專利名稱：表面金屬化陶瓷基板的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種陶瓷基板產(chǎn)品，該產(chǎn)品是一種熱導率高，線膨脹系數(shù)與硅匹配，電性能優(yōu)良且無毒的表面金屬化的陶瓷基板，可以應用于電子半導體、照明行業(yè)和其它生產(chǎn)領域，尤其重要的是應用于LED照明行業(yè)。
背景技術：
LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是以高功率、高亮度、小尺寸LED產(chǎn)品為其發(fā)展重點，要提升LED發(fā)光效率與使用壽命，解決LED產(chǎn)品散熱問題即為現(xiàn)階段最重要的課題之一。然而LED發(fā)光效率以及使用壽命跟LED散熱有直接的關系，所以散熱問題成了 LED燈發(fā)展的瓶頸。因此， 提供具有高散熱性，精密尺寸的散熱基板，也成為未來在LED散熱基板發(fā)展的趨勢。在此發(fā)展趨勢下，對散熱基板本身的線路對位精確度要求極為嚴苛，且需具有高散熱性、小尺寸、金屬線路附著性佳等特色。而基于散熱考慮，目前市面上LED晶?；逯饕蕴沾苫鍨橹鳎跃€路備制方法不同可區(qū)分為厚膜陶瓷基板、低溫共燒多層陶瓷基板、以及薄膜陶瓷基板三種。在傳統(tǒng)高功率LED元件，多以厚膜或低溫共燒陶瓷基板作為晶粒散熱基板，再用打金線方式將LED晶粒與陶瓷基板結合。此金線連結限制了熱量沿電極接點散失之效能。為了解決此問題需要尋找高散熱性能系數(shù)的基板材料用于取代氧化鋁， 其材料包括矽基板、碳化矽基板、陽極化鋁基板等。其中碳化矽基板材料的半導體特性，使其在現(xiàn)階段的使用遇到較嚴峻的考驗，而陽極化鋁基板則因其陽極化氧化層強度不足而容易因碎裂導致導通，使其在實際應用上受限。因此現(xiàn)有技術存在較大的缺陷，也是業(yè)者亟待克服的難題。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術問題是提供一種可克服傳統(tǒng)基板與硅片之間的熱失配現(xiàn)象且無毒性，兼具高熱導率，高電性能和高散熱性能的表面金屬化的陶瓷基板。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是一種表面金屬化陶瓷基板，該產(chǎn)品由陶瓷基板、金屬層(銅層、金層、鎳層、光阻劑層)、線路組成，且該陶瓷基板有多種金屬層以及線路覆蓋著。所述基板主要采用高熱導率的陶瓷材料制成，金屬層和線路等金屬化材料為銅、金、鎳、光阻劑等，分別覆蓋于陶瓷基板的表面。該產(chǎn)品是在陶瓷基板1表面進行金屬膏劑自動涂印不同的金屬材料，從而形成不同的金屬化層如銅層2、金層3，經(jīng)過燒結后再覆蓋一層鎳層4，再覆蓋一層光阻劑層5，再將線路6貼在陶瓷基板1的正面。其具體工藝包括對陶瓷工件超聲波清洗——煅燒——自動涂印——金屬化燒結——電鍍—— 鎳化——燒結等工藝。其特征在于對陶瓷工件進行煅燒后與自動涂印前之間增設對陶瓷工件進行紅外線加熱預處理工藝，具體是陶瓷工件煅燒后，將陶瓷工件放入自動傳輸?shù)募t外線加熱裝置中進行紅外線加熱，在紅外線加熱預處理時間為5-30分鐘，加熱裝置中的溫度控制在40-100°C，工件出口溫度控制在60-100°C。在進行紅外線加熱預處理后，陶瓷在自動涂印金屬膏劑時，金屬膏劑能快速、均勻地在陶瓷基板1表面流動、展開，形成均勻、致密和平整的金屬化層銅層2及金層3。帶有金屬化層的陶瓷基板1在高溫氫氣爐中進行燒結，對金屬化層燒結好的陶瓷基板1進行電鍍和燒鎳，從而覆蓋一層鎳層4，然后再將光阻劑滴灑在高速旋轉(zhuǎn)的陶瓷基板 1表面，利用旋轉(zhuǎn)時的離心力作用，促使光阻劑往陶瓷基板1外圍移動，最后形成一層厚度均勻的光阻劑層5。本實用新型的有益效果是通過對需金屬化的陶瓷表面進行紅外線預熱處理，在自動涂印金屬膏劑時，形成均勻、致密、平整的金屬化層，免去點硅膠將晶片封裝在陶瓷基板上，直接使晶片與表面金屬化陶瓷基板共熔，從而提高高性能復合陶瓷表面功能，還提高發(fā)光二極管的散熱效率，穩(wěn)定性及使用壽命。通過此工藝生產(chǎn)的金屬化陶瓷件，與金屬焊接后可形成牢固連接、氣密性好、質(zhì)量可靠穩(wěn)定的表面金屬化陶瓷基板，大大降低貴金屬的損耗成本，明顯提高生產(chǎn)效率，解決了二極管的散熱問題；同時可以廣泛應用于電真空器件、 航天、航空、廣播電視、通信、冶金、醫(yī)藥、高能物理等領域。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1是本實用新型實施例剖面圖。圖1中1.陶瓷基板，2.銅層，3.金層，4.鎳層，5.光阻劑層，6.線路。
具體實施方式
圖1所示的是本實用新型實施例剖面圖。由圖可知，本實用新型主要包括陶瓷基板1、銅層2、金層3、鎳層4、光阻劑層5、線路6，該線路6貼在陶瓷基板1的正面。該金屬化陶瓷基板是由超聲波清洗、煅燒、紅外線加熱預處理、自動涂印、金屬化燒結、電鍍和鎳化等工藝制成的。步驟1，對完全燒結的陶瓷基板1進行超聲波清洗，清除工件表面間灰塵和油污，將清洗后的陶瓷基板1在推板窯中進行煅燒，其煅燒溫度為1250-1350°C。步驟2， 將煅燒好的陶瓷基板1放入自動傳輸?shù)募t外線加熱裝置中進行紅外線加熱，其加熱時間為 5-30分鐘，加熱溫度控制在40-100°C，工件出口溫度控制在60-100°C。步驟3，在紅外線加熱預處理好的陶瓷基板1表面進行金屬膏劑自動涂印。步驟4，將帶有金屬化層的陶瓷基板1在高溫氫氣爐中進行燒結。步驟5，對金屬化燒結的陶瓷基板1進行電鍍和燒鎳，覆蓋一層鎳層4，然后再將光阻劑滴灑在高速旋轉(zhuǎn)的陶瓷基板1表面，利用旋轉(zhuǎn)時的離心力作用，促使光阻劑往陶瓷基板1外圍移動，最后形成一層厚度均勻的光阻劑層5。本實用新型公開了一種表面金屬化陶瓷基板，它為昔日所無，并未曾見于國內(nèi)外公開的刊物上，它摒除了現(xiàn)有技術的缺陷，并可通過工業(yè)生產(chǎn)來實現(xiàn)其設計目的。上述實施例僅為本實用新型的一個可行實施例而已，并非用以拘限本實用新型的范圍，舉凡熟悉此項技藝的人士，運用本實用新型說明書及權利要求范圍所作的產(chǎn)品等效結構變化，理應包括于本專利申請的范圍之內(nèi)。
權利要求1.一種表面金屬化陶瓷基板，其特征在于該產(chǎn)品由陶瓷基板(1)、銅層( 、金層(3)、 鎳層G)、光阻劑層(5)、線路組成，所述的陶瓷基板覆蓋有多種金屬層以及線路。
2.根據(jù)權利要求1所述的表面金屬化陶瓷基板，其特征在于；所述的陶瓷基板(1)經(jīng)過對表面進行金屬膏劑自動涂印不同的金屬材料，可以形成不同的金屬化層。
3.根據(jù)權利要求1所述的表面金屬化陶瓷基板，其特征在于所述的陶瓷基板(1)進行電鍍和燒鎳，覆蓋一層鎳層G)。
4.根據(jù)權利要求1所述的表面金屬化陶瓷基板，其特征在于所述的陶瓷基板(1)表面形成一層厚度均勻的光阻劑層(5)。
5.根據(jù)權利要求1所述的表面金屬化陶瓷基板，其特征在于所述的線路(6)貼在陶瓷基板(1)的正面。
專利摘要本實用新型公開一種表面金屬化陶瓷基板。該產(chǎn)品由陶瓷基板(1)、金屬層(銅層(2)、金層(3)、鎳層(4))、光阻劑層(5)和線路(6)組成。其特征在于所述的陶瓷基板有多層金屬層以及線路覆蓋著。該產(chǎn)品的制造工藝包括超聲波清洗、煅燒、紅外線加熱預處理、自動涂印、金屬化燒結、電鍍和鎳化等。其特點在于通過對需金屬化的陶瓷表面進行紅外線預熱處理，在自動涂印金屬膏劑時，形成均勻、致密、平整的金屬化層，免去點硅膠將晶片封裝在陶瓷基板上，直接使晶片與表面金屬化陶瓷基板共溶，從而提高高性能復合陶瓷表面功能，提高發(fā)光二極管的散熱效率，穩(wěn)定性和使用壽命，除了應用于照明行業(yè)外，還可以廣泛應用于電真空器件、航天、航空、廣播電視、通信、冶金、醫(yī)藥、高能物理等領域。
文檔編號H01L23/498GK201956343SQ20102015011
公開日2011年8月31日 申請日期2010年3月30日 優(yōu)先權日2010年3月30日
發(fā)明者王青山 申請人:廣東新農(nóng)村建設投資有限公司