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芯片發光效果及使用壽命，但傳統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，不利于大規模生產等不足。
[0005]
【發明內容】
[0006]本發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]優選的，在步驟4中，所述印制線路圖案的過程為:
根據LED芯片的電路設計，使用對應的網板，通過絲網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填充有熒光硅膠，以使所述LED芯片藏于所述熒光硅膠內并與外界分隔。
[0014]本發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效率、降低成本。
[0015] 【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明實施例一的COB陶瓷基板制備方法的流程圖；
圖2為本發明實施例一的COB光源的結構不意圖；
圖3為圖2的A向示意圖；
圖4為本發明實施例二的COB陶瓷基板制備方法的流程圖；
圖5為本發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生靜電斥力實現體系的穩定；
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選采用聚乙烯醇，塑化劑優選采用聚乙二醇，消泡劑優選采用正丁醇。
[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LED芯片的電路設計要求，使用與設計對應的網板，通過絲網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內并與外界分隔，從而使COB光源的光效得到優化。
[0027]實施例二
本實施例與實施例一的區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明權利要求的保護范圍之內。
【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LED芯片的電路設計，使用對應的網板，通過絲網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填充有熒光硅膠，以使所述LED芯片藏于所述熒光硅膠內并與外界分隔。
【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 優先權日:2014年6月18日
【發明者】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