專利名稱：一種片式led封裝用陶瓷散熱基板的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及到一種LED封裝用陶瓷散熱基板，尤其涉及到一種片式 LED封裝用陶瓷散熱基板。
背景技術：
LED作為一種新型光源，由于具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長、啟動速度快、能 控制發(fā)光光譜和禁止帶幅的大小使彩度更高等傳統(tǒng)光源無可比擬的優(yōu)勢而得到 了空前發(fā)展。伴隨著LED電流強度和發(fā)光量的增加，LED芯片的發(fā)熱量也隨之 上升，對于高功率LED，輸入能源的80%都以熱的形態(tài)消耗掉。如果這些熱量 不能及時排出外界，造成芯片的溫升效應，LED的壽命和光輸出都會大打折扣； 傳統(tǒng)使用的PCB板封裝基座的熱傳導率僅約為0.36W/mK，己經遠遠不能滿足 高功率的LED的散熱要求。并且熱膨脹系數與LED芯片差異很大，當溫度變化 很大或封裝作業(yè)不當時極易產生熱歪斜，能引發(fā)芯片瑕疵及發(fā)光效率降低。陶 瓷封裝基板因具有熱導率高、熱膨脹系數與LED晶體匹配、電絕緣強度高等可 以有效的解決這些問題而成為LED特別是高功率LED的理想散熱基板材料。
現有技術的LED封裝用基板結構如


圖1至圖3所示，基體材料為PCB板， 以銅作為金屬化材料。其中貼片區(qū)1用于安裝芯片；打線區(qū)2通過焊接導線連 接芯片的一個電極；底部焊盤3通過基座金屬化布線，實現與芯片兩個電極的 連接；電導通孔4連接上下兩層金屬化布線，實現上下電導通。
上述封裝基座結構的缺點及原因如下1)、 PCB板導熱率低，導致基板散熱性比較差。2)、 PCB板熱膨脹系數與LED芯片相差太大，當溫度變化大時， 容易引發(fā)芯片瑕疵及發(fā)光效率降低，導致發(fā)光效率和壽命大打折扣，沒能達到 高功率、長壽命的技術要求。
基于現有LED封裝用基板的不足之處，本發(fā)明人設計了 "一種片式LED封 裝用陶瓷散熱基板"。

實用新型內容
本實用新型針對上述現有技術的不足所要解決的技術問題是提供一種提
高SMD高功率LED封裝基座散熱性能、改善因溫升導致LED芯片光衰大及壽 命下降的問題、增強LED產品耐高低溫度沖擊性能，并且提高產品可靠性及穩(wěn) 定性的片式LED封裝用陶瓷散熱基板。
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是
一種片式LED封裝用陶瓷散熱基板，該基板的上側設有用于安裝芯片的貼 片區(qū)和通過焊接導線連接芯片電極的打線區(qū)，基板的下側設有通過基座金屬化 布線圖形實現與芯片兩個電極連接的底部焊盤，基板還設有用于連接上下兩層 金屬化布線圖形以實現上下電導通的電導通孔，所述的基板由氧化鋁或氮化鋁 或LTCC陶瓷(低溫共燒陶瓷)材料制成，用于提高基板整體的機械強度及散 熱性能，金屬化布線圖形和電導通孔的金屬化材料為鎢或銀或銅等金屬，電導 通孔位于基板邊緣或內部，電導通孔可以是單個，也可以是多個，可以是圓形 或其它形狀，可以是一個或多個。
所述的基板可設有相連的高導熱柱和散熱焊盤，高導熱柱設于基板內部， 高導熱柱的上側與貼片區(qū)相連接，高導熱柱用于將芯片產生的熱導出，散熱焊盤設于基板的下側，用于將高導熱柱導出的熱散逸出來，高導熱柱的下側與散 熱焊盤相連接。
所述的高導熱柱由銀、鎢、鉬或銅等金屬填充而成，用于增強基板的傳熱 效果。
單個陶瓷散熱基板可以安裝單芯片或多芯片，底層內部布線圖形及設計層 數可根據安裝芯片數量及種類而相應變化。
本實用新型的具體生產工藝流程如下①或②
① 原材料分散—流延—切片—沖孔(腔)—灌封(印孔)—平面 印刷—(刻槽)—排膠/燒結—電鍍。
② 原材料分散—流延—切片—沖孔(腔)—刻槽—排膠/燒結4 灌封(印孔)—平面印刷—金屬化燒結—電鍍。
本實用新型一種片式LED封裝用陶瓷散熱基板的有益效果是:提高了 SMD
片式LED封裝基板的散熱性能，改善因溫升導致LED芯片光衰大及壽命下降的 問題；增強LED產品耐高低溫度沖擊性能，提高產品的可靠性、穩(wěn)定性。與現 有技術相比，本實用新型具備有以下幾個特點
(1) 散熱性好，本實用新型的基板材料為氧化鋁或氮化鋁或LTCC (低溫 共燒陶瓷)等陶瓷材料，導熱率高，還可以在基座貼片區(qū)設置用高導熱率金屬 填充的導熱柱。很好的解決了基座散熱的關鍵問題。
(2) 陶瓷材料熱膨脹系數與LED芯片接近，耐高低溫度沖擊性能強，提 髙LED產品的可靠性、穩(wěn)定性。以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
圖1是現有技術LED封裝用基板結構的整體結構俯視圖； 圖2是現有技術LED封裝用基板結構的整體結構仰視圖； 圖3是現有技術LED封裝用基板結構的整體結構剖視圖4是本實用新型實施例一的整體結構俯視圖； 圖5是本實用新型實施例一的整體結構仰視圖； 圖6是本實用新型實施例一的整體結構剖視圖； 圖7是本實用新型實施例二的整體結構俯視圖； 圖8是本實用新型實施例二的整體結構仰視圖； 圖9是本實用新型實施例二的整體結構剖視圖；
圖10是本實用新型實施例三的整體結構俯視
圖11是本實用新型實施例三的整體結構仰視圖；
圖12是本實用新型實施例三的整體結構剖視圖。
具體實施方式
參照圖4和
圖12，本實用新型是這樣實施的
一種片式LED封裝用陶瓷散熱基板，該基板(10)的上側設有用于安裝芯 片的貼片區(qū)(1)和通過焊接導線連接芯片電極的打線區(qū)(2)，基板的下側設有 通過基座金屬化布線圖形實現與芯片兩個電極連接的底部焊盤(3)，基板還設 有用于連接上下兩層金屬化布線圖形以實現上下電導通的電導通孔(4)，基板 (10)由氧化鋁或氮化鋁或LTCC等陶瓷材料制成，用于提高基板整體的機械強度及散熱性能，金屬化布線圖形和電導通孔(4)的金屬化材料為鉤或銀或銅 等金屬，電導通孔(4)位于基板(10)邊緣或內部，可以是圓形或其它形狀， 可以是單個或多個。
在本實施例中，基板(10)設有相連的高導熱柱(5)和散熱焊盤(6)，高 導熱柱(5)設于基板(10)內部，高導熱柱(5)的上側與貼片區(qū)(1)相連接， 高導熱柱(5)用于將芯片產生的熱導出，散熱焊盤(6)設于基板(10)的下 側，用于將高導熱柱(5)導出的熱散逸出來，高導熱柱(5)的下側與散熱焊 盤(6)相連接。高導熱柱(5)由銀、鎢、鉬或銅等金屬填充而成，用于增強 基板(10)的傳熱效果。
以上所述，僅是本實用新型一種片式LED封裝用陶瓷散熱基板的較佳實施 例而已，并非對本實用新型的技術范圍作任何限制，凡是依據本實用新型的技 術實質對上面實施例所作的任何細微修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用 新型技術內容的范圍內。
權利要求1、一種片式LED封裝用陶瓷散熱基板，該基板(10)的上側設有用于安裝芯片的貼片區(qū)(1)和通過焊接導線連接芯片電極的打線區(qū)(2)，基板的下側設有通過基座金屬化布線圖形實現與芯片兩個電極連接的底部焊盤(3)，基板還設有用于連接上下兩層金屬化布線圖形以實現上下電導通的電導通孔(4)，其特征在于所述的基板(10)由氧化鋁或氮化鋁或LTCC等陶瓷材料制成，金屬化布線圖形和電導通孔(4)由鎢或銀或銅金屬制成，電導通孔(4)位于基板(10)邊緣或內部，電導通孔(4)為圓形，電導通孔(4)的數量為單個或單個以上。
2、 根據權利要求1所述的一種片式LED封裝用陶瓷散熱基板，其特征在于 所述的基板(10)設有用于將芯片熱量導出的高導熱柱(5)和用于將高導熱 柱(5)導出熱量散逸出來的散熱焊盤(6)，高導熱柱(5)設于基板(10)內 部，高導熱柱(5)的上側與貼片區(qū)(1)相連接，散熱焊盤(6)設于基板(10) 的下側，高導熱柱(5)的下側與散熱焊盤(6)相連接。
3、 根據權利要求2所述的一種片式LED封裝用陶瓷散熱基板，其特征在于 所述的高導熱柱(5)由銀、鎢、鉬或銅金屬填充而成，用于增強基板(10) 的傳熱效果。
專利摘要本實用新型涉及到一種LED封裝用陶瓷散熱基板，尤其涉及到一種片式LED封裝用陶瓷散熱基板?；宓纳蟼仍O有貼片區(qū)和打線區(qū)，基板的下側設有通過基座金屬化布線圖形實現與芯片兩個電極連接的底部焊盤，基板還設有用于連接上下兩層金屬化布線圖形以實現上下電導通的電導通孔，所述的基板由氧化鋁或氮化鋁或LTCC等陶瓷材料制成，用于提高基板整體的機械強度，金屬化布線圖形和電導通孔的金屬化材料為鎢或鉬或銀或銅等金屬，電導通孔位于基板邊緣或內部。本實用新型有益效果是提高了SMD片式LED封裝基板的散熱性能，改善因溫升導致LED芯片光衰大及壽命下降的問題；增強LED產品耐高低溫度沖擊性能，提高產品的可靠性、穩(wěn)定性。
文檔編號F21V19/00GK201246695SQ200820093780
公開日2009年5月27日 申請日期2008年5月4日 優(yōu)先權日2008年5月4日
發(fā)明者陳紹鴻 申請人:潮州市三江電子有限公司