專利名稱：一種大功率led封裝基座的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種大功率LED封裝陶瓷基座，特別適合于SMT的高導(dǎo)熱，高布線 精度的陶瓷基座。
背景技術(shù)：
隨著LED材料外延技術(shù)和芯片工藝的快速進展，使得LED的發(fā)光效率迅速提高，可 以相信，不久將來，LED將代替?zhèn)鹘y(tǒng)光源成為21世紀(jì)的綠色照明光源。目前大功率LED普遍采用鋁基板或銅基板作為布線散熱板，該類基板的兩點不足 制約了大功率LED的散熱性和抗熱沖擊能力。一是基板用的絕緣膠層，它是一種導(dǎo)熱系數(shù) 很低的有機環(huán)氧類物質(zhì)，熱阻高，二是基板材料比LED芯片高幾倍的熱膨脹系數(shù)，使得LED 芯片在開啟和關(guān)閉的瞬間承受著一百多度的溫度變化而產(chǎn)生的熱應(yīng)力。致使芯片熱歪斜、 開裂或引線斷開。公開CN201187741Y說明書中敘述了一種陣列式LED封裝結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)特征在于 利用現(xiàn)有的金屬封裝基座，例如T0-3等，通過玻璃絕緣型的外電極插針，實現(xiàn)LED封裝結(jié)構(gòu) 的內(nèi)部電路的外連。顯然這種封裝結(jié)構(gòu)不能用于SMT的場合，同時結(jié)構(gòu)中使用金錫焊料，導(dǎo) 電銀膠等材料，既增加成本，又對散熱帶來不利影響。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是本實用新型的目的是提供一種大功率LED封裝基座，要解決的技術(shù)問題是既要提 升產(chǎn)品性能和可靠性，又要適合于SMT的安裝要求。本實用新型采用以下技術(shù)方案一種大功率LED封裝基座，包括陶瓷布線板和帶 有布線的純銅熱沉或帶有布線的鋁碳化硅熱沉以及電極片。陶瓷布線板和金屬基熱沉布線 板及電極片采用軟釬焊實現(xiàn)電氣互連和機械連接，構(gòu)成熱阻極小的散熱通路。所述陶瓷布 線板由陶瓷板和銅布線層構(gòu)成，陶瓷材料由氧化鋁或氮化鋁或碳化硅組成。陶瓷板(1)的 上表面設(shè)有LED芯片焊接區(qū)(2)和正負(fù)電極鍵合區(qū)(3)，陶瓷基板(1)的下表面設(shè)有散熱焊 接區(qū)(7)和正負(fù)電極焊接區(qū)(4)，正負(fù)電極鍵合區(qū)(3)和正負(fù)電極焊接區(qū)(4)的電氣互連由 陶瓷板的通孔(5)的內(nèi)壁上的銅層(6)實現(xiàn)。本實用新型的另一個特征是所述的純銅布線 層采用化學(xué)鍍、電鍍及燒結(jié)工藝實現(xiàn)。所述純銅布線層與陶瓷基體不僅有物理結(jié)合力，而且 還有化學(xué)結(jié)合力，附著牢固。所述純銅布線層的厚度是0. 018mm至0. 2mm，最好是0. 035mm 至0. 1mm，布線的最小寬度和間距可達(dá)0. 15mm。所述帶有布線的銅熱沉(8)或帶有布線的 鋁碳化硅熱沉(8)。其布線(9)分布在熱沉(8)上表面的周邊。電極片(10)由銅片沖壓而 成。本實用新型的一種大功率LED封裝基座是采用軟釬料將陶瓷布線板，金屬基熱沉布線 板和電極片軟釬焊而成。本實用新型的生產(chǎn)工藝流程簡述如下 本實用新型的一種大功率LED封裝基座的有益效果是不僅顯著提高大功率LED 封裝基座的導(dǎo)熱能力，而且可以和LED芯片實現(xiàn)匹配連接，提升產(chǎn)品的抗熱沖擊能力，解決 LED芯片的熱歪斜、裂紋和引線斷開的技術(shù)難題，還可以實現(xiàn)大功率LED的SMT安裝。本實用新型具有以下特點(1)導(dǎo)熱性好。所述基座選材全部是熱的良導(dǎo)體，在散熱通路上避免了低導(dǎo)熱系數(shù) 的有機環(huán)氧類物質(zhì)。(2)匹配性高。本實用新型采用銅金屬化的陶瓷材料，熱沉采用銅和鋁碳化硅材 料。因為LED芯片、陶瓷、熱沉的熱膨脹系數(shù)相近，在大功率LED產(chǎn)品制造和使用期間，可以 經(jīng)受住熱沖擊，確保產(chǎn)品性能的可靠性并延長使用壽命。(3)適合于SMT。本實用新型的一種大功率LED封裝基座，由于熱沉表面是可焊性 很好的銅或鍍鎳鋁碳化硅，他們很容易和散熱器焊接或壓接。(4)適合多芯片安裝。本實用新型的一種大功率LED封裝基座，可以安裝多個大功 率LED芯片，實現(xiàn)陣列式結(jié)構(gòu)，有效提高功率密度和LED的發(fā)光效率。(5)布線精度高，適合于LED芯片細(xì)線鍵合。本實用新型的一種大功率LED基座 的陶瓷基板上表面銅層厚度可控制在0.035mm至0. Imm范圍。因此布線寬度和間距可達(dá)到 0. 15mm，銅層表面光滑，細(xì)絲鍵合強度高且穩(wěn)定。
以下結(jié)合附圖
和實施例對本實用新型進一步說明。 附圖是本實用新型的實施例的整體結(jié)構(gòu)剖視示意圖 圖中1陶瓷板2芯片焊接區(qū)3引線鍵合區(qū)
4正負(fù)電極焊接區(qū) 5通孔6通孔內(nèi)壁銅層
7散熱焊接區(qū)8熱沉(銅或鋁碳化硅)
9外電極焊接區(qū) 10電極片
具體實施方式
實施例1參見附圖，陶瓷板(1)經(jīng)清洗和預(yù)處理后，整體化學(xué)鍍銅0.005mm并立即進行第一 次電鍍銅，銅的厚度達(dá)0.01mm。經(jīng)過圖形化處理，再進行第二次電鍍銅，使附圖中的(2)， (3)，(4)，(6)，(7)焊接區(qū)的銅層加厚到0.018mm至0.2mm，最好是0.035mm至0. 1mm，然后 去除導(dǎo)電用的銅底層，清洗后，對銅層進行燒結(jié)，經(jīng)過激光加工即可獲得不同規(guī)格的大功率 LED陶瓷布線板。熱沉銅板(8)經(jīng)清洗后在其上表面涂絕緣膠層，放置銅箔，熱壓后形成銅 基板，然后對其圖形化處理，在其周邊形成布線(9)，得到銅基熱沉布線板。將沖制成形的 銅電極片(10)清洗。最后用軟釬料將陶瓷布線板、銅基熱沉布線板以及電極片釬焊成一整 體。即得到本實用新型的一種大功率LED封裝基座。
4[0025]實施例2本實施例和實施例1不同之處在于將銅熱沉板(8)改成鋁碳化硅板，鋁碳化硅熱 沉板(8)的上表面涂絕緣膠層后熱壓銅箔，經(jīng)圖形化后制成帶布線(9)的鋁碳化硅基熱沉 布線板，再鍍鎳.其余和實施例1 一樣。該實施例制得的大功率LED封裝基座，其特征在于鋁碳化硅熱沉(8)與陶瓷板(1) 匹配，抗熱沖擊能力更強。以上所述，僅是本實用新型的一種大功率LED封裝基座的兩個較佳的實施例而 已，并非對本實用新型的技術(shù)范圍作出任何限制，凡是依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對上述 實施例做任何細(xì)微修改，等同變化，修飾，均仍屬本實用新型技術(shù)內(nèi)容之范圍。
權(quán)利要求一種大功率LED封裝陶瓷基座，其特征在于所述基座由陶瓷布線板、金屬基熱沉布線板和電極片軟釬焊而成，所述陶瓷布線板由陶瓷板(1)和純銅布線層組成，所述金屬基熱沉布線板由銅板或鋁碳化硅板構(gòu)成，所述電極片由銅片沖壓制造。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大功率LED封裝陶瓷基座，其特征在于所述的陶瓷板 (1)由氧化鋁、氮化鋁或碳化硅材料組成，所述純銅布線層采用化學(xué)鍍、電鍍或燒結(jié)制成，所 述純銅布線層的厚度范圍是0. 018mm至0. 2mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種大功率LED封裝陶瓷基座，其特征在于所述陶瓷板(1) 上表面設(shè)有芯片焊接區(qū)(2)和正負(fù)電極鍵合區(qū)(3)，所述陶瓷板(1)下表面設(shè)有散熱焊接 區(qū)(7)和正負(fù)電極焊接區(qū)(4)，所述陶瓷板(1)上表面的正負(fù)電極鍵合區(qū)(3)和所述陶瓷板 (1)下表面的正負(fù)電極焊接區(qū)(4)的電氣互連由陶瓷板(1)通孔(5)內(nèi)壁上的銅層(6)實 現(xiàn)。
專利摘要本實用新型涉及到一種大功率LED封裝陶瓷基座。所述基座由陶瓷布線板和金屬基熱沉布線板及電極片構(gòu)成。陶瓷布線板又由陶瓷板和純銅金屬布線構(gòu)成。陶瓷板由氧化鋁或氮化鋁或碳化硅組成，純銅布線由化學(xué)鍍、電鍍、燒結(jié)工藝制造。純銅層厚度是0.018mm至0.2mm，最好0.035mm至0.1mm。金屬基熱沉布線板由銅板或鋁碳化硅板構(gòu)成，其布線是在熱沉上熱壓銅箔和絕緣膠后再圖形化。電極片由銅片沖壓制造，最后用軟釬料將陶瓷布線板、熱沉布線板、電極片釬焊組裝而成一種大功率LED封裝基座。本實用新型的有益效果是顯著提高大功率LED的導(dǎo)熱能力，提升LED產(chǎn)品抗熱沖擊能力，還可以實現(xiàn)大功率LED的SMT安裝。
文檔編號H01L33/00GK201655833SQ20092007078
公開日2010年11月24日 申請日期2009年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月21日
發(fā)明者姜霞, 張成邦 申請人:張成邦;姜霞