CN206312926U - 一种新型大功率倒装led光源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及LED芯片技术领域，公开了一种新型大功率倒装LED光源，承载基板和蓝宝石衬底之间设有P‑N电极外延片，所述N型导电层与蓝宝石衬底连接，所述N型导电层和承载基板之间设有N型电极，所述P型导电层和承载基板之间设有P型电极，所述承载基板上设有凸台，所述P型电极和N型电极通过凸台连接于承载基板，所述凸台上设有收容槽，所述收容槽设于P型电极和N型电极之间，所述凸台上设有若干连接柱，所述P型电极和N型电极上分别设有嵌入所述连接柱之间的金属柱。本实用新型提供的一种新型大功率倒装LED光源，解决了大功率的倒装LED光源中的散热问题，通过设置多个金属柱，增大LED芯片中此处的散热通道，使金属柱在长时间的工作下不容易融化。
Description
技术领域
本实用新型涉及LED芯片技术领域，尤其涉及了一种新型大功率倒装LED光源。
背景技术
目前 GaN 基LED 封装主要为正装结构，当前较为成熟的是 III 族氮化物氮化镓用蓝宝石材料作为衬底，由于蓝宝石衬底的绝缘性，所以普通的 GaN 基 LED 采用正装结构。正装结构有源区发出的光经由 P 型 GaN 区和透明电极出射。该结构简单，制作工艺相对成熟。然而正装结构 LED有两个明显的缺点，首先正装结构 LED p、n 电极在 LED 的同一侧，电流须横向流过 n-GaN层，导致电流拥挤，局部发热量高，限制了驱动电流 ；其次，由于蓝宝石衬底的导热性差，严重的阻碍了热量的散失，导致 LED 光源导热速度慢，且发光效率不理想，影响产品寿命。
为了解决上述传统正装LED芯片存在的问题，出现倒装LED芯片。倒装LED芯片虽然很好的解决了上述技术问题，但在大功率的倒装LED芯片中，由于倒装LED芯片产生的热量主要通过P型电极和N型电极上的金属柱传导出去，因此芯片工作的时候在此处产生并堆积大量的热量，特别是在大功率倒装LED芯片中，产生的热量无法及时有效散出，使发光效率下降，温升导致芯片反射出的光谱红移，色温质量下降，LED寿命减少。并且，由于倒装芯片的P-N电极外延片的厚度只有几微米且与焊接所用的焊料层紧贴，在将倒装 LED 芯片与承载基板固定的过程中以及 LED 器件在较大的电流下工作时，焊接的热量或 LED 芯片工作产生的热量会使焊料层熔化，焊料层熔化后从半导体的金属柱爬升至外延结构中，从而造成 LED 芯片短路，致使LED芯片失效。
发明内容
本实用新型针对现有技术中的上述缺点，提供了一种新型大功率倒装LED光源。
为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：
一种新型大功率倒装LED光源，包括承载基板和蓝宝石衬底，所述承载基板和蓝宝石衬底之间设有P-N电极外延片，所述P-N电极外延片包括依次连接的N型导电层，发光层和P型导电层，所述N型导电层与蓝宝石衬底连接，所述N型导电层和承载基板之间设有N型电极，所述P型导电层和承载基板之间设有P型电极，所述承载基板上设有凸台，所述P型电极和N型电极通过凸台连接于承载基板，所述凸台上设有收容槽，所述收容槽设于P型电极和N型电极之间，所述凸台上设有若干连接柱，所述P型电极和N型电极上分别设有嵌入所述连接柱之间的金属柱。
作为优选，所述P型电极和N型电极上的金属柱各为两个，凸台上分别与P型电极和N型电极上的金属柱相配合的连接柱各为三个。
作为优选，所述金属柱的表面和所述连接柱的接触面设有导电银胶层。设置导电银胶层使连接处的导电和导热性能更好。
作为优选，所述P-N电极外延片的侧面涂覆有绝缘层。当焊料层出现融化时，不会对P-N电极外延片产生影响，出现短路现象。
本实用新型由于采用了上述技术方案，具有的技术效果：解决了大功率的倒装LED光源中的散热问题，通过设置多个金属柱，增大了LED芯片中此处的散热通道，使金属柱在长时间的工作下不容易融化，避免LED芯片短路；在承载基板上设置凸台，并且在凸台上设置收容槽，这样即使在将倒装 LED 芯片与承载基板固定的过程中以及 LED 器件在较大的电流下工作时，出现焊料层的融化，融化的焊料也不会堆积进而爬升至P-N电极外延片中，导致P-N电极外延片短路；并且在P-N电极外延片侧面和连接柱的非接触面设置绝缘层，即使焊料层出现融化，也不会对P-N电极外延片产生影响。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的A部分的局部放大示意图；
图3是本实用新型的B部分的局部放大示意图。
图中：承载基板1、蓝宝石衬底2、 N型导电层3、发光层4 、P型导电层5 、N型电极6、P型电极7、凸台8、收容槽9、连接柱10、金属柱11、绝缘层12、焊料层13。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步详细描述。
如图1、图2、图3所示，一种新型大功率倒装LED光源，包括承载基板1和蓝宝石衬底2，所述承载基板1和蓝宝石衬底2之间设有P-N电极外延片，所述P-N电极外延片包括依次连接的N型导电层3，发光层4和P型导电层5，所述N型导电层3与蓝宝石衬底2连接，所述N型导电层3和承载基板1之间设有N型电极6，所述P型导电层5和承载基板1之间设有P型电极7，所述承载基板1上设有凸台8，所述P型电极7和N型电极5通过凸台8连接于承载基板1，所述凸台8上设有收容槽9，所述收容槽9设于P型电极7和N型电极5之间，所述凸台8上设有若干连接柱10，所述P型电极7和N型电极5上分别设有嵌入所述连接柱10之间的金属柱11，连接柱10的外侧分别设有焊料层13。
P型电极7和N型电极5上的金属柱11各为两个，凸台8上分别与P型电极7和N型电极5上的金属柱11相配合的连接柱10各为三个。金属柱11嵌入连接柱10中，连接紧密，为了使连接处的导电和导热性能更好，金属柱11的表面和所述连接柱10的接触面分别涂覆有导电银胶。P-N电极外延片的侧面涂覆有绝缘层12，为了不影响LED芯片的出光，绝缘层12的材料采用对 III 族氮化物半导体发光器件的发射波长表现出透明性的绝缘材料，例如 SiO2、Si3N4、Al2O3或TiO2。
通过设置多个金属柱11，增大了LED芯片中此处的散热通道，使金属柱11在长时间的工作下不容易融化，避免LED芯片短路；在承载基板1上设置凸台8，并且在凸台8上设置收容槽9，这样即使在将倒装 LED 芯片与承载基板1固定的过程中以及 LED 器件在较大的电流下工作时，出现焊料层的融化，融化的焊料也不会堆积进而爬升至P-N电极外延片中，导致P-N电极外延片短路；并且在P-N电极外延片侧面和连接柱10的非接触面设置绝缘层，即使焊料层出现融化，也不会对P-N电极外延片产生影响。
总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本实用新型专利的涵盖范围。
Claims (4)
1.一种新型大功率倒装LED光源，包括承载基板（1）和蓝宝石衬底（2），所述承载基板（1）和蓝宝石衬底（2）之间设有P-N电极外延片，所述P-N电极外延片包括依次连接的N型导电层（3），发光层（4）和P型导电层（5），所述N型导电层（3）与蓝宝石衬底（2）连接，所述N型导电层（3）和承载基板（1）之间设有N型电极（6），所述P型导电层（5）和承载基板（1）之间设有P型电极（7），其特征在于，所述承载基板（1）上设有凸台（8），所述P型电极（7）和N型电极（6）均通过凸台（8）与承载基板（1）连接，所述凸台（8）上设有收容槽（9），所述收容槽（9）设于P型电极（7）和N型电极（6）之间，所述凸台（8）上设有若干连接柱（10），所述P型电极（7）和N型电极（6）上分别设有嵌入所述连接柱（10）之间的金属柱（11）。
2.根据权利要求1所述的一种新型大功率倒装LED光源，其特征在于，所述P型电极（7）和N型电极（6）上的金属柱（11）各为两个，凸台（8）上分别与P型电极（7）和N型电极（6）上的金属柱（11）相配合的连接柱（10）各为三个。
3.根据权利要求2所述的一种新型大功率倒装LED光源，其特征在于，所述金属柱（11）和所述连接柱（10）的接触面分别设有导电银胶层。
4.根据权利要求2所述的一种新型大功率倒装LED光源，其特征在于，所述P-N电极外延片的侧面设有绝缘层（12）。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111864038A (zh) * | 2019-04-28 | 2020-10-30 | 陕西坤同半导体科技有限公司 | 显示面板、显示装置及显示面板的制备方法 |
| WO2022011518A1 (zh) * | 2020-07-13 | 2022-01-20 | 重庆康佳光电技术研究院有限公司 | 一种倒装led芯片及其制备方法、显示面板 |
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