陶瓷基印刷電路板及其制作方法、led模組及其制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及LED燈具領域,具體地說,涉及一種適用于C0B封裝的陶瓷基印刷電路板及其制作方法,還涉及應用該陶瓷基印刷電路板的LED模組及其制作方法。
【背景技術】
[0002]厚膜電路是集成電路的一種,是指將半導體元件和互連導線通過印刷、燒成和焊接等工序,在基板上制成的具有一定功能的電路單元。厚膜電路一般采用絲網印刷工藝,材料基板較多使用氧化鋁陶瓷基板,由于厚膜工藝技術的局限性,存在如下的缺陷:首先,線路常規能力的線寬線距為8/8mil,無法實現精密線路的制作;其次,導體線路是采用漏印的工藝,導體厚度常規能力在20微米以下,由于導體厚度較薄,無法實現大電流的產品應用;最后,導體材料多采用銀漿材料,由于銀對環境及加工條件的要求相對嚴格,在終端客戶的應用中,LED光衰現象明顯:同時,無法通過環境試驗測試。
[0003]基于DPC薄膜基板具有獨特的技術優勢:第一,薄膜基板可以實現4/4mil及以下精密線路的制作;第二,導體線路是PVD銅及電鍍增厚銅的工藝實現的,其電鍍銅厚可以由10微米至140微米區間任意厚度,可以滿足不同產品的需求;第三,在銅表面實現PCB常規表面處理制作工藝是非常成熟穩定的,如沉金、沉鎳鈀金、無鉛噴錫、抗氧化等。
[0004]基于DPC薄膜工藝基板諸多的產品優勢,一些高端的產品逐漸將DPC薄膜工藝方案代替厚膜工藝基板方案;但薄膜工藝的銅是采用PVD銅(物理氣相沉積)工藝加上電鍍增厚銅工藝實現的,現有技術是整板PVD銅,PCB基板制作時會把固晶區的銅化學蝕刻掉,蝕刻后基材位置的反射率較原材料會有約2%下降。為了提高DPC薄膜基板的反射率,有必要開發一種新的制作方法。
【發明內容】
[0005]本發明的第一目的是提供一種提高反射率的陶瓷基印刷電路板。
[0006]本發明的第二目的是提供一種提高反射率的陶瓷基印刷電路板的制作方法。
[0007]本發明的第三目的是提供一種提高光通量的LED模組。
[0008]本發明的第四目的是提供一種提高光通量的LED模組的制作方法。
[0009]為了實現上述第一目的,本發明提供的陶瓷基印刷電路板包括陶瓷基板,陶瓷基板的至少一側形成有固晶區和導電圖案層,固晶區所限定的陶瓷基板表面對可見光具有至少90%的反射率,優選的反射率達到95%,導電圖案層包括形成在陶瓷基板上的連接金屬層和形成在連接金屬層上的導電金屬層。優選地,陶瓷基板為氧化鋁陶瓷基板。
[0010]由上述方案可見,本發明提供的陶瓷基印刷電路板利用高光反射率氧化鋁陶瓷基板作為電路基板,可提高整體基板的反射率,使固晶區所限定的陶瓷基板表面達到至少90%的反射率。此外,采用氧化鋁陶瓷基板可提高散熱性能。
[0011 ] 進一步的方案中,連接金屬層包括鈦層或鉻層,導電金屬層包括銅層。
[0012]由上述方案可見,為保障金屬間的連接性,在陶瓷基板上沉積連接金屬層。由于鈦或鉻等金屬與其他金屬的粘合性好,覆蓋鈦層或鉻層等作為連接金屬層,可保證電路銅層與基板的固定粘接。
[0013]為實現上述第二目的,本發明提供的陶瓷基印刷電路板的制造方法,包括在陶瓷基板上用于作為固晶區的表面覆蓋保護層;在覆蓋有保護層的陶瓷基板上沉積連接金屬層;在連接金屬層上覆蓋導電金屬層;蝕刻導電金屬層和連接金屬層以得到導電圖案;優選地,在蝕刻過程中使得固晶區與蝕刻溶液相隔離。
[0014]由上述方案可見,在固晶區覆蓋保護層,使得固晶區所限定的陶瓷基板表面在陶瓷基板使用PVD工藝沉積連接金屬層時不受影響,固晶區無任何基質覆蓋,以確保固晶區所限定的陶瓷基板的光反射性。此外,使用PVD工藝覆蓋金屬層,使得金屬層非常致密且平整光滑,與機體的結合力強。
[0015]—個方案中,保護層的制作包括在陶瓷基板上貼保護膜;利用激光切割將保護膜切割成固晶區尺寸大小的保護層。另一個方案中,保護層的制作包括定制設置有多個與固晶區尺寸大小的遮擋塊的鋼網;將鋼網覆蓋在陶瓷基板上,形成保護固晶區的保護層。
[0016]由此可見,在制作固晶區的保護層時有多種方法,其中一種是利用貼保護膜的方式制作:在整塊陶瓷基板上貼上一層保護膜,再根據固晶區的尺寸及客戶的需求,利用激光切割保護膜,使各個固晶區的保護膜保留下來,而非固晶區的保護膜被切除。另一個制作方式是:根據固晶區的尺寸及客戶的需求,定制設置有多個與固晶區尺寸大小的遮擋塊的鋼網,將鋼網覆蓋在陶瓷基板上,使鋼網上的遮擋塊成為固晶區的保護層。當然,在制作保護層時還有其他的方式,例如在陶瓷基板上覆蓋上一些防腐蝕材料,可根據需要選擇制作方式。
[0017]為實現上述第三目的,本發明提供的LED模組包括陶瓷基印刷電路板,陶瓷基印刷電路板包括陶瓷基板,陶瓷基板的至少一側形成有固晶區和導電圖案層,固晶區所限定的陶瓷基板表面對可見光具有至少90%的反射率,優選的反射率達到95%,導電圖案層包括形成在陶瓷基板上的連接金屬層和形成在連接金屬層上的導電金屬層;陶瓷基板設置有LED發光器件,LED發光器件位于陶瓷基板的固晶區,LED發光器件與陶瓷基板的導電金屬層連接。
[0018]由上述方案可見,將LED發光器件焊接在陶瓷基板的電路上,且將LED發光器件貼裝在固晶區,LED發光器件發光時,固晶區的陶瓷基板可將光線最大程度的反射出去,提高LED模組的光通量。
[0019]為實現上述第四目的,本發明提供的LED模組的制作方法包括在陶瓷基板上用于作為固晶區的表面覆蓋保護層;在覆蓋有保護層的陶瓷基板上沉積連接金屬層;在連接金屬層上覆蓋導電金屬層;蝕刻導電金屬層和連接金屬層以得到導電圖案;優選地,在蝕刻過程中使得固晶區與蝕刻溶液相隔離;在固晶區貼裝LED發光器件,LED發光器件與陶瓷基板的導電金屬層連接。
[0020]由上述方案可見,在制作印刷電路板時利用保護層將需要貼裝LED發光器件的固晶區覆蓋起來,保證該區域的陶瓷基板不受PVD沉積連接金屬層的影響。最后將LED發光器件直接貼裝在固晶區的氧化鋁陶瓷基板上,利用氧化鋁陶瓷基板較高的光反射率,LED發光器件的光線可被充分反射,提高LED模組的光通量,即提高LED模組發光強度。
【附圖說明】
[0021 ]圖1是本發明LED模組實施例的結構剖視圖。
[0022]圖2是本發明陶瓷基印刷電路板的制造方法實施例中在陶瓷基板上貼保護膜的結構剖視圖。
[0023]圖3是本發明陶瓷基印刷電路板的制造方法實施例中陶瓷基板上的保護膜切割后的結構剖視圖。
[0024]圖4是本發明陶瓷基印刷電路板的制造方法實施例中陶瓷基板上的覆蓋鋼網的結構剖視圖。
[0025]圖5是本發明陶瓷基印刷電路板的制造方法實施例中在陶瓷基板上的進行PVD工藝后的結構剖視圖。
[0026]圖6是本發明陶瓷基印刷電路板的制造方法實施例中在金屬層電鍍電路銅層后的結構剖視圖。
[0027]圖7是本發明陶瓷基印刷電路板的制造方法實施例中陶瓷基印刷電路板的結構剖視圖。
[0028]以下結合附圖及實施例對本發明作進一步說明。
【具體實施方式】
[0029]如圖1所示,本發明的LED模組包括陶瓷基印刷電路板、LED發光器件6以及保護罩1,陶瓷基印刷電路板包括陶瓷基板5,優選地,陶瓷基板5為氧化鋁陶瓷基板。陶瓷基板5的一側形成有固晶區9和導電圖案層。導電圖案層包括形成在陶瓷基板5上的連接金屬層4和形成在連接金屬層4上的導電金屬層。連接金屬層4包括鈦層或鉻層,導電金屬層包括銅層,銅層包括底銅層3和加厚銅層2。
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