面积的1.2-3倍。
所述高导热金属层的热导率K＝(Q/t)×L/(A×T)，其中，Q为热量，t为时间，L是所述高导热金属层的厚度，A为所述高导热金属层的面积，T为温度差，在K、Q、t和L为固定值的情况下，A越大，T就越小，即导热效率越高。
所述高导热金属层为锡、铬、钛、铟、铜、镍、钨或钨铜合金。
所述LED外延层用于产生红光、绿光、黄光或蓝光。
一种高亮度LED光源的制作方法，其特征在于：包括如下步骤：
一、将制作有LED外延层的晶圆与高导热金属层复合；
二、除去LED外延层之外的晶圆，使高导热金属层的面积大于LED外延层面积；
三、对高导热金属层进行切割完成封装获得高亮度LED光源。
本发明具有如下有益效果：
高导热金属层的热导率K＝(Q/t)×L/(A×T)，其中，Q为热量，t为时间，L是所述高导热金属层的厚度，A为所述高导热金属层的面积，T为温度差，在K、Q、t和L为固定值的情况下，A越大，T就越小，即导热效率越高，也就是增加高导热金属层的表面积，维持LED外延层的发光面,因此，增加高导热金属层的表面积，可有效的提高导热效率。
钨铜合金是目前与半导体热膨胀系数接近的高导热金属材料之一，但随着科技的进步,我们将有很多其他金属或合金材料可以选择。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明的剖视图。
图2为图1的俯视图。
图3为高导热金属层与LED外延层的结合示意图，未切割封装之前，俯视角度。
图4为高导热金属层与LED外延层的结合示意图，未切割封装之前，剖视角度。
具体实施方式
参照图1和图2所示，一种高亮度LED光源，包括从上而下依次导热连接的LED外延层1、高导热金属层2、高散热金属基板3，高导热金属层2的面积大于LED外延层面积1,以增强LED外延层1、高导热金属层2和高散热金属基板3之间的导热效率，进而提高发光效率。
具体的LED外延层1为用于产生红光的砷化镓基外延层，其结构为公知现有技术，在这里不再详细说明。当然也可以根据需要选择产生绿光、黄光或者蓝光的LED外延层。
高导热金属层2采用与晶圆的膨胀系数接近的钨铜合金，高导热金属层的面积等于LED外延层面积的1.2倍，也可以根据需要将高导热金属层的面积设置为LED外延层面积2倍或者3倍。
高散热金属基板3为铝、铜等高散热形材料，为公知现有技术在这里不再详细说明。
高导热金属层的热导率K＝(Q/t)×L/(A×T)，其中，Q为热量，t为时间，L是所述高导热金属层的厚度，A为所述高导热金属层的面积，T为温度差，在K、Q、t和L为固定值的情况下，A越大，T就越小，即导热效率越高。
具体参照图3和图4所示，一种高亮度LED光源的制作方法，其特征在于：包括如下步骤：
一、将制作有LED外延层1的晶圆与高导热金属层2复合；
二、除去LED外延层1之外的晶圆，使高导热金属层2的面积大于LED外延层1面积，具体采用蚀刻的方式除去多余的晶圆区域A。
三、对高导热金属层2进行切割完成封装获得高亮度LED光源。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能以此限定本发明实施的范围，即依本发明申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。
Claims (6)
1.一种高亮度LED光源，其特征在于：包括从上而下依次导热连接的LED外延层、高导热金属层、高散热金属基板，所述高导热金属层的面积大于所述LED外延层面积,以增强LED外延层、高导热金属层和高散热金属基板之间的导热效率，进而提高发光效率。
2.根据权利要求1所述的一种高亮度LED光源，其特征在于：所述高导热金属层的面积等于所述LED外延层面积的1.2-3倍。
3.根据权利要求1所述的一种高亮度LED光源，其特征在于：所述高导热金属层的热导率K＝(Q/t)×L/(A×T)，其中，Q为热量，t为时间，L是所述高导热金属层的厚度，A为所述高导热金属层的面积，T为温度差，在K、Q、t和L为固定值的情况下，A越大，T就越小，即导热效率越高。
4.根据权利要求1所述的一种高亮度LED光源，其特征在于：所述高导热金属层为锡、铬、钛、铟、铜、镍、钨或钨铜合金。
5.根据权利要求1所述的一种高亮度LED光源，其特征在于：所述LED外延层用于产生红光、绿光、黄光或蓝光。
6.一种高亮度LED光源的制作方法，其特征在于：包括如下步骤：
一、将制作有LED外延层的晶圆与高导热金属层复合；
二、除去LED外延层之外的晶圆，使高导热金属层的面积大于LED外延层面积；
三、对高导热金属层进行切割完成封装获得高亮度LED光源。
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