專利名稱：一種大功率led封裝基座的制作方法
技術領域：
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的高導熱，高布線 精度的陶瓷基座。
背景技術：
隨著LED材料外延技術和芯片工藝的快速進展，使得LED的發光效率迅速提高，可 以相信，不久將來，LED將代替傳統光源成為21世紀的綠色照明光源。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，它是一種導熱系數 很低的有機環氧類物質，熱阻高，二是基板材料比LED芯片高幾倍的熱膨脹系數，使得LED 芯片在開啟和關閉的瞬間承受著一百多度的溫度變化而產生的熱應力。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封裝結構，所述結構特征在于 利用現有的金屬封裝基座，例如T0-3等，通過玻璃絕緣型的外電極插針，實現LED封裝結構 的內部電路的外連。顯然這種封裝結構不能用于SMT的場合，同時結構中使用金錫焊料，導 電銀膠等材料，既增加成本，又對散熱帶來不利影響。
發明內容本發明解決其技術問題所采用的技術方案是本實用新型的目的是提供一種大功率LED封裝基座，要解決的技術問題是既要提 升產品性能和可靠性，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電氣互連和機械連接，構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 上表面設有LED芯片焊接區(2)和正負電極鍵合區(3)，陶瓷基板(1)的下表面設有散熱焊 接區(7)和正負電極焊接區(4)，正負電極鍵合區(3)和正負電極焊接區(4)的電氣互連由 陶瓷板的通孔(5)的內壁上的銅層(6)實現。本實用新型的另一個特征是所述的純銅布線 層采用化學鍍、電鍍及燒結工藝實現。所述純銅布線層與陶瓷基體不僅有物理結合力，而且 還有化學結合力，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 封裝基座的導熱能力，而且可以和LED芯片實現匹配連接，提升產品的抗熱沖擊能力，解決 LED芯片的熱歪斜、裂紋和引線斷開的技術難題，還可以實現大功率LED的SMT安裝。本實用新型具有以下特點(1)導熱性好。所述基座選材全部是熱的良導體，在散熱通路上避免了低導熱系數 的有機環氧類物質。(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、熱沉的熱膨脹系數相近，在大功率LED產品制造和使用期間，可以 經受住熱沖擊，確保產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，實現陣列式結構，有效提高功率密度和LED的發光效率。(5)布線精度高，適合于LED芯片細線鍵合。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到 0. 15mm，銅層表面光滑，細絲鍵合強度高且穩定。
以下結合附圖
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構剖視示意圖 圖中1陶瓷板2芯片焊接區3引線鍵合區
4正負電極焊接區 5通孔6通孔內壁銅層
7散熱焊接區8熱沉(銅或鋁碳化硅)
9外電極焊接區 10電極片
具體實施方式
實施例1參見附圖，陶瓷板(1)經清洗和預處理后，整體化學鍍銅0.005mm并立即進行第一 次電鍍銅，銅的厚度達0.01mm。經過圖形化處理，再進行第二次電鍍銅，使附圖中的(2)， (3)，(4)，(6)，(7)焊接區的銅層加厚到0.018mm至0.2mm，最好是0.035mm至0. 1mm，然后 去除導電用的銅底層，清洗后，對銅層進行燒結，經過激光加工即可獲得不同規格的大功率 LED陶瓷布線板。熱沉銅板(8)經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范圍作出任何限制，凡是依據本實用新型的技術實質對上述 實施例做任何細微修改，等同變化，修飾，均仍屬本實用新型技術內容之范圍。
權利要求一種大功率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成，所述電極片由銅片沖壓制造。
2.根據權利要求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鍍、電鍍或燒結制成，所 述純銅布線層的厚度范圍是0. 018mm至0. 2mm。
3.根據權利要求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) 上表面設有芯片焊接區(2)和正負電極鍵合區(3)，所述陶瓷板(1)下表面設有散熱焊接 區(7)和正負電極焊接區(4)，所述陶瓷板(1)上表面的正負電極鍵合區(3)和所述陶瓷板 (1)下表面的正負電極焊接區(4)的電氣互連由陶瓷板(1)通孔(5)內壁上的銅層(6)實 現。
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成。陶瓷布線板又由陶瓷板和純銅金屬布線構成。陶瓷板由氧化鋁或氮化鋁或碳化硅組成，純銅布線由化學鍍、電鍍、燒結工藝制造。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的導熱能力，提升LED產品抗熱沖擊能力，還可以實現大功率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 優先權日2009年4月21日
發明者姜霞, 張成邦 申請人:張成邦;姜霞