專利名稱：發(fā)光二極管散熱基板及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管(LED)散熱基板的制作方法，特別是涉及一種能夠在 導(dǎo)熱金屬基板上以網(wǎng)板印刷的方式將絕緣膠僅設(shè)置于非封裝區(qū)域的發(fā)光二極管散熱基板， 而使LED與導(dǎo)熱金屬基板之間并無(wú)絕緣膠的阻隔，而使LED能夠迅速地將熱移除。
背景技術(shù)：
隨著發(fā)光二極管(LED)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為了因應(yīng)市場(chǎng)需求，在一封裝體中，LED的數(shù) 量已經(jīng)大幅提升，且LED的發(fā)光功率也逐漸在改善，然而，這樣的改變所帶來(lái)的卻是熱量的 累積。當(dāng)熱量無(wú)法有效地從LED封裝體中散逸，所以LED晶粒溫度過(guò)高，則勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致“光 衰“現(xiàn)象，即光在傳輸中的訊號(hào)減弱，因此造成LED使用壽命的減損。
因此，在LED封裝體中，位于LED晶片底部皆會(huì)結(jié)合有一散熱基板，并藉此結(jié)合至 一散熱模塊(即模組，本文均稱為模塊)，使得LED發(fā)出的熱能夠經(jīng)由散熱基板而傳遞至散 熱模塊，避免熱量累積于LED封裝體中。
既有的散熱基板是在一導(dǎo)熱基板本體上全面涂布絕緣膠，再將一銅箔層與該導(dǎo)熱 基板本體壓合，而在壓合的過(guò)程中，絕緣膠受壓后會(huì)使得銅箔層與導(dǎo)熱基板本體之間形成 一絕緣膠層，因此當(dāng)LED要放置在制作完成的散熱基板上時(shí)，該LED并非直接與導(dǎo)熱基板本 體接觸，而是其之間勢(shì)必會(huì)至少有一絕緣膠層的存在，因此阻礙了 LED將熱傳遞至導(dǎo)熱基 板本體的途徑，使得散熱基板無(wú)法達(dá)到良好的散熱功效。
再者，當(dāng)該導(dǎo)熱基板本體是由鋁所制成時(shí)，由于鋁很容易氧化，所以表面通常會(huì)形 成一氧化鋁層，即使在焊接之前除去該氧化鋁層，但焊接時(shí)產(chǎn)生的高溫仍然會(huì)使得鋁表面 迅速形成氧化鋁層，因此鋁基板無(wú)法以焊接的方式與散熱模塊結(jié)合。所以既有的散熱基板， 可參考中國(guó)臺(tái)灣專利證書(shū)第194556號(hào)的發(fā)明專利案以及中國(guó)臺(tái)灣專利公告第1228947號(hào) 的發(fā)明專利案等，皆是在其底部涂布錫膏，藉由錫膏使得鋁基板與散熱模塊得以接合。然 而，錫膏內(nèi)部仍然含有樹(shù)脂絕緣膠等成分，因此導(dǎo)熱的效果仍然不如直接焊接金屬錫來(lái)的 理想。所以既有散熱基板由于不能直接焊錫，因此導(dǎo)致散熱基板無(wú)法有效發(fā)揮散熱的效果， 故LED的使用壽命仍然無(wú)法增加。
而既有欲將鋁與錫焊接的方法通常有兩種，其中一種是將鋁的焊接面以砂紙磨 光，再以烙鐵沾有焊錫，在焊接面上用力摩擦，以磨去氧化層，使得錫附著于焊接面上，之后 移除鐵，即可進(jìn)行焊接；然而此種的焊接方式并不能確保鋁表面完全無(wú)氧化層的存在，所以 鋁和錫之間無(wú)法完全接合，而有脫落的可能。
另外一種方式是在鋁的焊接面上施以硝酸汞溶液，而形成鋁汞合金，因此錫可焊 接在鋁汞合金上，但焊接強(qiáng)度并不高，還須經(jīng)由額外的加工，而且汞的導(dǎo)熱系數(shù)并不高，因 此無(wú)法適用于散熱基板的制作。
本發(fā)明人有鑒于既有散熱基板在LED和導(dǎo)熱基板本體之間還有絕緣膠的存在，使 得熱量無(wú)法迅速地由LED傳遞至散熱基板，因此仍會(huì)造成LED的損耗，而減低使用壽命，因 此本發(fā)明人藉由其豐富的知識(shí)背景以及多年的研究之后，發(fā)明出此發(fā)光二極管(LED)散熱基板及其制作方法。 發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種讓LED能夠直接設(shè)置于金屬導(dǎo)熱基板上，而使LED能 夠迅速地將熱移除的發(fā)光二極管散熱基板。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題是采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出 的發(fā)光二極管(LED)散熱基板的制作方法，其包括
提供一導(dǎo)熱金屬基板，該金屬為鋁或銅；
在該導(dǎo)熱金屬基板的頂面依照預(yù)先決定的線路圖案形成多個(gè)凹部；
在該導(dǎo)熱金屬基板的表面進(jìn)行防腐蝕處理；
在該導(dǎo)熱金屬基板上形成具有線路和電鍍導(dǎo)線的銅箔層，且依照該預(yù)先決定的線 路封裝區(qū)域圖案露出該導(dǎo)熱金屬基板作為封裝區(qū)域的頂面，而形成一待處理基板；
將該待處理基板經(jīng)過(guò)電鍍前處理后，沉浸于一化學(xué)鎳鍍液中，以無(wú)電解電鍍的方 式在該待處理基板暴露于外的金屬表面形成一化學(xué)鎳層，而獲得一無(wú)電解電鍍基板；
再在該無(wú)電解電鍍基板頂面的化學(xué)鎳層上形成金屬層，該金屬層至少包括一層以 噴錫而形成的錫層或以電鍍而形成的金層或銀層；
去除電鍍導(dǎo)線后施加防焊油墨于需要防焊的金屬層表面，即獲得該發(fā)光二極管 (LED)散熱基板。
其中，在該導(dǎo)熱金屬基板上形成具有線路和電鍍導(dǎo)線的銅箔層包括在一塑膠軟板 上、下兩面分別壓合一上銅箔和下銅箔而形成一銅箔軟板，并依照該預(yù)先決定的線路封裝 區(qū)域圖案在該銅箔軟板形成多個(gè)穿孔，又以電鍍方式連通二銅箔，再蝕刻該銅箔軟板以形 成具有線路和電鍍導(dǎo)線的銅箔層，再將該具有線路和電鍍導(dǎo)線的銅箔層的底部施加絕緣 膠，并在150 200°C的溫度下與該導(dǎo)熱金屬基板進(jìn)行壓合，使其與絕緣膠接合，而露出該 導(dǎo)熱金屬基板作為封裝區(qū)域的頂面，形成該待處理基板。
其中，在該銅箔軟板形成多個(gè)穿孔后，還包括初步在該上、下銅箔以蝕刻方式形成 線路和電鍍導(dǎo)線，再將該銅箔軟板浸在硫酸銅電鍍液中，以在該銅箔軟板表面以及穿孔的 避免形成厚度為10 μ m 15 μ m的鍍層。
較佳的是，該具有線路和電鍍導(dǎo)線的銅箔層在150 200°C的溫度下進(jìn)行壓合約 30 50分鐘。
其中，在該導(dǎo)熱金屬基板上形成具有線路和電鍍導(dǎo)線的銅箔層是包括在該導(dǎo)熱金 屬基板的凹部?jī)?nèi)施以絕緣膠，以使得封裝區(qū)域無(wú)絕緣膠存在，再將一銅箔片在150 200°C 的溫度下與該導(dǎo)熱金屬基板進(jìn)行壓合，使得銅箔片與絕緣膠接合而形成銅箔層，并依照該 預(yù)先決定的線路圖案在該銅箔層上將未與絕緣膠接合的部分蝕刻且移除，以形成線路與電 鍍導(dǎo)線，并露出該導(dǎo)熱金屬基板作為封裝區(qū)域的頂面，形成該待處理基板。
較佳的是，該銅箔片是在150 200°C的溫度下與該導(dǎo)熱金屬基板進(jìn)行壓合約 30 50分鐘。
較佳的是，該凹部的深度至少為0. 05毫米(mm)，而絕緣膠的厚度小于0. 05毫米 (mm) ο
較佳的是，該防腐蝕處理是以鉻酸鹽(Cr3+)皮膜或氟化鹽皮膜進(jìn)行皮膜處理，以形成一皮膜層。較佳的是，該皮膜層的厚度為0.1 1微米(μπι)。
較佳的是，所施加的絕緣膠為環(huán)氧酚醛樹(shù)脂(phenyl novolac印oxy)。該環(huán)氧酚 醛樹(shù)脂屬于低膨脹是數(shù)的絕緣膠。
在一狀態(tài)中，當(dāng)該導(dǎo)熱基板為鋁基板時(shí)，進(jìn)行無(wú)電解電鍍的步驟包括將該待處理 基板先以鋅置換處理后，再沉浸于一化學(xué)鎳鍍液中，使得該導(dǎo)熱金屬基板在暴露出來(lái)的表 面形成一化學(xué)鎳層；同時(shí)以觸鍍的方式使該銅箔線路與電鍍導(dǎo)線表面形成一化學(xué)鎳層。
在另一狀態(tài)中，當(dāng)該導(dǎo)熱金屬基板(10)為銅基板時(shí)，進(jìn)行無(wú)電解電鍍的步驟包括 將該銅基板沉浸于一化學(xué)鎳鍍液中，并直接以觸鍍的方式使銅基板和銅箔于暴露出來(lái)的部 分形成一化學(xué)鎳層。
較佳的是，該金屬層還包括在形成錫層、金層或銀層之前在該化學(xué)鎳層上電鍍一 銅層。該金屬層還包括在形成錫層、金層或銀層之前，并在電鍍?cè)撱~層之后在該銅層上形成 一鎳層，再使該錫層、金層或銀層形成于該鎳層上。
較佳的是，施加該防焊油墨是以網(wǎng)板印刷的方式將防焊油墨網(wǎng)印于該錫層、金層 或銀層的表面，以露出無(wú)施以絕緣膠的位置的金屬層以及用于打線的接點(diǎn)的金屬層。
本發(fā)明還關(guān)于一種發(fā)光二極管(LED)散熱基板，其由上述方法所制成。
本發(fā)明又關(guān)于一種發(fā)光二極管(LED)散熱基板，其包括
一導(dǎo)熱金屬基板，該金屬為鋁或銅，該導(dǎo)熱金屬基板為頂面形成多個(gè)凹部，各凹部 的內(nèi)部具有絕緣膠層；
一銅箔層，其壓合于該絕緣膠層上，以作為線路；
多個(gè)化學(xué)鎳層，其分別形成在該導(dǎo)熱金屬基板的表面以及該銅箔層非與絕緣膠層 接觸的表面；以及
多個(gè)金屬層，其形成在該導(dǎo)熱金屬基板的頂面的化學(xué)鎳層的表面，各金屬層至少 包括一層錫層、金層或銀層；以及
一防焊油墨層，其設(shè)置于該金屬層需要防焊的表面。
其中，該銅箔層一銅箔軟板，該銅箔軟板包括一塑膠軟板、分別設(shè)置于該塑膠軟板 上、下表面的上、下銅箔以及貫穿該塑膠軟板和上、下銅箔的多個(gè)穿孔，且部分穿孔的壁面 形成導(dǎo)接該上、下銅箔的金屬鍍層，以形成線路。其中該金屬鍍層可為銅層。
其中，該銅箔層由銅箔片所組成的。
較佳的是，該凹部的深度至少為0. 05毫米(mm)，而絕緣膠層的厚度小于0. 05毫米 (mm) ο
較佳的是，各金屬層還包括一電鍍銅層，其設(shè)置于該化學(xué)鎳層與該錫層、金層或銀 層之間。
更佳的是，各金屬層還包括一電鍍鎳層，其設(shè)置于該電鍍銅層與該錫層、金層或銀 層之間。
較佳的是，該導(dǎo)熱金屬基板與絕熱膠層之間具有一皮膜層。更佳的是，該皮膜層是 由鉻酸鹽(Cr3+)皮膜或氟化鹽皮膜所組成，該皮膜層的厚度為0. 1 1微米(μ m)。。
較佳的是，該絕緣膠層為具有低膨脹是數(shù)特性的環(huán)氧酚醛樹(shù)脂。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明 發(fā)光二極管散熱板及其制作方法至少具有下列優(yōu)點(diǎn)及有益效果本發(fā)明的LED和導(dǎo)熱金屬基板之間僅有化學(xué)鎳層和金屬層，因此沒(méi)有非金屬的絕緣膠阻礙，使得LED能夠順利且迅 速地將熱傳遞至導(dǎo)熱金屬基板，而且本發(fā)明的導(dǎo)熱金屬基板底部能夠直接與散熱模塊以焊 錫的方式焊接，因此散熱效果極佳，故能避免LED產(chǎn)生光衰，而增加LED的壽命。
綜上所述，本發(fā)明由于基板和LED無(wú)絕緣膠的存在，而能迅速地將熱傳遞至基板， 以避免LED產(chǎn)生高溫而光衰，故能增加LED的壽命。本發(fā)明在技術(shù)上有顯著的進(jìn)步，并具有 明顯的積極效果，誠(chéng)為一新穎、進(jìn)步、實(shí)用的新設(shè)計(jì)。
上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段， 而可依照說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠 更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說(shuō)明如下。


圖1是本發(fā)明的流程圖。
圖2A至圖2M是本發(fā)明一實(shí)施例的流程步驟的剖面示意圖。
圖3A至圖3M是本發(fā)明另一實(shí)施例的流程步驟的剖面示意圖。圖4A至圖4E是本 發(fā)明一實(shí)施例的銅箔軟板的制作流程步驟的剖面示意圖。
具體實(shí)施方式
為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合 附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的發(fā)光二極管散熱板及其制作方法其具體實(shí)施方 式、結(jié)構(gòu)、制造方法、步驟、特征及其功效，詳細(xì)說(shuō)明如后。
有關(guān)本發(fā)明之前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，在以下配合參考圖式的較佳實(shí) 施例的詳細(xì)說(shuō)明中將可清楚呈現(xiàn)。通過(guò)具體實(shí)施方式
的說(shuō)明，當(dāng)可對(duì)本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定目 的所采取的技術(shù)手段及功效得一更加深入且具體的了解，然而所附圖式僅是提供參考與說(shuō) 明之用，并非用來(lái)對(duì)本發(fā)明加以限制。
在此所述的“無(wú)電解電鍍“又稱為“化學(xué)鍍”，因此“無(wú)電解電鍍鎳”與“化學(xué)鎳”的 用語(yǔ)可以互換使用。其是在不通電的情況下，利用氧化還原反應(yīng)于工件上形成均勻鍍層的 方法。其中無(wú)電解電鍍包括置換鍍(如離子交換或電荷交換沉積)、觸鍍、實(shí)質(zhì)上的化學(xué)鍍， 此為所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者所知悉的技術(shù)，但目前并無(wú)使用于改善鋁基板的焊接 特性方面。
在此所述的「電鍍前處理」在一般的情況下是指在電鍍之前所進(jìn)行的處理，而于本 發(fā)明中是在無(wú)電解電鍍之前所進(jìn)行的處理，而處理方式相同，包括酸洗以移除工件表面的 皮膜、氧化層或銹層等以增加鍍層附著力、除油以去除工件表面的油脂以避免鍍層脫落。
請(qǐng)參閱圖1所示，本發(fā)明發(fā)光二極管(LED)散熱基板的制作方法，其包括以下步 驟
提供基板步驟(a)，請(qǐng)附加參看圖2A和圖3A所示，其是提供一導(dǎo)熱金屬基板 (10)；
頂面凹部形成步驟(b)，請(qǐng)附加參看圖2B和圖;3B所示，其是在該導(dǎo)熱金屬基 板(10)的頂面(12)是依照預(yù)先決定的線路封裝區(qū)域圖案藉由蝕刻(etch)、壓鑄(die casting)各種機(jī)械加工方法或模具鑄造(mold-casting)形成多個(gè)凹部(11)，各凹部(11)的深度至少為0. 05毫米；
防腐蝕處理步驟(c)，請(qǐng)附加參看圖2C和圖3C所示，是在該導(dǎo)熱金屬基板(10)的 表面以鉻酸鹽(Cr3+)或氟化鹽進(jìn)行防腐蝕處理，即皮膜處理，而在該導(dǎo)熱金屬基板(10)的 表面形成厚度約為0. 1 1微米(μ m)的皮膜層00)；
形成具有線路和電鍍導(dǎo)線的銅箔層步驟(d)，請(qǐng)附加參看圖2F和圖3F，其是在該 導(dǎo)熱金屬基板(10)上形成具有線路和電鍍導(dǎo)線的銅箔層(40)，且依照該預(yù)先決定的線路 封裝區(qū)域圖案露出該導(dǎo)熱金屬基板(10)未有絕緣膠層(30)覆蓋的區(qū)域，即作為封裝區(qū)域 的頂面(12)，而形成一待處理基板(IOa)；
此步驟的第一實(shí)施例，包括提供一塑膠軟板以及上、下銅箔(42，43)(圖4A)； 并將該上、下銅箔(42，4 分別壓合在一耐高溫工程塑膠軟板Gl)上、下兩面而形成一銅 箔軟板(40a)(圖4B)，該上、下銅箔(42，43)作為二電極；并依照該預(yù)先決定的線路封裝區(qū) 域圖案在該銅箔軟板GOa)以機(jī)械加工的方式形成多個(gè)穿孔G4)(圖4C)，或者可依照需 要額外進(jìn)行蝕刻鉆孔，以方便線路的制作；并在該上、下銅箔(42，43)進(jìn)行蝕刻以初步形成 線路和電鍍導(dǎo)線；之后再將該銅箔軟板(40a)浸在硫酸銅電鍍液中，以電鍍方式形成厚度 為ΙΟμπι 15μπι的鍍層(45)，該鍍層05)形成于該上、下銅箔(42，43)表面以及形成于 穿孔G4)內(nèi)壁(由于在硫酸銅溶液中可加入活化劑，故在塑膠軟板Gl)部分外露的部分 亦能產(chǎn)生鍍層)，以連通該上、下銅箔(42，4 (圖4D，僅顯示穿孔04)壁面的鍍層)；而后 再進(jìn)一步蝕刻該銅箔軟板(40a)以形成具有線路和電鍍導(dǎo)線的銅箔層GO)(圖4E)，故能避 免上、下銅箔(42，43)連通而產(chǎn)生正、負(fù)極導(dǎo)通的短路的問(wèn)題，并能夠讓之后LED的正負(fù)極 皆在上銅箔0 打線，但其中一極是能藉由下銅箔所傳導(dǎo)；請(qǐng)參看圖2D所示，在該具 有線路和電鍍導(dǎo)線的銅箔層GO)的底部施加絕緣膠，由于環(huán)氧酚醛樹(shù)脂(phenyl novolac epoxy)具有耐高溫和膨脹系數(shù)小的優(yōu)點(diǎn)，故本發(fā)明中較佳的絕緣膠為環(huán)氧酚醛樹(shù)脂，再請(qǐng) 參看圖2E所示，之后，將該具有線路和電鍍導(dǎo)線的銅箔層00)在150 200°C的溫度下與 該導(dǎo)熱金屬基板(10)進(jìn)行壓合約30 50分鐘，使得該具有線路和電鍍導(dǎo)線的銅箔層00) 的絕緣膠(30)與該導(dǎo)熱金屬基板(10)接合，使得封裝區(qū)域無(wú)絕緣膠存在，該封裝區(qū)域供之 后LED晶片放置的位置，各絕緣膠層(30)厚度小于0. 05毫米，再請(qǐng)參看圖2F所示，壓合后， 露出該導(dǎo)熱金屬基板(10)作為封裝區(qū)域的頂面(1 (此時(shí)仍覆蓋有皮膜層Q0))，而形成 一待處理基板(IOa)；
此步驟的第二實(shí)施例，請(qǐng)參看圖3D所示，其是在該導(dǎo)熱金屬基板(10)的凹部(11) 內(nèi)的皮膜層00)上以網(wǎng)板印刷的方式以該預(yù)先決定的線路封裝區(qū)域圖案施加絕緣膠，以 形成多個(gè)絕緣膠層(30)，且使得封裝區(qū)域無(wú)絕緣膠存在，該封裝區(qū)域供之后LED晶片放置 的位置，各絕緣膠層(30)厚度小于0. 05毫米，由于環(huán)氧酚醛樹(shù)脂(phenyl novolac epoxy) 具有耐高溫和膨脹系數(shù)小的優(yōu)點(diǎn)，故本發(fā)明中較佳的絕緣膠為環(huán)氧酚醛樹(shù)脂，請(qǐng)參看圖3E 所示，其包括將一銅箔片GO')在150 200°C的溫度下與該導(dǎo)熱金屬基板(10)進(jìn)行壓合 約30 50分鐘，使得銅箔片GO')與絕緣膠(30)接合，由于該導(dǎo)熱金屬基板(10)的凹 部(11)的緣故，使得該銅箔片GO')的表面形成凹凸的結(jié)構(gòu)，請(qǐng)附加參看第圖3F所示，其 是依照該預(yù)先決定的線路圖案在銅箔片GO')上蝕刻出線路和電鍍導(dǎo)線，同時(shí)將未與絕 緣膠層(30)接合的部分也蝕刻移除而形成具有線路和電鍍導(dǎo)線的銅箔層(40)，并露出該 導(dǎo)熱金屬基板(10)的頂面(1 (此時(shí)仍覆蓋有皮膜層00))，而形成一待處理基板(IOa)；
無(wú)電解電鍍步驟(e)，請(qǐng)附加參看圖2G以及圖3G所示，將該待處理基板(IOa)經(jīng) 過(guò)電鍍前處理后，去除未被絕緣膠(30)覆蓋的部分的皮膜層00)；再將其沉浸于一化學(xué)鎳 鍍液中，請(qǐng)附加參看圖2H和圖3H，以無(wú)電解電鍍的方式使該待處理基板(IOa)以及線路與 電鍍導(dǎo)線上形成一厚度約為3 5微米(μπι)的化學(xué)鎳層(50)，而獲得一無(wú)電解電鍍基板 (IOb)；
基板底部貼附耐高溫膠帶步驟(f)，請(qǐng)附加參看圖21及圖31，為了避免該導(dǎo)熱金 屬基板(10)底部進(jìn)行后續(xù)形成金屬層的處理，故在該導(dǎo)熱金屬基板(10)底部貼附有耐高 溫膠帶(51)；
電鍍銅層步驟(g)，請(qǐng)繼續(xù)參看圖21及圖31所示，其是在該無(wú)電解電鍍基板 (IOb)頂面(12)的化學(xué)鎳層(50)上電鍍一電鍍銅層(60)，該電鍍銅層(60)的厚度約為 10 15 微米(μπι)；
電鍍鎳層步驟(h)，請(qǐng)附加參看圖2J及圖3J所示，其是在該電鍍銅層(60)上電鍍 鎳，而形成一電鍍鎳層(70)，其厚度約為3 5微米(μπι)；
噴錫、電鍍金或電鍍銀步驟(i)，請(qǐng)附加參看圖I及圖I所示，其是再在該電鍍鎳 層(70)上噴錫或電鍍金或銀而形成錫層或金層或銀層(80)。；
去除電鍍導(dǎo)線步驟(j)，請(qǐng)附加參看圖2L及圖3L所示，其是以蝕刻的方式去除之 前在無(wú)電解電鍍步驟中所使用的導(dǎo)線，例如移除銅箔軟板電鍍導(dǎo)線的部分，并部分移除該 化學(xué)鎳層(50)、電鍍銅層(60)、電鍍鎳層(70)以及錫層或金層或銀層(80)，之后，將該導(dǎo)熱 金屬基板(10)底部的耐高溫膠帶(51)移除；
防焊處理步驟(k)，請(qǐng)附加參看圖2M及圖3M所示，其是在該等金屬層狀結(jié)構(gòu)表面 以網(wǎng)板印刷的方式網(wǎng)印防焊油墨，而形成一防焊油墨層(90)，并露出之后要封裝LED的位 置以及之后要用于打線的接點(diǎn)，最后獲得一發(fā)光二極管散熱基板(IOc)。
由于本發(fā)明的導(dǎo)熱金屬基板(10)可由鋁或銅所制成，因此本發(fā)明人針對(duì)無(wú)電解 電鍍步驟(e)依照不同材質(zhì)的導(dǎo)熱金屬基板(10)提供兩種不同的實(shí)施方式，然而在所屬技 術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者可能還可利用其他設(shè)備或者經(jīng)過(guò)稍微修飾后亦可達(dá)成目的的無(wú) 電解電鍍步驟(e)，皆屬于本發(fā)明的范疇。
當(dāng)該導(dǎo)熱金屬基板(10)為鋁基板時(shí)，所進(jìn)行的無(wú)電解電鍍步驟可使用一裝設(shè)有 整流器的不繡鋼槽，為了防止鎳鍍液鍍?cè)诓讳P鋼槽的槽壁，因此以一正極接在不銹鋼鍍槽 上，負(fù)極則接在一個(gè)和不銹鋼槽絕緣的極棒上，且該極棒設(shè)置在鎳鍍液中。之后將該鋁基板 沉浸于該鎳鍍液中，以鋅置換處理后，該鋁基板上暴露出的鋁金屬部分會(huì)形成一化學(xué)鎳層； 同時(shí)以觸鍍的方式，亦即將鋁基板上暴露出的銅金屬與極棒接觸約3 5秒即可在銅金屬 表面形成一化學(xué)鎳層。
而當(dāng)該導(dǎo)熱金屬基板(10)為銅基板時(shí)，進(jìn)行無(wú)電解電鍍的步驟包括將該銅基板 沉浸于一化學(xué)鎳鍍液中，并直接以觸鍍的方式使銅基板和銅箔在暴露出來(lái)的部分形成一化 學(xué)銀層。
圖2M以及圖3M所示，本發(fā)明的發(fā)光二極管(LED)散熱基板(10c)，其包括
—導(dǎo)熱金屬基板(10)，其頂面(12)以預(yù)先決定的線路封裝區(qū)域圖案間隔形成多 個(gè)凹部(11)，各凹部(11)的深度至少為0.05毫米(mm)，各凹部(11)的表面形成有由鉻酸 鹽(Cr3+)皮膜或氟化鹽皮膜所組成的皮膜層(20)，該皮膜層(20)的厚度約為0. 1 1微米，而各凹部(11)內(nèi)部以網(wǎng)印的方式形成有絕緣膠層(30)，該絕緣膠層(30)為環(huán)氧酚醛樹(shù) 脂，且其厚度小于約為0. 05毫米；
—銅箔層00)，其壓合于該絕緣膠層(30)的頂面，且具有線路；
多個(gè)化學(xué)鎳層(50)，其分別形成在該導(dǎo)熱金屬基板(10)的表面以及該銅箔層 (40)的表面；
多個(gè)金屬層，各金屬層包括形成在該導(dǎo)熱金屬基板(10)頂面的化學(xué)鎳層(50)上 的一電鍍銅層(60)、形成在該等電鍍銅層(60)于該化學(xué)鎳層(50)對(duì)向的表面的電鍍鎳 層(70)以及形成在該電鍍鎳層(70)于該電鍍銅層(60)對(duì)向的表面的錫層、金層或銀層 (80)；
一防焊油墨層(90)，其局部涂布在該金屬層表面以及在該化學(xué)鎳層(50)于該導(dǎo) 熱金屬基板(10)對(duì)向的表面。
請(qǐng)參看圖4E所示，在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該銅箔層GO)包括一塑膠軟板Gl)、 分別設(shè)置于該塑膠軟板Gl)上、下表面的上、下銅箔G2，43)以及貫穿該塑膠軟板Gl)和 上、下銅箔G2，43)的多個(gè)穿孔(44)，且部分穿孔04)的壁面形成導(dǎo)接該上、下銅箔02， 43)的銅鍍層05)，以形成線路。
請(qǐng)參看圖3E所示，在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，該銅箔層00)是以一銅箔片 (40')所組成。
本發(fā)明依照客戶所要求的圖案在該導(dǎo)熱金屬基板(10)形成凹部(11)，并將絕緣 膠置于該等凹部(11)中，而能夠避免在LED和該導(dǎo)熱金屬基板(10)之間仍有絕緣膠的存 在，又能避免在之后的壓合步驟中絕緣膠受熱而會(huì)有流動(dòng)而相互連接的疑慮，使用時(shí)，LED 和導(dǎo)熱金屬基板(10)之間雖然有一化學(xué)鎳層(50)和金屬層，但其亦為金屬，因此沒(méi)有絕緣 膠(含有非金屬的樹(shù)脂)的阻礙，所以LED勢(shì)必能夠迅速地將熱傳遞至導(dǎo)熱金屬基板(10)， 以避免LED產(chǎn)生光衰，故能增加LED的壽命。
特別的是，由于本發(fā)明利用無(wú)電解電鍍的方式在導(dǎo)熱金屬基板(10)表面形成化 學(xué)鎳，因此當(dāng)導(dǎo)熱金屬基板(10)的底部欲與一散熱模塊接合時(shí)，能夠直接利用該導(dǎo)熱金屬 基板(10)底部的化學(xué)鎳層(50)以焊錫的方式固定在該散熱模塊上，因?yàn)榛瘜W(xué)鎳以及錫焊 料皆為金屬，因此散熱效果極佳，所以本發(fā)明能夠有效率地讓導(dǎo)熱金屬基板(10)上的熱量 傳遞至散熱模塊，而避免在導(dǎo)熱金屬基板和散熱模塊之間產(chǎn)生一非金屬界面，而且導(dǎo)熱效 率能大于既有導(dǎo)熱基板本體的30%以上，故能達(dá)到快速散逸熱量的目的。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖 然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人 員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的方法及技術(shù)內(nèi)容作出些許的更 動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的 技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案 的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光二極管散熱基板的制作方法，其特征在于其包括提供一導(dǎo)熱金屬基板，該金屬為鋁或銅；在該導(dǎo)熱金屬基板的頂面依照預(yù)先決定的線路圖案形成多個(gè)凹部；在該導(dǎo)熱金屬基板的表面進(jìn)行防腐蝕處理；在該導(dǎo)熱金屬基板上形成具有線路和電鍍導(dǎo)線的銅箔層，且依照該預(yù)先決定的線路封 裝區(qū)域圖案露出該導(dǎo)熱金屬基板作為封裝區(qū)域的頂面，而形成一待處理基板；將該待處理基板經(jīng)過(guò)電鍍前處理后，沉浸于一化學(xué)鎳鍍液中，以無(wú)電解電鍍的方式在 該待處理基板暴露于外的金屬表面形成一化學(xué)鎳層，而獲得一無(wú)電解電鍍基板；再在該無(wú)電解電鍍基板頂面的化學(xué)鎳層上形成金屬層，該金屬層至少包括一層以噴錫 而形成的錫層或以電鍍而形成的金層或銀層；去除電鍍導(dǎo)線后施加防焊油墨于需要防焊的金屬層表面，即獲得該發(fā)光二極管散熱基板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管散熱基板的制作方法，其特征在于其中在該導(dǎo)熱 金屬基板上形成具有線路和電鍍導(dǎo)線的銅箔層包括在一塑膠軟板上、下兩面分別壓合一上 銅箔和下銅箔而形成一銅箔軟板，并依照該預(yù)先決定的線路封裝區(qū)域圖案在該銅箔軟板形 成多個(gè)穿孔，又以電鍍方式連通二銅箔，再蝕刻該銅箔軟板以形成具有線路和電鍍導(dǎo)線的 銅箔層層，再將該具有線路和電鍍導(dǎo)線的銅箔層的底部施加絕緣膠，并在150 200°C的溫 度下與該導(dǎo)熱金屬基板進(jìn)行壓合，使其與絕緣膠接合，而露出該導(dǎo)熱金屬基板作為封裝區(qū) 域的頂面，形成該待處理基板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管散熱基板的制作方法，其特征在于其中在該銅箔 軟板形成多個(gè)穿孔后，還包括初步在該上、下銅箔以蝕刻方式形成線路和電鍍導(dǎo)線，再將該 銅箔軟板浸在硫酸銅電鍍液中，以在該銅箔軟板表面以及穿孔的避免形成厚度為ΙΟμπι 15 μ m的鍍層。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管散熱基板的制作方法，其特征在于其中所述的具 有線路和電鍍導(dǎo)線的銅箔層在150 200°C的溫度下進(jìn)行壓合約30 50分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管散熱基板的制作方法，其特征在于其中所述的在 該導(dǎo)熱金屬基板上形成具有線路和電鍍導(dǎo)線的銅箔層包括在該導(dǎo)熱金屬基板的凹部?jī)?nèi)施 以絕緣膠，以使得封裝區(qū)域無(wú)絕緣膠存在，再將一銅箔片在150 200°C的溫度下與該導(dǎo)熱 金屬基板進(jìn)行壓合，使得銅箔片與絕緣膠接合而形成銅箔層，并依照該預(yù)先決定的線路圖 案在該銅箔層上將未與絕緣膠接合的部分蝕刻且移除，以形成線路與電鍍導(dǎo)線，并露出該 導(dǎo)熱金屬基板作為封裝區(qū)域的頂面，形成該待處理基板。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)光二極管散熱基板的制作方法，其特征在于其中所述的銅 箔片在150 200°C的溫度下與該導(dǎo)熱金屬基板進(jìn)行壓合約30 50分鐘。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的發(fā)光二極管散熱基板的制作方法，其特 征在于其中所述的凹部的深度至少為0. 05毫米，而絕緣膠的厚度小于0. 05毫米。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的發(fā)光二極管散熱基板的制作方法，其特 征在于其中所述的防腐蝕處理是以鉻酸鹽皮膜或氟化鹽皮膜進(jìn)行皮膜處理，以形成一皮膜 層，其厚度為0.1 1微米。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的發(fā)光二極管散熱基板的制作方法，其特征在于其中所述的絕緣膠為環(huán)氧酚醛樹(shù)脂。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的發(fā)光二極管散熱基板的制作方法，其特 征在于其中當(dāng)該導(dǎo)熱基板為鋁基板時(shí)，進(jìn)行無(wú)電解電鍍的步驟包括將該待處理基板先以鋅 置換處理后，再沉浸于一化學(xué)鎳鍍液中，使得該導(dǎo)熱金屬基板在暴露出來(lái)的表面形成一化 學(xué)鎳層；同時(shí)以觸鍍的方式使該銅箔線路與電鍍導(dǎo)線表面形成一化學(xué)鎳層。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的發(fā)光二極管散熱基板的制作方法，其特 征在于其中當(dāng)該導(dǎo)熱基板為銅基板時(shí)，進(jìn)行無(wú)電解電鍍的步驟包括將該銅基板沉浸于一化 學(xué)鎳鍍液中，并直接以觸鍍的方式使銅基板和銅箔在暴露出來(lái)的部分形成一化學(xué)鎳層。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的發(fā)光二極管散熱基板的制作方法，其 特征在于其中所述的金屬層還包括在形成錫層、金層或銀層之前在該化學(xué)鎳層上電鍍一銅 層；在形成錫層、金層或銀層之前，并在電鍍?cè)撱~層之后在該銅層上形成一鎳層，再使該錫 層、金層或銀層形成于該鎳層上。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的發(fā)光二極管散熱基板的制作方法，其特征在于其中所述的 施加該防焊油墨是以網(wǎng)板印刷的方式將防焊油墨網(wǎng)印于該錫層、金層或銀層的表面，以露 出無(wú)施以絕緣膠的位置的金屬層以及用于打線的接點(diǎn)的金屬層。
14.一種發(fā)光二極管散熱基板，其特征在于其是由權(quán)利要求1至13中任一權(quán)利要求所 述的制作方法所制成。
15.一種發(fā)光二極管散熱基板，其特征在于其包括一導(dǎo)熱金屬基板，該金屬為鋁或銅，該導(dǎo)熱金屬基板為頂面形成多個(gè)凹部，各凹部的內(nèi) 部具有絕緣膠層；一銅箔層，其壓合于該絕緣膠層上，以作為線路；多個(gè)化學(xué)鎳層，其分別形成在該導(dǎo)熱金屬基板的表面以及該銅箔層非與絕緣膠層接觸 的表面；以及多個(gè)金屬層，其形成在該導(dǎo)熱金屬基板的頂面的化學(xué)鎳層的表面，各金屬層至少包括 一層錫層、金層或銀層；以及一防焊油墨層，其設(shè)置于該金屬層需要防焊的表面。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的發(fā)光二極管散熱基板，其特征在于其中所述的銅箔層是一 銅箔軟板，該銅箔軟板包括一塑膠軟板、分別設(shè)置于該塑膠軟板上、下表面的上、下銅箔以 及貫穿該塑膠軟板和上、下銅箔的多個(gè)穿孔，且部分穿孔的壁面形成導(dǎo)接該上、下銅箔的金 屬鍍層，以形成線路。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的發(fā)光二極管散熱基板，其特征在于其中所述的銅箔層是由 銅箔片所組成的。
18.根據(jù)權(quán)利要求15至17任一權(quán)利要求所述的發(fā)光二極管散熱基板，其特征在于其中 所述的凹部的深度至少為0. 05毫米，而絕緣膠層的厚度小于0. 05毫米。
19.根據(jù)權(quán)利要求15至17任一權(quán)利要求所述的發(fā)光二極管散熱基板，其特征在于其中 各金屬層還包括一電鍍銅層，其設(shè)置于該化學(xué)鎳層與該錫層、金層或銀層之間。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的發(fā)光二極管散熱基板，其特征在于其中各金屬層還包括一 電鍍鎳層，其設(shè)置于該電鍍銅層與該錫層、金層或銀層之間。
21.根據(jù)權(quán)利要求15至17任一權(quán)利要求所述的發(fā)光二極管散熱基板，其特征在于其中所述的絕緣膠層為具有低膨脹系數(shù)特性的環(huán)氧酚醛樹(shù)脂。
22.根據(jù)權(quán)利要求15至17任一權(quán)利要求所述的發(fā)光二極管散熱基板，其特征在于其中 導(dǎo)熱金屬基板與絕熱膠層之間具有一皮膜層。
23.根據(jù)權(quán)利要求15至17任一權(quán)利要求所述的發(fā)光二極管散熱基板，其特征在于其中 所述的皮膜層是由鉻酸鹽皮膜或氟化鹽皮膜所組成，該皮膜層的厚度為0.1 1微米。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種發(fā)光二極管(LED)散熱板及其制作方法，包括提供一導(dǎo)熱金屬基板，其可為導(dǎo)熱鋁基板或?qū)徙~基板，在其頂面形成多個(gè)凹部，并在凹部?jī)?nèi)網(wǎng)印絕緣膠，隨后在該基板頂面形成具有線路和電鍍導(dǎo)線的銅箔層，并露出不具有絕緣膠的基板頂面，即后續(xù)用于封裝的區(qū)域，再在暴露于外的金屬表面以無(wú)電解電鍍的方式形成一化學(xué)鎳層，并在該基板底部貼附耐高溫膠帶后于頂面的化學(xué)鎳層上形成金屬層，在去除電鍍導(dǎo)線后進(jìn)行防焊處理，即獲得該LED散熱基板。由于基板和LED無(wú)絕緣膠的存在，而能迅速地將熱傳遞至基板，以避免LED產(chǎn)生高溫而光衰，故能增加LED的壽命。
文檔編號(hào)H01L33/00GK102034905SQ200910178899
公開(kāi)日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2009年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月30日
發(fā)明者陳一璋 申請(qǐng)人:陳一璋