一種扇形結構的LED芯片制造技術

本實用新型專利技術涉及一種扇形結構的LED芯片，該芯片整體呈圓盤狀，芯片包括基板層、焊片層、芯片層及散熱透光層，焊片層設置在基板層與芯片層之間，散熱透光層設在芯片層上，基板層具有圓形的外緣邊界，在基板層的頂面上布置有多個正負極區域，焊片層包括多個子焊片，每一個子焊片都唯一對應一個正極區域或者負極區域，芯片層包括若干PN結，PN結的數量與正負極區域的數量相等，一個PN結通過焊片層唯一對應的連接在一個正負極區域上。本實用新型專利技術使用了扇形的LED芯片，使得在極小的范圍內實現了方形LED芯片不能實現的光效果，以及發光均勻無黃斑，構成散熱透光層的透明陶瓷的導熱率為14W/mK是硅膠的100倍，散熱效果好。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
—種扇形結構的LED芯片
本技術涉及一種LED芯片，特別是指一種扇形結構的LED芯片。
技術介紹
眾所周知，LED芯片也稱led發光芯片，其是led燈具的核心組件，其主要的功能是將電能轉化為光能，LED芯片由兩部分組成，一部分是P型半導體，在它里面空穴占主導地位，另一端是N型半導體，在這邊主要是電子。當這兩種半導體連接起來的時候，它們之間就形成一個P-N結。當電流通過導線作用于LED芯片的時候，電子就會被推向P區，在P區里電子跟空穴復合，然后就會以光子的形式發出能量，這就是LED發光的原理。而光的波長也就是光的顏色，是由形成P-N結的材料決定的。在具體實施的時候LED芯片的制作流程主要分為兩部分，首先在襯底上制作氮化鎵(GaN)基的外延片，這個過程主要是在金屬有機化學氣相沉積外延片爐(MOCVD)中完成的。準備好制作GaN基外延片所需的材料源和各種高純的氣體之后，按照工藝的要求就可以逐步把外延片做好。常用的襯底主要有藍寶石、碳化硅和硅襯底，還有GaAs、AIN、ZnO等材料。MOCVD是利用氣相反應物(前驅物)及III族的有機金屬和V族的NH3在襯底表面進行反應，將所需的產物沉積在襯底表面。通過控制溫度、壓力、反應物濃度和種類比例，從而控制鍍膜成分、晶相等品質。MOCVD外延爐是制作LED外延片最常用的設備。然后是對LED PN結的兩個電極進行加工，電極加工也是制作LED芯片的關鍵工序，包括清洗、蒸鍍、黃光、化學蝕刻、熔合、研磨；然后對LED毛片進行劃片、測試和分選，就可以得到所需的LED芯片。但是就目前市面上出現的LED芯片而言其整體一般都是方形結構的，受其結構的限制決定了這種LED芯片必然具有光通量較低，散熱效果不高的缺點，從而大大的影響了LED芯片的使有用壽命，而此是為傳統技術的主要缺點。
技術實現思路
本技術提供一種扇形結構的LED芯片，其整體采用扇形芯片進行封裝，這樣可以一個極小的圓內，最大程度的激發芯片能量，方便人們使用，而此就是本技術的主要目的。本技術所采用的技術方案為:一種扇形結構的LED芯片，包括基板層、焊片層、芯片層以及散熱透光層，基板層位于最底層，焊片層設置在基板層與該芯片層之間，散熱透光層覆蓋在芯片層上；其特征在于:所述基板層整體呈圓盤狀，在基板層的圓盤面上布置有若干個正負極區域；正負極區域整體呈扇形，正負極區域一分為二成兩個形狀和面積完全相同的扇形，分別為正極區域和負極區域；若干個正負極區域均以圓盤面的圓心為圓心順序布滿在基板層的圓盤面上，若干個正極區域與負極區域呈間隔排列；所述焊片層包括若干個子焊片，每一個子焊片都唯一對應一個正極區域或者負極區域；所述芯片層包括若干個PN結，PN結整體呈扇形，PN結一分為二成兩個形狀和面積完全相同的扇形，分別為正極部分和負極部分；每一個正極部分的扇形形狀以及扇形面積與所述基板層的正極區域相同，且一個正極部分通過一個子焊片唯一對應地連接在一個正極區域上；每一個負極部分的扇形形狀以及扇形面積與所述基板層的負極區域相同，且一個負極部分通過一個子焊片唯一對應地連接在一個負極區域上；位于正極部分和正極區域之間的子焊片與位于負極部分和負極區域之間的子焊片不接觸；所述PN結之間串聯連接，所述散熱透光層由具有散熱透光的材料制成。進一步的，所述基板層由陶瓷或者金屬材料制成，其頂面上鍍有金或者銀層，金或者銀層的厚度在0.05-0.1mm之間。進一步的，所述焊片層為共晶焊片層，所述共晶焊片層為AuSn合金，其中Au的質量百分比為30%-70%，所述共晶焊片層的厚度在0.05-0.15mm之間。進一步的，所述焊片層為共晶焊片層，所述共晶焊片層為AuSnAg合金，其中AiuAg的總體質量百分比為30%-70%，Au與Ag之間的質量比例在1:1至1:5之間，所述共晶焊片層的厚度在0.05-0.15mm之間。進一步的，所述每一個正極區域、負極區域、正極部分、負極部分以及子焊片整體都呈扇形，其中，正極區域、負極區域、正極部分、負極部分的扇形形狀以及扇形面積相同，子焊片的扇形形狀以及扇形面積小于正極區域、負極區域、正極部分、負極部分的扇形形狀以及扇形面積。進一步的，所述散熱透光層由熒光透明陶瓷制成，熒光透明陶瓷為釔鋁石榴石透明陶瓷片。進一步的，在所述基板層的圓盤面上布置有四個正負極區域，組成一個正負極區域的正極區域和負極區域的扇形面積為該基板層圓盤面面積的1/8 ;所述焊片層包括八個子焊片，所述芯片層包括四個PN結，組成一個PN結的正極部分以及負極部分的扇形面積為基板層圓面積的1/8。一種制作扇形結構的LED芯片的制造方法，其特征在于，包括如下步驟:第一步、制作基板層，基板層由陶瓷或者金屬材料制成，基板層的圓盤面上鍍有金或者銀層，金或者銀層的厚度在0.05-0.1mm之間，基板層具有圓形的外緣邊界，在基板層的圓盤面上布置若干個正負極區域，每一個該正負極區域都具有弧邊以及連接在該弧邊兩端的兩條半徑線，正負極區域整體呈扇形，弧邊與該基板層的外緣邊界相重疊，每一個正負極區域都包括正極區域以及負極區域，若干個正負極區域順序布滿在該基板層的頂面上，若干個正負極區域的正極區域與負極區域間隔設置；第二步、將芯片層利用焊片層焊接在第一步的基板層上，得到半成品，焊片層為共晶焊片層，焊片層包括若干個子焊片，每一個子焊片都唯一對應一個正極區域或者負極區域，焊片層的厚度在0.05-0.15mm之間，芯片層包括若干PN結，每一個PN結都具有弧邊以及連接在弧邊兩端的兩條半徑線，PN結整體呈扇形，并且，PN結的扇形形狀以及扇形面積與基板層的正負極區域相同，PN結的數量與正負極區域的數量相等，一個PN結通過焊片層唯一對應的連接在一個正負極區域上，每一個PN結都包括正極部分以及負極部分，其中，正極部分通過一個子焊片唯一對應的連接在一個正負極區域的正極區域上，負極部分通過另外一個子焊片唯一對應的連接在一個正負極區域的負極區域上，位于正極部分與正極區域之間的子焊片與位于負極部分與該極區域之間的子焊片不接觸；PN結之間串聯連接，在200至300攝氏度的情況下將芯片層利用焊片層焊接在第一步的基板層上；第三步、初檢并封裝，將第二步中的半成品進行初步通電點亮檢測，如果焊接在基板層上的芯片層的每一個PN結都發光則點入無機二氧化硅液體膠，并進行烘烤固化，點入無機二氧化硅液體膠的膠量以完全淹沒該半成品為準，在烘烤固化的過程中控制溫度在200至300攝氏度的情況下烘烤20至40分鐘，在完成烘烤后需要檢查該半成品表面的凝固情況；第四步、將散熱透光層蓋設在第三步中的經過初檢并封裝的半成品上，以完成整體生產過程，散熱透光層由熒光透明陶瓷制成，熒光透明陶瓷為釔鋁石榴石透明陶瓷片，首先在第三步中的經過初檢并封裝的半成品上點上無機二氧化硅液體膠，之后將該散熱透光層蓋設在該半成品上，之后控制溫度在180至220攝氏度烘烤50至70分鐘進行固化后得到成品，將該成品依次進行點亮分揀并選出合格的成品以完成整體生產過程。進一步的，在所述第二步中每一個正極區域、負極區域、正極部分、負極部分以及子焊片整體都呈扇形，其中，正極區域、負極區域、正極部分、負極部分的扇形形狀以及扇形面積相同，子焊片的扇形形狀以及扇形面積小本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種扇形結構的LED芯片，包括基板層、焊片層、芯片層以及散熱透光層，基板層位于最底層，焊片層設置在基板層與該芯片層之間，散熱透光層覆蓋在芯片層上；其特征在于：?所述基板層整體呈圓盤狀，在基板層的圓盤面上布置有若干個正負極區域；正負極區域整體呈扇形，正負極區域一分為二成兩個形狀和面積完全相同的扇形，分別為正極區域和負極區域；若干個正負極區域均以圓盤面的圓心為圓心順序布滿在基板層的圓盤面上，若干個正極區域與負極區域呈間隔排列；?所述焊片層包括若干個子焊片，每一個子焊片都唯一對應一個正極區域或者負極區域；?所述芯片層包括若干個PN結，PN結整體呈扇形，PN結一分為二成兩個形狀和面積完全相同的扇形，分別為正極部分和負極部分；每一個正極部分的扇形形狀以及扇形面積與所述基板層的正極區域相同，且一個正極部分通過一個子焊片唯一對應地連接在一個正極區域上；每一個負極部分的扇形形狀以及扇形面積與所述基板層的負極區域相同，且一個負極部分通過一個子焊片唯一對應地連接在一個負極區域上；?位于正極部分和正極區域之間的子焊片與位于負極部分和負極區域之間的子焊片不接觸；?所述PN結之間串聯連接，所述散熱透光層由具有散熱透光的材料制成。...

【技術特征摘要】
1.一種扇形結構的LED芯片，包括基板層、焊片層、芯片層以及散熱透光層，基板層位于最底層，焊片層設置在基板層與該芯片層之間，散熱透光層覆蓋在芯片層上；其特征在于: 所述基板層整體呈圓盤狀，在基板層的圓盤面上布置有若干個正負極區域；正負極區域整體呈扇形，正負極區域一分為二成兩個形狀和面積完全相同的扇形，分別為正極區域和負極區域；若干個正負極區域均以圓盤面的圓心為圓心順序布滿在基板層的圓盤面上，若干個正極區域與負極區域呈間隔排列； 所述焊片層包括若干個子焊片，每一個子焊片都唯一對應一個正極區域或者負極區域； 所述芯片層包括若干個PN結，PN結整體呈扇形，PN結一分為二成兩個形狀和面積完全相同的扇形，分別為正極部分和負極部分；每一個正極部分的扇形形狀以及扇形面積與所述基板層的正極區域相同，且一個正極部分通過一個子焊片唯一對應地連接在一個正極區域上；每一個負極部分的扇形形狀以及扇形面積與所述基板層的負極區域相同，且一個負極部分通過一個子焊片唯一對應地連接在一個負極區域上； 位于正極部分和正極區域之間的子焊片與位于負極部分和負極區域之間的子焊片不接觸； 所述PN結之間串聯連接，所述散熱透光層由具有散熱透光的材料制成。2.如權利要求1所述的一種扇形結構的LED芯片，其特征在于:所述基板層由陶瓷或者金屬材料制成，其頂面上鍍有金或者銀層，金或者銀層的厚度在0.05-0.1mm之間。3.如權利要求1...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄒軍，
申請(專利權)人：浙江億米光電科技有限公司，
類型：新型
國別省市：浙江;33