改善散熱的半導(dǎo)體發(fā)光器件及其制造方法，和立體led光源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種LED器件的封裝技術(shù)以及涉及LED發(fā)光器件。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)的LED封裝技術(shù)是將LED固晶在鋁基板上，然后在LED芯片周圍涂覆熒光粉膠以實(shí)現(xiàn)照明。該技術(shù)的LED周圍為熒光粉膠體，一般為環(huán)氧樹(shù)脂或硅膠。這類有機(jī)材料直接與LED芯片接觸，其傳熱性能差，LED芯片發(fā)出的熱量不能及時(shí)傳導(dǎo)出去，LED芯片的溫度與器件上散熱器上的溫度差別很大，如果散熱器的溫度在70度，則LED芯片內(nèi)部溫度可能會(huì)超過(guò)110度。這樣的情況導(dǎo)致芯片長(zhǎng)期處于高溫狀態(tài)下工作，減少其壽命和性能穩(wěn)定性。
[0003]現(xiàn)有的立體光源中，有一種LED玻璃，這種光源是在玻璃上制作電路線，將LED芯片固晶在玻璃上。然后將兩塊玻璃疊合在一起，形成立體光源，其用于顯示或發(fā)光。由于LED芯片很小，且需要將每個(gè)LED芯片固晶在玻璃電路板上，因此這種LED玻璃的制作工藝非常復(fù)雜，且玻璃為熱的不良導(dǎo)體，將LED芯片直接固定在玻璃上，LED芯片發(fā)出的熱量不能及時(shí)傳導(dǎo)出去，其導(dǎo)致LED芯片的使用環(huán)境不佳，影響其壽命和穩(wěn)定性。為了改善LED玻璃的LED芯片的散熱環(huán)境，現(xiàn)有技術(shù)中，有將LED芯片先固定在熱沉上，再將熱沉焊接在玻璃上，則LED芯片的熱量可以更好的傳導(dǎo)出去，但是這種方式導(dǎo)致LED玻璃上可以清晰看到熱沉的存在，影響其美觀。除此以外，熱沉一般為金屬，其有負(fù)重，其并不容易固定在玻璃電路板上，如果采用銀膠固定，則銀膠固定處的熱阻和電阻都很大，這可能會(huì)引起玻璃整體熱量增加。這種改進(jìn)行為，由于采用了熱沉，會(huì)產(chǎn)生材料成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種改善散熱的半導(dǎo)體發(fā)光器件，用以改善發(fā)光半導(dǎo)體的散熱狀況，芯片發(fā)出的熱量能夠更迅速的傳導(dǎo)出去，減小芯片上以及芯片周邊的積熱。
[0005]本發(fā)明所要解決的第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種立體LED光源，用以改善發(fā)光半導(dǎo)體的散熱狀況，芯片發(fā)出的熱量能夠更迅速的傳導(dǎo)出去，減小芯片上以及芯片周邊的積熱。
[0006]本發(fā)明所要解決的第三個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種發(fā)光半導(dǎo)體器件的制造方法，用以改善發(fā)光半導(dǎo)體的散熱狀況，芯片發(fā)出的熱量能夠更迅速的傳導(dǎo)出去，減小芯片上以及芯片周邊的積熱。
[0007]為解決上述第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
[0008]一種改善散熱的半導(dǎo)體發(fā)光器件，包括至少兩個(gè)LED芯片；LED芯片的兩個(gè)電極在同一面；以及
[0009]在所述LED芯片有電極的一面的上面有圖形化的導(dǎo)電碳納米管層，所述導(dǎo)電碳納米管層作為兩個(gè)LED芯片之間電性連接的導(dǎo)線；
[0010]在LED芯片的無(wú)電極的背面的上面有熒光粉層。
[0011]優(yōu)選地:所述導(dǎo)電碳納米管的圖形化空隙之間填充有絕緣碳納米管材料。
[0012]優(yōu)選地:在LED芯片之間填充有絕緣填充物。
[0013]優(yōu)選地:所述絕緣填充物為氧化鈦或氧化娃。
[0014]優(yōu)選地:LED芯片之間通過(guò)導(dǎo)電碳納米管串聯(lián)和/或并聯(lián)連接。
[0015]為解決上述第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
[0016]一種立體LED光源，包括電路板，在所述電路板上設(shè)有所述的半導(dǎo)體發(fā)光器件。
[0017]優(yōu)選地:所述電路板為其上布置有導(dǎo)線的透明材料。
[0018]優(yōu)選地:所述導(dǎo)電碳納米管內(nèi)有金屬填充物。碳納米管內(nèi)有空腔，在空腔中填充金屬，例如銀，其可以改善碳納米管的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。
[0019]為解決上述第三個(gè)技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
[0020]一種發(fā)光半導(dǎo)體器件的制造方法，包括:
[0021]固晶，將多個(gè)LED芯片固定在支撐體上，使LED芯片的具有兩個(gè)電極的一面朝上；
[0022]一次填充，在LED芯片之間填充絕緣填充物，形成芯片層；
[0023]制作導(dǎo)電層，在芯片層上生長(zhǎng)導(dǎo)電碳納米管層；
[0024]圖形化處理，對(duì)導(dǎo)電碳納米管層進(jìn)行圖形化處理，使LED芯片之間形成電性連接關(guān)系;
[0025]二次填充，在導(dǎo)電碳納米管的圖形化空隙中間填充絕緣材料，形成導(dǎo)電碳納米管層；
[0026]去支撐體，去除支撐體；
[0027]制作熒光層，在LED芯片的無(wú)電極的背面的上面制作熒光粉層。
[0028]優(yōu)選地:所述支撐體為氧化硅、硅、藍(lán)寶石、碳化硅、陶瓷、樹(shù)脂和/或含金屬的材料。
[0029]優(yōu)選地:所述一次填充的絕緣填充物為氧化鈦，氧化鈦通過(guò)濺射方式填充在LED芯片之間的空隙。
[0030]優(yōu)選地:所述二次填充的絕緣物為絕緣碳納米管。絕緣的碳納米管具有良好的導(dǎo)熱性，其與導(dǎo)電的碳納米管的搭配使用，散熱效果更加穩(wěn)定和一致性。
[0031]優(yōu)選地:所述支撐體為藍(lán)膜，在去支撐體的步驟中，將藍(lán)膜從芯片層上剝離去除。
[0032]相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果是:
[0033]本發(fā)明應(yīng)用導(dǎo)電碳納米管的良好的導(dǎo)熱導(dǎo)電性，將其作為L(zhǎng)ED芯片之間導(dǎo)線。相比現(xiàn)有技術(shù)焊接引線的方式，本發(fā)明的導(dǎo)電碳納米管是生長(zhǎng)、濺射等方式依附在芯片的電極上的。這種電極與導(dǎo)線的接觸方式，其電阻和熱阻均很小，且導(dǎo)電碳納米管作為芯片之間的串并聯(lián)導(dǎo)線，其可以更高效的將芯片內(nèi)部的熱量導(dǎo)出，芯片表面的積熱可以很快地通過(guò)導(dǎo)電碳納米管層散發(fā)到周圍環(huán)境中。
【附圖說(shuō)明】
[0034]圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的固晶步驟示意圖；
[0035]圖2是一次填充步驟的示意圖；
[0036]圖3是制作導(dǎo)電層步驟的示意圖；
[0037]圖4是圖形化導(dǎo)電層步驟的示意圖；
[0038]圖5是二次填充步驟的示意圖；
[0039]圖6是去支撐體步驟的示意圖；
[0040]圖7是制作熒光層步驟的示意圖；
[0041 ] 圖8是一種LED芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖9是圖7的仰視角度的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0043]【附圖說(shuō)明】:
[0044]1、LED芯片；2、支撐體；3、絕緣填充物；4、導(dǎo)電碳納米管；5、空隙；6、絕緣碳納米管；7、熒光粉層；8、藍(lán)寶石襯底；9、電極。
【具體實(shí)施方式】
[0045]本發(fā)明提出一種改善散熱的半導(dǎo)體發(fā)光器件，包括至少兩個(gè)LED芯片；LED芯片的兩個(gè)電極在同一面；在LED芯片有電極的一面的上面有圖形化的導(dǎo)電碳納米管層，導(dǎo)電碳納米管層作為兩個(gè)LED芯片之間電性連接的導(dǎo)線；在LED芯片的無(wú)電極的背面的上面有熒光粉層。本發(fā)明還提出一種應(yīng)用了上述發(fā)光器件的立體LED光源。
[0046]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0047]圖1至7為本發(fā)明的改善散熱的半導(dǎo)體發(fā)光器件制造工藝示意圖。本發(fā)明的發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)參看圖7所示實(shí)施例，該例以三顆LED芯片的器件為例。但是不限于三顆LED芯片，兩顆、四顆、五顆等等均可，而對(duì)于一些由小功率芯片構(gòu)成的大功率器件，芯片數(shù)量往往是數(shù)十顆，甚至數(shù)百顆。目前有些集體封裝大功率器件，例如用于背光的器件，芯片數(shù)量一般都是上百顆。在顯示領(lǐng)域，芯片數(shù)量高達(dá)數(shù)干顆，例如用作顯示的LED玻璃，其尺寸越大，用到的芯片數(shù)量會(huì)越多。但是LED玻璃不限于顯示領(lǐng)域，其還用于照明、燈光裝飾方面的應(yīng)用。
[0048]參見(jiàn)圖8和圖7，LED芯片I的兩個(gè)電極9在同一面。目前這種結(jié)構(gòu)的芯片為雙電極芯片，其具有藍(lán)寶石襯底8。以藍(lán)寶石襯底不被剝離的芯片為例。LED芯片I與熒光粉層7接觸的上面為藍(lán)寶石襯底的位置，有藍(lán)寶石襯底的一面為背面，與背面相對(duì)的一面為L(zhǎng)ED芯片的正面，即在LED芯片的正面有兩個(gè)電極。
[0049]在LED芯片有電極的一面的上面有圖形化的導(dǎo)電碳納米管層4，導(dǎo)電碳納米管層4作為兩個(gè)LED芯片之間電性連接的導(dǎo)線。參見(jiàn)圖9和圖7，以三顆芯片串聯(lián)在一起為例，導(dǎo)電碳納米管4將三顆LED芯片的電極串聯(lián)在一起，在圖形化導(dǎo)電碳納米管4