LED灯珠及制作方法、发光产品技术

本发明专利技术涉及一种LED灯珠，包括热沉、LED芯片、绝缘层以及导电层；所述热沉为具有导电性和导热性的热沉；在所述热沉的厚度方向上贯穿设置所述绝缘层和所述导电层，所述绝缘层使所述热沉和所述导电层绝缘；所述LED芯片设置于所述热沉的表面之上，所述LED芯片通过引线与所述导电层电连接。所述导电层电连接。所述导电层电连接。

【技术实现步骤摘要】
LED灯珠及制作方法、发光产品


[0001]本专利技术涉及LED封装
，特别是涉及LED灯珠及其制作方法、发光产品。

技术介绍

[0002]发光二极管(Light Emitting Diode,LED)是一种半导体全固态发光器件，由一个PN结组成。相比于白炽灯、荧光灯等传统照明电源，LED光源具有体积小、节能、可靠性高、响应速度快等优点，在照明领域具有广泛的应用前景。SMD(Surface Mounted Devices)封装和IMD(Integrated Matrix Devices)封装是目前较为常见的两种LED封装形式，这两种封装方式都是先将LED芯片封装成单个灯珠，再将灯珠封装至基板上，二者的区别主要在于灯珠上LED芯片的封装密度不同，而单个灯珠按照封装的尺寸大小，又可分为3535封装(指尺寸3.5mm
×
3.5mm，下同)、5050封装和7070封装等。目前的LED芯片的发光效率通常为20％～30％，其余电能基本上都会转换为热能向外散发。因此，在单个灯珠如此小的面积下，散热问题就成为了限制灯珠功率进一步提高的瓶颈。
[0003]随着材料制备技术的不断发展，越来越多高热导率和高可靠性的新材料不断涌现，例如金刚石铜等金属基金刚石复合材料具有超高的热导率，将其应用于LED封装上，可解决LED产品散热瓶颈问题，进一步提高产品的可靠性和实用性。但相比于陶瓷基板、印刷电路板等传统封装材料，金属基金刚石复合材料的某些性能特点并不适合采用现有的封装技术和封装结构，例如金属基金刚石具有导电性，在表面直接制造电路会导致电路短路。因此，必须使用新的封装方案才能将金属基金刚石复合材料更好地应用到现有的LED产品中，同时又能适应后道的封装制造工艺。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要提供一种适用于同时具有导电导热性能的散热材料的LED灯珠及其制作方法、发光产品。
[0005]本申请提供一种LED灯珠，包括热沉、LED芯片、绝缘层以及导电层；
[0006]所述热沉为具有导电性和导热性的热沉；
[0007]在所述热沉的厚度方向上贯穿设置所述绝缘层和所述导电层，所述绝缘层使所述热沉和所述导电层绝缘；
[0008]所述LED芯片设置于所述热沉的表面之上，所述LED芯片通过引线与所述导电层电连接。
[0009]在其中一个实施例中，所述热沉的热膨胀系数与所述LED芯片的热膨胀系数相匹配；
[0010]可选地，所述热沉的热膨胀系数为3ppm/K～10ppm/K；
[0011]可选地，所述热沉的材质包括金属基金刚石复合材料。
[0012]在其中一个实施例中，所述绝缘层和所述导电层均平行于所述热沉的厚度方向。
[0013]在其中一个实施例中，所述热沉的内部开设有贯穿所述热沉的厚度方向的第一通
孔，所述绝缘层贯穿所述第一通孔；
[0014]所述绝缘层的内部还开设有贯穿所述绝缘层的厚度方向的第二通孔，所述导电层贯穿所述第二通孔；
[0015]可选地，所述第二通孔的数量至少为一个。
[0016]在其中一个实施例中，所述热沉的侧壁开设有贯穿所述热沉的厚度方向的凹槽，所述绝缘层填充于所述凹槽内；所述绝缘层的内部开设有贯穿所述绝缘层的厚度方向的第三通孔，所述导电层贯穿所述第三通孔；
[0017]可选地，所述第三通孔的数量至少为一个。
[0018]在其中一个实施例中，所述热沉的侧壁开设有贯穿所述热沉的厚度方向的凹槽，所述绝缘层填充于所述凹槽内；所述导电层覆于所述绝缘层的侧壁且贯穿所述绝缘层的厚度方向。
[0019]在其中一个实施例中，所述热沉的侧壁开设有贯穿所述热沉的厚度方向的第一凹槽，所述绝缘层填充于所述第一凹槽内；所述绝缘层的侧壁还开设有贯穿所述绝缘层的厚度方向的第二凹槽，所述导电层填充于所述第二凹槽内。
[0020]在其中一个实施例中，所述绝缘层的表面和/或背面之上至少部分覆盖有所述导电层。
[0021]在其中一个实施例中，所述LED芯片通过引线与所述导电层的表面电连接。
[0022]在其中一个实施例中，所述LED芯片为垂直LED芯片，所述垂直LED芯片中远离所述热沉一侧的电极通过引线与所述导电层的表面电连接；靠近所述热沉一侧的电极与所述热沉的表面电连接。
[0023]在其中一个实施例中，所述绝缘层包括第一绝缘层和第二绝缘层，所述导电层包括第一导电层和第二导电层，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层分设于所述热沉的不同位置处，所述第一绝缘层与所述第一导电层对应连接，所述第二绝缘层与所述第二导电层对应连接；
[0024]所述LED芯片为正装LED芯片，所述正装LED芯片的两个电极均位于远离所述热沉一侧，且其中一个电极与所述第一导电层的表面电连接，另一个电极与所述第二导电层的表面电连接。
[0025]本申请还提供一种如上述任一实施例中所述的LED灯珠的制备方法，包括如下步骤：
[0026]提供一具有导电性和导热性的热沉；
[0027]在贯穿所述热沉的厚度方向上形成绝缘层和导电层，所述绝缘层使所述热沉和所述导电层绝缘；
[0028]在所述热沉的表面贴装LED芯片，利用引线将所述LED芯片与所述导电层电连接。
[0029]本申请还提供一种发光产品，包括基板以及LED灯珠，所述基板位于所述LED灯珠的热沉的背面，所述LED灯珠为上述任一实施例中所述的LED灯珠。
[0030]本申请提供的LED灯珠设置有可以使导电层与热沉绝缘的绝缘层，避免了由于散热热沉还具有导电性而导致的短路问题，可以顺利地将具有导电和导热性能的材质作为热沉材料并与LED芯片封装，大大提高LED灯珠的散热能力，且导电层自厚度方向上贯穿，可以将LED芯片的电极自热沉表面引至背面，实现与基板互连，匹配后道封装工艺。
附图说明
[0031]图1为一实施例中LED灯珠的剖视结构示意图；
[0032]图2为一实施例中热沉与第一通孔的剖视结构示意图；
[0033]图3为一实施例中热沉、绝缘层以及第二通孔的剖视结构示意图；
[0034]图4为一实施例中热沉、绝缘层以及导电层的剖视结构示意图；
[0035]图5为另一实施例中热沉与凹槽的俯视结构示意图；
[0036]图6为另一实施例中热沉与绝缘层的俯视结构示意图；
[0037]图7为另一实施例中热沉、绝缘层以及第三通孔的俯视结构示意图；
[0038]图8为另一实施例中LED灯珠的俯视结构示意图；
[0039]图9为又一实施例中热沉、绝缘层以及导电层的左视结构示意图；
[0040]图10为又另一实施例中热沉与第一凹槽的俯视结构示意图；
[0041]图11为又另一实施例中热沉与绝缘层的俯视结构示意图；
[0042]图12为又另一实施例中热沉、绝缘层以及第二凹槽的俯视结构示意图；
[0043]图13为又另一实施例中LED灯珠的俯视结构示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LED灯珠，其特征在于，包括热沉、LED芯片、绝缘层以及导电层；所述热沉为具有导电性和导热性的热沉；在所述热沉的厚度方向上贯穿设置所述绝缘层和所述导电层，所述绝缘层使所述热沉和所述导电层绝缘；所述LED芯片设置于所述热沉的表面之上，所述LED芯片通过引线与所述导电层电连接。2.根据权利要求1所述的LED灯珠，其特征在于，所述热沉的热膨胀系数与所述LED芯片的热膨胀系数相匹配；可选地，所述热沉的热膨胀系数为3ppm/K～10ppm/K；可选地，所述热沉的材质包括金属基金刚石复合材料。3.根据权利要求1所述的LED灯珠，其特征在于，所述绝缘层和所述导电层均平行于所述热沉的厚度方向。4.根据权利要求1所述的LED灯珠，其特征在于，所述热沉的内部开设有贯穿所述热沉的厚度方向的第一通孔，所述绝缘层贯穿所述第一通孔；所述绝缘层的内部还开设有贯穿所述绝缘层的厚度方向的第二通孔，所述导电层贯穿所述第二通孔；可选地，所述第二通孔的数量至少为一个。5.根据权利要求1所述的LED灯珠，其特征在于，所述热沉的侧壁开设有贯穿所述热沉的厚度方向的凹槽，所述绝缘层填充于所述凹槽内；所述绝缘层的内部开设有贯穿所述绝缘层的厚度方向的第三通孔，所述导电层贯穿所述第三通孔；可选地，所述第三通孔的数量至少为一个。6.根据权利要求1所述的LED灯珠，其特征在于，所述热沉的侧壁开设有贯穿所述热沉的厚度方向的凹槽，所述绝缘层填充于所述凹槽内；所述导电层覆于所述绝缘层的侧壁且贯穿所述绝缘层的厚度方向。7.根据权利要求1所述的LED灯珠，其特征在于，所述热沉的侧壁开设有贯穿所述热沉的厚度方向的第一凹槽，所述绝缘层填充于所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：王郑，王金，李生权，
申请(专利权)人：佛山华智新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：