一種cob陶瓷基板制備方法及cob光源的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種COB陶瓷基板制備方法及COB光源。該方法包括：將氧化鋁混合漿料注入流延機，以得到流延坯片；采用沖切模具對所述流延坯片進行沖切，以得到單片或連片；對單片或連片進行排膠和燒結處理，以得到氧化鋁陶瓷原板；在所述氧化鋁陶瓷原板上印制線路圖案，以得到COB陶瓷基板。通過模具進行沖切可直接得到單個COB陶瓷基板或者連片COB陶瓷基板，無需采用激光切割機對陶瓷基板進行切割和打孔，避免激光能量給陶瓷基板造成內(nèi)部結構損傷，流延沖切剩余的邊角料可回收進行使用，有利于進一步提高生產(chǎn)效率、降低成本。
【專利說明】一種COB陶瓷基板制備方法及COB光源
[0001]
【技術領域】
[0002]本發(fā)明涉及COB基板的制備方法及結構。
[0003]
【背景技術】
[0004]陶瓷COB光源采用陶瓷基板散熱保證LED芯片發(fā)光效果及使用壽命，但傳統(tǒng)陶瓷基板需采用激光進行分板切割，激光切割存在效率低、打孔不易，極易損傷基板，不利于大規(guī)模生產(chǎn)等不足。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提出一種COB陶瓷基板制備方法，其能解決切割效率低的問題。
[0007]為了達到上述目的本發(fā)明所采用的技術方案如下: 一種COB陶瓷基板制備方法，其包括以下步驟:
步驟1、將氧化鋁混合漿料注入流延機，以得到流延坯片；
步驟2、采用沖切模具對所述流延坯片進行沖切，以得到單片或連片；
步驟3、對單片或連片進行排膠和燒結處理，以得到氧化鋁陶瓷原板；
步驟4、在所述氧化鋁陶瓷原板上印制線路圖案，以得到COB陶瓷基板。
[0008]優(yōu)選的，所述氧化鋁混合漿料的制備過程為:
將氧化鋁粉末、去離子水和分散劑按照1:1:0.012的比例進行混合后球磨36小時，以得到漿料；
加入氨水將漿料的PH值調整到11.0，以得到調整漿料；
將粘結劑、塑化劑和消泡劑按照1:1:0.02比例混合，以得到混合液，將混合液與調整漿料按1:10進行投放，再球磨24小時，最后真空脫泡2個小時。
[0009]進一步優(yōu)選的，所述分散劑為聚丙烯酸。所述粘結劑為聚乙烯醇。所述塑化劑為聚乙二醇。所述消泡劑為正丁醇。
[0010]優(yōu)選的，在步驟2中，連片中的片與片之間進行V割預切處理，V割預切處理的V割深度為流延坯片的厚度的70%。
[0011]優(yōu)選的，在步驟3中，所述排膠和燒結處理為:將單片或連片以1.(TC /min速度升溫到600°C，在600°C保溫3小時進行排膠，再以6.(TC /min速度升溫到1650°C，在1650°C保溫3小時進行燒結，最好進行自然降溫。
[0012]優(yōu)選的，在步驟4中，所述印制線路圖案的過程為:
根據(jù)LED芯片的電路設計，使用對應的網(wǎng)板，通過絲網(wǎng)印刷機將銀漿印刷至氧化鋁陶瓷原板，以在所述氧化鋁陶瓷原板上形成一銀漿電路燒結層；
對需裸露在外界的銀漿電路燒結層上的線路上刷一層玻璃漿料，以形成電路絕緣保護
層；
然后進行高溫燒結和氣氛還原處理，得到具有線路排布的COB陶瓷基板。
[0013]本發(fā)明還提出一種COB光源，其包括由上述的COB陶瓷基板制備方法制成的COB陶瓷基板和至少一 LED芯片，LED芯片貼裝于所述COB陶瓷基板上，所述COB陶瓷基板的周緣設置有圍壩，所述圍壩圍成的空間內(nèi)填充有熒光硅膠，以使所述LED芯片藏于所述熒光硅膠內(nèi)并與外界分隔。
[0014]本發(fā)明具有如下有益效果:
漿料主要為氧化鋁粉末和去離子水，有機溶劑比例小，相對于無水流延法具有成本低、無毒、綠色環(huán)保為特點；通過模具進行沖切可直接得到單個COB陶瓷基板或者連片COB陶瓷基板，無需采用激光切割機對陶瓷基板進行切割和打孔，避免激光能量給陶瓷基板造成內(nèi)部結構損傷，流延沖切剩余的邊角料可回收進行使用，有利于進一步提高生產(chǎn)效率、降低成本。
[0015] 【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明實施例一的COB陶瓷基板制備方法的流程圖；
圖2為本發(fā)明實施例一的COB光源的結構不意圖；
圖3為圖2的A向示意圖；
圖4為本發(fā)明實施例二的COB陶瓷基板制備方法的流程圖；
圖5為本發(fā)明實施例二的連片的立體結構示意圖；
圖6為圖5的A向示意圖。
[0017]
【具體實施方式】
[0018]下面，結合附圖以及【具體實施方式】，對本發(fā)明做進一步描述。
[0019]實施例一
如圖1所示，一種COB陶瓷基板制備方法，其包括以下步驟:
步驟S101、將氧化鋁混合漿料注入流延機，根據(jù)所要求的基板的厚度選擇合適的刀口高度和流延速度獲得流延坯片，再對流延坯片進行干燥和脫膜處理。
[0020]其中，所述氧化鋁混合漿料的制備過程為:
將純度大于98.6%的氧化鋁粉末、去離子水和分散劑按照1:1:0.012的比例進行混合后球磨36小時，以得到漿料，該比例混合后的漿料粘度適中，適合流延機進行流延；本實施例的分散劑優(yōu)選采用聚丙烯酸；
為保證聚丙烯酸的分散效果最佳達到漿料的穩(wěn)定性最佳，需加入氨水將漿料的PH值調整到11.0,以得到調整漿料，從而使氧化鋁顆粒表面電荷增加，形成雙電層，通過Zeta電位增加使顆粒間產(chǎn)生靜電斥力實現(xiàn)體系的穩(wěn)定；
將粘結劑、塑化劑和消泡劑按照1:1:0.02比例混合，以得到混合液，將混合液與調整漿料按1:10進行投放，再球磨24小時，最后真空脫泡2個小時。
[0021]本實施例的粘結劑優(yōu)選采用聚乙烯醇，塑化劑優(yōu)選采用聚乙二醇，消泡劑優(yōu)選采用正丁醇。
[0022]步驟S102、采用沖切模具對所述流延坯片進行沖切，以得到單片。所述沖切模具根據(jù)LED封裝對基本的尺寸要求進行設計。所述單片是指單個坯片。
[0023]步驟S103、對單片進行排膠和燒結處理，以得到氧化鋁陶瓷原板。所述排膠和燒結處理為:將單片或連片以1.0°C /min速度升溫到600°C，在600°C保溫3小時進行排膠，再以6.0°C /min速度升溫到1650°C，在1650°C保溫3小時進行燒結，最好進行自然降溫(如降至室溫)。
[0024]步驟S104、在所述氧化鋁陶瓷原板上印制線路圖案，以得到COB陶瓷基板。
[0025]其中，所述印制線路圖案的過程為:
根據(jù)LED芯片的電路設計要求，使用與設計對應的網(wǎng)板，通過絲網(wǎng)印刷機將銀漿印刷至氧化鋁陶瓷原板，以在所述氧化鋁陶瓷原板上形成一銀漿電路燒結層；
對需裸露在外界的銀漿電路燒結層上的線路上刷一層玻璃漿料，以形成電路絕緣保護
層；
然后進行高溫燒結和氣氛還原處理，得到具有線路排布的COB陶瓷基板。
[0026]如圖2至圖3所示，一種COB光源，其包括由上述的COB陶瓷基板制備方法制成的COB陶瓷基板I和多個LED芯片2，LED芯片2貼裝于所述COB陶瓷基板I上，所述COB陶瓷基板I的周緣設置有圍壩3，圍壩3高于COB陶瓷基板I的銀漿電路燒結層。LED芯片2的電極通過金線4連接所述銀漿電路燒結層，相鄰的LED芯片2的電極之間也通過金線4連接。所述圍壩3圍成的空間內(nèi)填充有熒光硅膠5，所述熒光硅膠5覆蓋在銀漿電路燒結層和LED芯片2上，以使所述LED芯片2、金線4藏于所述熒光硅膠5內(nèi)并與外界分隔，從而使COB光源的光效得到優(yōu)化。
[0027]實施例二
本實施例與實施例一的區(qū)別僅在于采用沖切模具對流延坯片進行沖切的步驟不同。具體如圖4所示。
[0028]一種COB陶瓷基板制備方法，其包括以下步驟:
步驟S201、將氧化鋁混合漿料注入流延機，以得到流延坯片。
[0029]步驟S202、采用沖切模具對所述流延坯片進行沖切，以得到連片。所述連片是指多個連接在一起的坯片。
[0030]結合圖5和圖6所示，連片中的片與片之間可進行V割預切處理，V割預切處理的V割深度為流延坯片100的厚度的70%。即在流延坯片100上進行V字形裂痕切割，從而形成切割線10，切割深度為其厚度的70%。在對步驟S204得到的COB陶瓷基板上施加如圖中箭頭所示的施力方向即得到多個分開的COB陶瓷基板。
[0031]步驟S203、對連片進行排膠和燒結處理，以得到氧化鋁陶瓷原板。
[0032]步驟S204、在所述氧化鋁陶瓷原板上印制線路圖案，以得到COB陶瓷基板。
[0033]本發(fā)明在基板制作上無需采用激光切割機進行切割和打孔，杜絕激光能量給陶瓷基板造成內(nèi)部結構損傷，同時免去廢棄邊角料，有利于減少物料損耗，降低成本，基于流延燒結的陶瓷基板具有95%以上的反射率，有利于增強LED芯片的出光。LED芯片直接固定在陶瓷基板上方，形成熱電分離結構，有利于降低熱阻。
[0034] 對于本領域的技術人員來說，可根據(jù)以上描述的技術方案以及構思，做出其它各種相應的改變以及變形，而所有的這些改變以及變形都應該屬于本發(fā)明權利要求的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種COB陶瓷基板制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1、將氧化鋁混合漿料注入流延機，以得到流延坯片； 步驟2、采用沖切模具對所述流延坯片進行沖切，以得到單片或連片； 步驟3、對單片或連片進行排膠和燒結處理，以得到氧化鋁陶瓷原板； 步驟4、在所述氧化鋁陶瓷原板上印制線路圖案，以得到COB陶瓷基板。
2.如權利要求1所述的COB陶瓷基板制備方法，其特征在于，所述氧化鋁混合漿料的制備過程為: 將氧化鋁粉末、去離子水和分散劑按照1:1:0.012的比例進行混合后球磨36小時，以得到漿料； 加入氨水將漿料的PH值調整到11.0，以得到調整漿料； 將粘結劑、塑化劑和消泡劑按照1:1:0.02比例混合，以得到混合液，將混合液與調整漿料按1:10進行投放，再球磨24小時，最后真空脫泡2個小時。
3.如權利要求2所述的COB陶瓷基板制備方法，其特征在于，所述分散劑為聚丙烯酸。
4.如權利要求2所述的COB陶瓷基板制備方法，其特征在于，所述粘結劑為聚乙烯醇。
5.如權利要求2所述的COB陶瓷基板制備方法，其特征在于，所述塑化劑為聚乙二醇。
6.如權利要求2所述的COB陶瓷基板制備方法，其特征在于，所述消泡劑為正丁醇。
7.如權利要求1所述的COB陶瓷基板制備方法，其特征在于，在步驟2中，連片中的片與片之間進行V割預切處理，V割預切處理的V割深度為流延坯片的厚度的70%。
8.如權利要求1所述的COB陶瓷基板制備方法，其特征在于，在步驟3中，所述排膠和燒結處理為:將單片或連片以1.0°C /min速度升溫到600°C，在600°C保溫3小時進行排膠，再以6.0°C /min速度升溫到1650°C，在1650°C保溫3小時進行燒結，最好進行自然降溫。
9.如權利要求1所述的COB陶瓷基板制備方法，其特征在于，在步驟4中，所述印制線路圖案的過程為: 根據(jù)LED芯片的電路設計，使用對應的網(wǎng)板，通過絲網(wǎng)印刷機將銀漿印刷至氧化鋁陶瓷原板，以在所述氧化鋁陶瓷原板上形成一銀漿電路燒結層； 對需裸露在外界的銀漿電路燒結層上的線路上刷一層玻璃漿料，以形成電路絕緣保護層； 然后進行高溫燒結和氣氛還原處理，得到具有線路排布的COB陶瓷基板。
10.一種COB光源，其特征在于，包括由權利要求1-9任一項所述的COB陶瓷基板制備方法制成的COB陶瓷基板和至少一 LED芯片，LED芯片貼裝于所述COB陶瓷基板上，所述COB陶瓷基板的周緣設置有圍壩，所述圍壩圍成的空間內(nèi)填充有熒光硅膠，以使所述LED芯片藏于所述熒光硅膠內(nèi)并與外界分隔。
【文檔編號】C04B35/622GK104030663SQ201410273465
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月18日 優(yōu)先權日:2014年6月18日
【發(fā)明者】黃玉嬌, 蘇佳檳, 高艷春, 夏雪松 申請人:廣州硅能照明有限公司