專利名稱：一種低成本高可靠的led陶瓷基板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導體照明產(chǎn)品，更具體地說，涉及LED照明元件的基礎(chǔ)構(gòu)件——LED 陶瓷基板。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在應(yīng)用低溫共燒陶瓷技術(shù)(LTCC)制作的LED陶瓷封裝基座(也稱LED陶瓷封 裝支架)，具有高導熱、高可靠、高穩(wěn)定度等特點，代表高功率LED封裝基板的發(fā)展趨勢。其制作工藝流程包括制備生瓷帶，打孔、漿料填孔、印電極、疊片、等靜壓、熱切、
燒結(jié)等工藝。LTCC陶瓷封裝基座具有低的熱膨脹系數(shù)(CTE)，可與LED芯片良好匹配；同時銀 漿填充在導熱孔中與陶瓷共燒形成高熱導率的銀柱，極大的提高了 LED發(fā)光芯片的散熱效 率，加上陶瓷固有的耐熱耐濕特性，因此LTCC陶瓷基座是一種優(yōu)良的LED封裝材料?，F(xiàn)有的制造工藝中采用高含銀量的銀漿用于通孔填料、內(nèi)電極和焊盤印刷，存在 缺陷1.成本較高，銀屬于稀有金屬，資源有限，非常不利于LED的推廣。2.金屬銀具有天然的銀離子遷移現(xiàn)象，容易引起電極間短路而失效。在銀漿中引 入10 20%金屬鈀可以有效減輕銀遷移現(xiàn)象，但成本更高。因此用賤金屬代替銀勢在必 行。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明用銅漿替代銀漿，用于通孔填料、印刷內(nèi)電極和焊盤；所用的銅漿，是以納 米或微米級的銅粉顆粒與玻璃粉、有機黏合劑混合而成，并在燒結(jié)過程采用氮氣保護工藝 措施，克服了銅漿在燒結(jié)過程中易氧化的困難，使銅漿替代銀漿得以實現(xiàn)。銀的熱導率為429W/mk，是自然界熱導率最高的金屬，銅的熱導率為401W/mk，是 與銀熱導率最接近的金屬，用銅替代銀可以大幅度降低成本，且資源充足；同時銅沒有象銀 一樣的離子遷移現(xiàn)象?？梢杂行Ы鉀Q上述的兩個缺陷。
附圖名稱LED封裝基板的典型結(jié)構(gòu)附圖標注(1)陶瓷基板(2)陶瓷反射杯(3)LED芯片(4)金絲(5)內(nèi)電極(6)導 熱通孔(7)導電通孔⑶焊盤
具體實施例方式以下結(jié)合
發(fā)明的
具體實施例方式如附圖所示，在陶瓷基板⑴上，經(jīng)打孔 形成導熱通孔(6)和導電通孔(7)，再用銅漿填充通孔；經(jīng)印電極工序形成內(nèi)電極(5)和焊 盤(8)；再經(jīng)疊片、等靜壓、熱切、燒結(jié)等工序形成完整的LED封裝基板。附圖中，陶瓷反射杯(2)疊加在陶瓷基板(1)上，內(nèi)電極(5)通過金絲(4)連接到芯片(3)填充通孔和印電極所用的銅漿，是以納米或微米級的銅粉顆粒與玻璃粉、有機黏 合劑混合而成，為防止燒結(jié)時有機黏合劑揮發(fā)后銅粉被空氣氧化，燒結(jié)過程在氮氣氛保護 中完成。用銅漿替代銀漿的工藝流程中，制備生瓷帶、打孔、漿料填孔、印電極、疊片、等靜 壓、熱切等工藝均與現(xiàn)有LTCC工藝相同，燒結(jié)及后續(xù)工序有所不同銀漿在空氣中可直接 燒結(jié)，而銅漿必須在氮氣氛保護中燒成。燒結(jié)后可經(jīng)過化學鍍或者電鍍的方法在銅表面鍍Sn、Ag、Au等，以適應(yīng)芯片固晶、 焊線及SMT工藝。
權(quán)利要求
1.一種低成本高可靠的LED陶瓷基板，由高導熱、低熱漲系數(shù)的電子陶瓷所制成，基板 上打有導熱通孔和導電通孔，基板上表面印有內(nèi)電極，下表面印有焊盤，其特征在于用銅 漿代替銀漿填充導熱通孔和導電通孔，印制內(nèi)電極和焊盤；并采用氮氣氛保護完成燒結(jié)過程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低成本高可靠的LED陶瓷基板，其特征在于所用的銅 漿是以納米或微米級的銅粉顆粒與玻璃粉、有機黏合劑混合而成。
全文摘要
一種低成本高可靠的LED陶瓷基板，采用銅漿代替銀漿填充導熱通孔和導電通孔以及印制內(nèi)電極和焊盤，并在燒結(jié)過程采用氮氣保護工藝措施，克服了銅漿在燒結(jié)過程中易氧化的困難，使銅漿替代銀漿得以實現(xiàn)。由于用銅代替了貴金屬銀，使LED陶瓷基板的生產(chǎn)成本大為降低，給大規(guī)模推廣節(jié)能的半導體照明創(chuàng)造了有利條件。
文檔編號H01L33/64GK102148315SQ20101062419
公開日2011年8月10日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者鄔若軍 申請人:深圳市安培盛科技有限公司