專利名稱：快速散熱的大功率led芯片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種大功率LED，尤其是一種易于散熱的大功率LED芯片。
背景技術(shù)：
大功率LED燈的使用壽命與其LED芯片的使用壽命有直接的關(guān)系，為了延長LED 芯片的使用壽命，現(xiàn)在一般是用散熱陶瓷包住LED芯片底部，這樣能起到一定的散熱效果。 但是這種方法只是對(duì)芯片起到了表面散熱的效果，其散熱效率比較低，一般使用壽命只有 3600小時(shí)左右，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到現(xiàn)有廣泛使用的鈉燈的壽命，因此相對(duì)成本較高，影響其普及和推廣。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種可快速散熱的大功率LED芯片，其可明顯提高大功率LED的使用壽命。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是一種快速散熱的大功率 LED芯片，其包括由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體形成的PN結(jié)以及包覆于N型半導(dǎo)體底部的散熱陶瓷，其關(guān)鍵技術(shù)在于在所述N型半導(dǎo)體的底部設(shè)有散熱孔，所述散熱孔延伸到N型半導(dǎo)體內(nèi)、且止于PN結(jié)。進(jìn)一步的改進(jìn)，在上述散熱孔內(nèi)填充有散熱陶瓷粉。作為另一種改進(jìn)，可以不在散熱孔內(nèi)填充散熱陶瓷粉，而是在散熱陶瓷上設(shè)有與散熱孔位置對(duì)應(yīng)的散熱陶瓷柱，所述散熱陶瓷柱與散熱陶瓷一體成型、且穿至所述散熱孔的底部，散熱陶瓷柱的形狀與散熱孔的形狀相適應(yīng)。作為另一種改進(jìn)，在上述散熱孔內(nèi)幾部添加散熱陶瓷粉，也不在散熱陶瓷上增設(shè)散熱陶瓷柱，而是在散熱陶瓷上也開設(shè)散熱孔，該散熱孔的位置與N型半導(dǎo)體上的位置相對(duì)應(yīng)，即散熱孔向下貫穿散熱陶瓷。優(yōu)選的，上述散熱孔至少設(shè)置I個(gè)。優(yōu)選的，上述散熱孔橫斷面的形狀為圓形、矩形、三角形或其他形狀的異型孔。采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于本實(shí)用新型通過在N型半導(dǎo)體上設(shè)置散熱孔，增大了散熱面積，從而可快速的將LED芯片產(chǎn)生的熱量從內(nèi)部散發(fā)出來，其不僅在工作狀態(tài)具有良好的散熱性能，在熱載荷過大時(shí)同樣能保持良好的散熱性能，進(jìn)而提高大功率LED的使用壽命，可使大功率LED使用壽命提高到8000 10000小時(shí)左右，可比現(xiàn)有普遍使用的鈉燈省電90 %左右，性價(jià)比顯著提高。

圖I是本實(shí)用新型的示意圖；圖2是本實(shí)用新型在散熱陶瓷上設(shè)置散熱陶瓷柱的示意圖；其中，I、P型半導(dǎo)體；2、PN結(jié)；3、散熱孔；4、N型半導(dǎo)體；5、散熱陶瓷；6、散熱陶瓷柱。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。參見附圖1，這是本實(shí)用新型的實(shí)施例1，其包括P型半導(dǎo)體I、N型半導(dǎo)體4以及由兩者形成的PN結(jié)2，在N型半導(dǎo)體4底部包覆有散熱陶瓷5，該散熱陶瓷5的外圓上設(shè)有散熱凹槽，在所述N型半導(dǎo)體4的底部從下到上開有散熱孔3，所述散熱孔3延伸到N型半導(dǎo)體4內(nèi)、且止于PN結(jié)2，即散熱孔3不能破壞PN結(jié)的結(jié)層。該散熱孔3的個(gè)數(shù)根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置，至少設(shè)置一個(gè)，一般設(shè)置3-5個(gè)即可，散熱孔3橫斷面的形狀可以為圓形、矩形或三角形的其中一種，也可設(shè)置其他形狀的異型孔。這樣通過設(shè)置散熱孔3，可將LED芯片內(nèi)部產(chǎn)生的熱量快速的散發(fā)出來，提高了其使用壽命。實(shí)施例2該實(shí)施例與實(shí)施例I基本相同，不同的是在散熱孔3內(nèi)填充有散熱陶瓷粉，這樣可以利用這種材質(zhì)易于散熱的特性將LED芯片內(nèi)部的熱量快速傳導(dǎo)出來，還可以防止散熱孔 3內(nèi)吸附灰塵。 實(shí)施例3參見附圖2，該實(shí)施例與實(shí)施例I基本相同，不同的是在所述散熱陶瓷5上設(shè)置有散熱陶瓷柱6，該散熱陶瓷柱6的個(gè)數(shù)與散熱孔3的個(gè)數(shù)相同，并且應(yīng)與散熱孔3對(duì)應(yīng)設(shè)置，散熱陶瓷柱6裝配時(shí)直接插入散熱孔3的底部，其制作時(shí)與散熱陶瓷5 —體成型即可。 該實(shí)施例加工裝配更加方便，并且可有效的將LED芯片內(nèi)部的熱量散發(fā)出來。實(shí)施例4該實(shí)施例與實(shí)施例I基本相同，不同的是在散熱陶瓷5上也開設(shè)散熱孔，該散熱孔的位置與N型半導(dǎo)體4上的散熱孔3的位置相同，即所述散熱孔3亦向下貫穿散熱陶瓷 5。該實(shí)施例通實(shí)施例I 一樣，可有效的改善大功率LED芯片的散熱效果，提高其使用壽命。散熱孔3加工時(shí)采用專用的打孔刀具來完成，比如可采用大功率紅外激光器以及程控計(jì)算機(jī)的配合來完成打孔。對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求1.ー種快速散熱的大功率LED芯片，其包括由P型半導(dǎo)體(I)和N型半導(dǎo)體(4)形成的PN結(jié)(2)以及包覆于N型半導(dǎo)體(4)底部的散熱陶瓷(5)，其特征在于在所述N型半導(dǎo)體(4)的底部設(shè)有散熱孔(3)，所述散熱孔(3)延伸到N型半導(dǎo)體(4)內(nèi)、且止于PN結(jié)(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的快速散熱的大功率LED芯片，其特征在于所述散熱孔(3)內(nèi)填充有散熱陶瓷粉。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的快速散熱的大功率LED芯片，其特征在于在所述散熱陶瓷(5)上設(shè)有與散熱孔(3)位置對(duì)應(yīng)的散熱陶瓷柱(6)，所述散熱陶瓷柱(6)與散熱陶瓷(5)一體成型、且穿至所述散熱孔(3)的底部，所述散熱陶瓷柱(6)的形狀與散熱孔(3)的形狀相適應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的快速散熱的大功率LED芯片，其特征在于所述散熱孔(3)向下貫穿散熱陶瓷(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的快速散熱的大功率LED芯片，其特征在于所述散熱孔(3)至少設(shè)置ー個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的快速散熱的大功率LED芯片，其特征在于所述散熱孔(3)橫斷面的形狀為圓形、矩形、三角形或其他形狀的異型孔。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種快速散熱的大功率LED芯片，其包括由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體形成的PN結(jié)以及包覆于N型半導(dǎo)體底部的散熱陶瓷，在所述N型半導(dǎo)體的底部設(shè)有散熱孔，所述散熱孔延伸到N型半導(dǎo)體內(nèi)、且止于PN結(jié)。本實(shí)用新型通過在PN結(jié)的N型半導(dǎo)體上設(shè)置散熱孔，增大了散熱面積，從而可快速的將LED發(fā)光芯片產(chǎn)生的熱量從內(nèi)部散發(fā)出來，其不僅在工作狀態(tài)具有良好的散熱性能，在熱載荷過大時(shí)同樣能保持良好的散熱性能，進(jìn)而提高大功率LED的使用壽命，可使大功率LED使用壽命提高到7000小時(shí)左右，性價(jià)比顯著提高。
文檔編號(hào)H01L33/64GK202474029SQ20122007616
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月4日
發(fā)明者李俊周, 耿京要, 耿君社 申請(qǐng)人:耿京要