高熱輻射光學器件基板及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種光學器件基板（300）的制備，其通過以下制備：陽極化金屬板（100）的表面；在金屬板（100）上涂覆絕緣的液態(tài)粘合劑（101），其具有能夠滲透到金屬板（100）的陽極氧化的膜中的粘度；以及在液態(tài)粘合劑（101）變?yōu)楣虘B(tài)之前，交替地分層堆積、按壓和熱處理涂覆有液態(tài)粘合劑（101）的金屬板（100）和絕緣的粘合劑（102）。因此，在增強金屬板（100）和絕緣層（303）之間的接合力時，抑制了熱固化工藝期間在液態(tài)粘合劑（101）中的氣泡的產(chǎn)生，從而提高了光學器件基板（300）的機械強度，在固化之后液態(tài)粘合劑的易碎性質降低，光學器件基板（300）的絕緣層（303）的厚度均勻形成，并且光學器件基板（300）的絕緣層（303）的厚度被精確控制。
【專利說明】高熱輻射光學器件基板及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光學器件基板及其制造方法，并且更具體地，涉及一種在金屬層和絕緣層之間的面間粘附及絕緣層的機械強度上具有優(yōu)越性能的光學基板及其制造方法。
【背景技術】
[0002]光學器件起到將電信號轉換成光的作用。光學器件的典型代表，發(fā)光二極管(LED)具有高效率并且可以產(chǎn)生高亮度的光，因此其應用顯著增加。
[0003]然而，因為LED在發(fā)光期間產(chǎn)生熱，所以它們可能損壞或者可能消極地影響其他部件的性能。
[0004]因此，整個研究正在繼續(xù)朝向制造具有高機械強度同時有效消散LED產(chǎn)生的熱的基板方向進行，但是其結果并不令人滿意。
[0005]例如，再次公開的日本專利N0.W02006/070457公開了一種高導熱電路模塊。如圖1的(A)至(F)所示，金屬層10和絕緣樹脂層20交替地堆疊并且然后固化，并且切割產(chǎn)生的疊層L，因而獲得封裝30，在該封裝30中，金屬層10和絕緣樹脂層20交替地展示在切割表面上。然后，將電子部件40設置在封裝30上，之后，將封裝30縱向和橫向地切割并且劃分為單個封裝片32，從而獲得具有重復的金屬層和絕緣層的多個電路模塊M，S卩，光學器件基板。
[0006]在這樣的傳統(tǒng)技術中，可以通過在金屬層10上施加樹脂膏以及然后堆疊金屬層，或者備選地通過堆疊金屬層10和樹脂膜20，并且在金屬層10和絕緣樹脂層20之間獲得粘結，而形成包括交替堆疊的金屬層10和絕緣樹脂層20的疊層，金屬層10的表面可以形成有氧化膜并且是毛面的。
[0007]然而，在通過使金屬層10的表面氧化并且然后交替地堆疊金屬層10和樹脂膜20制造光學器件基板的情況下，在金屬層10上形成的氧化層中會出現(xiàn)孔，因而與樹脂膜20接觸的氧化層的平面區(qū)域變小，從而甚至通過小的力也可能會不期望地將金屬層10和絕緣樹脂層20彼此容易地分離開。
[0008]此外，在通過使金屬層10的表面氧化，僅用樹脂膏(即，液態(tài)樹脂粘合劑)涂覆金屬層10，以及然后堆疊金屬層而制造光學器件基板的情況下，樹脂膏可能在樹脂膏熱固化的過程中起泡，因而絕緣樹脂層20的機械強度可能變得非常弱，不期望地容易破壞光學器件基板。
[0009]此外，在通過使金屬層10的表面氧化，僅施加液態(tài)樹脂粘合劑以及然后堆疊金屬層而制造光學器件基板的情況下，當液態(tài)樹脂粘合劑固化時，其展延性消失并且容易破裂，因而光學器件基板的絕緣樹脂層20可能會不期望地容易破裂。
[0010]此外，在通過使金屬層10的表面氧化，僅施加液態(tài)樹脂粘合劑以及然后堆疊金屬層而制造光學器件基板的情況下，當在重力方向上堆疊并且使用壓力按壓的金屬層10被熱固化時，施加給最下層和最上層的壓力可能會因為金屬層10的重量而不同，并且因而光學器件基板的絕緣層的厚度變得非常不均勻。[0011]此外，在通過使金屬層10的表面氧化，僅施加液態(tài)樹脂粘合劑以及然后堆疊金屬層而制造光學器件基板的情況下，當液態(tài)樹脂粘合劑的粘度為高時，液態(tài)樹脂粘合劑不滲透形成在金屬層10上的氧化膜，而當其粘度為低時，金屬層10 —被按壓，液態(tài)樹脂粘合劑就在那些層之間溢出，并且不期望地，可能制備出僅部分提供絕緣層的光學器件基板。
[0012]此外，在通過使金屬層10的表面氧化，僅施加液態(tài)樹脂粘合劑以及然后堆疊金屬層而制造光學器件基板的情況下，液態(tài)樹脂可能向下流動，因而難以形成預定或更大厚度的絕緣層。
[0013]在僅這樣使用液態(tài)樹脂粘合劑時，光學器件基板的絕緣層的厚度非常難以保持均勻，因而使得相當難以通過自動化系統(tǒng)執(zhí)行位于光學器件基板的預定位置的LED芯片的封裝。
[0014]此外，日本專利申請公開N0.He1.9-55535簡單公開了通過交替地堆疊傳導組件和環(huán)氧粘結層以及在與堆疊方向相同的方向上進行切割，或者通過在傳導組件上施加液態(tài)環(huán)氧樹脂，堆疊金屬層以及在與堆疊方向相同的方向上進行切割而制備光學器件基板。因此，該專利也導致了與上述再次公開的日本專利N0.W02006/070457基本上相同的問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0015]技術問題
[0016]因此，本發(fā)明旨在提供一種光學器件基板及其制造方法，其中光學器件基板300通過以下制備:陽極氧化金屬板100的表面；用絕緣的液態(tài)粘合劑101涂覆金屬板100，該液態(tài)粘合劑101具有適于滲透金屬板100的陽極氧化的氧化膜的粘度；在固化液態(tài)粘合劑101之前，交替地堆疊涂覆有液態(tài)粘合劑101的金屬板100和絕緣的粘合劑膜102 ;以及執(zhí)行熱壓，從而，可以增強金屬板100和絕緣層303之間的接合力，并且同時可以防止液態(tài)粘合劑101在熱固化期間起泡，因此增強了光學器件基板300的機械強度并降低了液態(tài)粘合劑在固化之后的易碎性，此外，光學器件基板300的絕緣層303的厚度均勻制備，從而使得光學器件基板300的絕緣層303的厚度可以被精確控制。
[0017]此外，本發(fā)明旨在提供了一種光學器件基板及其制備方法，其中將在范圍從5°C至40°C的室溫范圍下具有0.1?IPa.s粘度的絕緣的液態(tài)粘合劑101施加在金屬板100的氧化膜上，從而液態(tài)粘合劑101可以精細地滲透氧化膜。
[0018]此外，本發(fā)明旨在提供一種光學器件基板及其制備方法，其中將在80?100°C的熱處理溫度范圍下具有0.01?0.03Pa.S的粘度的絕緣的液態(tài)粘合劑101施加在金屬板100的氧化膜上，從而液態(tài)粘合劑101可以精細地滲透氧化膜。
[0019]此外，本發(fā)明旨在提供一種光學器件基板及其制備方法，其中，在陽極氧化金屬板100、用液態(tài)粘合劑101涂覆陽極氧化的金屬板100、交替地堆疊涂覆有液態(tài)粘合劑101的金屬板100和絕緣的粘合劑膜102以形成疊層以及熱壓疊層的一系列過程中，將施加給疊層的兩端部的壓力設置為2?10kg/cm2，從而液態(tài)粘合劑101可以精細地滲透金屬板100的氧化膜并且可以防止過多的機械作用被施加至粘合劑膜102。
[0020]技術方案
[0021]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種制備光學器件基板的方法，包括:陽極氧化多個金屬板的表面；用絕緣的液態(tài)粘合劑涂覆金屬板的陽極氧化的表面，該液態(tài)粘合劑具有適于滲透金屬板的陽極氧化的氧化膜的粘度；在固化液態(tài)粘合劑之前，交替地堆疊涂覆有液態(tài)粘合劑的金屬板和絕緣的粘合劑膜；以及使用熱壓固化包括金屬板和粘合劑膜的疊層，從而使得液態(tài)粘合劑滲透金屬板的陽極氧化的氧化膜。
[0022]此外，根據(jù)本發(fā)明的方法還包括在固化之后，在與堆疊方向相同的方向上切割包括金屬板和粘合劑膜的疊層，因而形成多個光學器件基板。
[0023]此外，在根據(jù)本發(fā)明的方法中，金屬板可以包括從以下中選擇的任何一個:鋁、鋁合金、鎂和鎂合金。
[0024]此外，在根據(jù)本發(fā)明的方法中，液態(tài)粘合劑和粘合劑膜可以包括聚合物基或環(huán)氧基熱固性樹脂。
[0025]此外，在根據(jù)本發(fā)明的方法中，液態(tài)粘合劑的粘度可以在范圍從5°C至40 V的室溫下為0.1?IPa.S。
[0026]此外，在根據(jù)本發(fā)明的方法中，在固化時，在加熱期間，液態(tài)粘合劑在80?100°C的熱處理溫度范圍下可以具有0.01?0.03Pa.S的粘度。
[0027]此外，根據(jù)本發(fā)明的方法還可以包括處理切割時形成的光學器件基板的切割表面，因而形成具有底表面和自其延伸的傾斜表面的反射器杯。
[0028]此外，在根據(jù)本發(fā)明的方法中，在固化時施加給包括金屬板和粘合劑膜的疊層的兩端部的壓力為2?10kg/cm2。
[0029]此外，根據(jù)本發(fā)明的方法還可以包括用從以下選擇的一個或多個電鍍光學器件基板:銀(Ag)、金(Au)、鎳(Ni)、銅(Cu)和鈀(Pd)。
[0030]有益效果
[0031]根據(jù)本發(fā)明，通過以下制備一種光學器件基板300:陽極氧化金屬板100的表面；用絕緣的液態(tài)粘合劑101涂覆金屬板100，該液態(tài)粘合劑101具有適于滲透金屬板100的陽極氧化的氧化膜的粘度；在固化液態(tài)粘合劑101之前，交替地堆疊涂覆有液態(tài)粘合劑101的金屬板100和絕緣的粘合劑膜102，以及執(zhí)行熱壓，從而，可以增強金屬板100和絕緣層303之間的接合力，并且同時可以防止液態(tài)粘合劑101在熱固化期間起泡，因此增強了光學器件基板300的機械強度并降低了液態(tài)粘合劑在固化之后的易碎性，此外，光學器件基板300的絕緣層303的厚度均勻制備，從而使得光學器件基板300的絕緣層303的厚度可以被精確控制。
[0032]此外，根據(jù)本發(fā)明，將在范圍從5°C至40°C的室溫范圍下具有0.1?IPa.s粘度的絕緣的液態(tài)粘合劑101施加在金屬板100的氧化膜上，從而液態(tài)粘合劑101可以精細地
滲透氧化膜。
[0033]此外，根據(jù)本發(fā)明，將在80?100°C的熱處理溫度范圍下具有0.01?0.03Pa.s的粘度的絕緣的液態(tài)粘合劑101施加在金屬板100的氧化膜上，從而液態(tài)粘合劑101可以
精細地滲透氧化膜。
[0034]此外，根據(jù)本發(fā)明，在陽極氧化金屬板100、用液態(tài)粘合劑101涂覆陽極氧化的金屬板100、交替地堆疊涂覆有液態(tài)粘合劑101的金屬板100和絕緣的粘合劑膜102以形成疊層以及熱壓疊層的一系列過程中，將施加給疊層的兩端部的壓力設置為2?lOkg/cm2，從而液態(tài)粘合劑101可以精細地滲透金屬板100的氧化膜并且可以防止過多的機械作用被施加至粘合劑膜102?！緦＠綀D】
【附圖說明】
[0035]圖1是根據(jù)傳統(tǒng)技術圖示的制備光學器件基板的工藝的單獨步驟的視圖；
[0036]圖2是根據(jù)本發(fā)明圖示的制備光學器件基板的工藝的流程圖；
[0037]圖3是根據(jù)本發(fā)明圖示的在光學器件基板上封裝光學器件的工藝的單獨步驟的流程圖；
[0038]圖4至7是根據(jù)本發(fā)明圖示的制備光學器件基板的工藝的單獨步驟的視圖；以及
[0039]圖8和9是根據(jù)本發(fā)明圖示的封裝在光學器件基板上的LED的視圖。
【具體實施方式】
[0040]在下文中，將參照附圖對本發(fā)明進行詳細描述。
[0041]圖2是根據(jù)本發(fā)明的實施方式圖示制造光學器件基板的工藝的流程圖，以及圖3是根據(jù)本發(fā)明圖示在光學器件基板上封裝光學器件的工藝的單獨步驟的流程圖。
[0042]如圖2中所示，根據(jù)本發(fā)明的制備光學器件基板的方法包括提供金屬板IOO(Sl),陽極氧化金屬板100 (S2)，將液態(tài)粘合劑101施加在金屬板100的陽極氧化表面上(S3)，交替地堆疊涂覆有液態(tài)粘合劑101的金屬板100和粘合劑膜102 (S4)，使用熱壓固化包括金屬板100和粘合劑膜102的疊層(S5),在與堆疊方向相同的方向上切割包括金屬板100和粘合劑膜102的疊層(S6)，以及處理產(chǎn)生的基板的切割表面以形成具有底表面501和自其延伸的傾斜表面502的反射器杯(S7)。
[0043]如圖3中圖示，根據(jù)本發(fā)明在光學器件基板300上封裝光學器件400包括將光學器件400接合至光學器件基板300 (S8)，將光學器件400引線接合至電極100’(S9)，以及形成保護層407以封圍光學器件400和傳導引線405。
[0044]以下是參照圖4至9的如圖2中圖示的制備光學器件基板300的方法和如圖3中圖示的封裝光學器件400的詳細描述。
[0045]如圖4中圖示，在提供金屬板100 (SI)時，提供多個金屬板100，并且優(yōu)選地，金屬板100具有矩形形狀并且由鋁、鋁合金、鎂或鎂合金制成。如果需要，也可以采用其他形狀或材料。
[0046]接著，在陽極氧化(S2)時，金屬板100具有借助于陽極氧化工藝形成在其表面上的多孔氧化膜。因為形成的氧化膜具有大的表面面積，后續(xù)將施加在其上的在金屬板100和液態(tài)粘合劑101之間的接合力可以被增強，并且金屬板100之間的絕緣性能(B卩，耐電壓)可以被提高。就其本身而言，陽極氧化工藝是典型的，因而省略其描述。
[0047]接著，如圖5中圖示，在施加液態(tài)粘合劑101 (S3)時，金屬板100的陽極氧化表面被涂覆有絕緣液態(tài)粘合劑101。
[0048]就其本身而言，液態(tài)粘合劑101的粘度適于滲透形成在金屬板100上的氧化膜的孔，從而使得液態(tài)粘合劑101精細地滲透氧化膜。從而，液態(tài)粘合劑101和氧化膜之間的接合區(qū)域可以被增大，因而增強了液態(tài)粘合劑101和金屬板100之間的接合力。
[0049]為了允許液態(tài)粘合劑101精細地滲透氧化膜，優(yōu)選地，將范圍在5°C至40°C的室溫下的液態(tài)粘合劑101的粘度設置為0.1?IPa.S。
[0050]選擇性地，為了使液態(tài)粘合劑101能夠精細地滲透氧化膜，優(yōu)選地，在后續(xù)的固化步驟的加熱過程中，將液態(tài)粘合劑101的粘度設置為在80?100°C的熱處理溫度范圍下0.01?0.03Pa.S。在這種情況下，液態(tài)粘合劑101可以在80?100°C的熱處理溫度范圍下精細地滲透氧化膜，并且在從100°C至200°C逐漸增加熱處理溫度時，其粘度顯著增加，從而使得該粘合劑在精細滲透氧化膜的狀態(tài)下固化。
[0051]液態(tài)粘合劑101可以由聚合物基或環(huán)氧基樹脂制成，并且可以使用熱固性樹脂，以便防止固化之后在外界條件下狀態(tài)變化。
[0052]接著，如圖6中圖示，在堆疊金屬板100和絕緣粘合劑膜102 (S4)時，在施加在金屬板100上的液態(tài)粘合劑101被固化之前，交替地堆疊涂覆有液態(tài)粘合劑101的金屬板100和多個絕緣樹脂粘合劑膜102，以形成疊層。樹脂粘合劑膜102可以由聚合物基或環(huán)氧基樹脂制成，并且可以使用熱固性樹脂，以便防止固化之后在外界條件下狀態(tài)變化。
[0053]在通過僅涂覆有絕緣液態(tài)粘合劑101的金屬板100制備光學器件基板300的情況下，液態(tài)粘合劑100在熱固化時可以起泡，因而光學器件基板300的絕緣層303的機械強度明顯降低，不期望地容易破壞光學器件基板300。然而，在本發(fā)明中，在通過堆疊涂覆有絕緣液態(tài)粘合劑101的金屬板100和絕緣樹脂粘合劑膜102制備光學器件基板300時，液態(tài)粘合劑101的起泡在熱固化期間可以被抑制，從而可以增強光學器件基板300的機械強度并且可以降低固化之后的液態(tài)粘合劑的易碎性。
[0054]此外，在通過堆疊僅涂覆有絕緣液態(tài)粘合劑101的金屬板100制備光學器件基板300的情況下，液態(tài)樹脂可以向下流動，因而光學器件基板300的絕緣層303的厚度可能會變得非常不均勻，并且制備具有預定或更大厚度的絕緣層303的光學器件基板300也非常困難。然而，在本發(fā)明中，因為通過堆疊涂覆有絕緣液態(tài)粘合劑101的金屬板100和絕緣樹脂粘合劑膜102制備光學器件基板300，所以光學器件基板300的絕緣層303的厚度均勻，并且還可以被精確控制。
[0055]接著，在固化(S5)時，熱壓包括金屬板100和粘合劑膜102的疊層，從而使得施加的液態(tài)粘合劑101和粘合劑膜102被固化。這樣，當施加至疊層兩端部的壓力2?IOkg/cm2時，液態(tài)粘合劑可以精細地滲透金屬板的氧化膜，并且還可以防止過多的機械作用被施加至粘合劑膜。
[0056]接著，在切割疊層200 (S6)時，在與堆疊方向相同的方向上切割包括金屬板100和粘合劑膜102的固化疊層200。例如，當基于如圖6圖示的切割線202沿著與疊層200的堆疊方向相同的方向切割疊層200時，可以制備矩形光學器件基板300，如圖7所示，該矩形光學器件基板300具有預定厚度并且包括重復的金屬層100’和絕緣層303。
[0057]此后，可以進一步形成反射器杯(S7)。如圖8中圖示，使用切割工具處理光學器件基板300的切割表面，因而形成具有底表面501和自其延伸的傾斜表面502的反射器杯。這樣的反射器杯在從光學器件400向前發(fā)光方面是有效的。
[0058]在形成反射器杯之前或之后(S7)，可以在光學器件基板300上形成電鍍層601。電鍍層601用于增加從光學器件400產(chǎn)生的光的反射率，以因此增加光效，并且還用于在后續(xù)的引線接合程序中提高傳導引線405至光學器件基板300的焊接性能，因而增強接合性能。
[0059]就其本身而言，電鍍層601可以由從以下選擇的一個或多個形成:銀(Ag)、金(Au )、鎳(Ni )、銅(Cu )和鈀(Pd)，電鍍層可以使用電鍍或無電鍍形成。
[0060]選擇性地，用具有高反射率的Ag電鍍其上安裝有光學器件400的光學器件基板300的上表面，以增強光反射率，并且用對焊料球具有良好接合性能的Ag、Au或Cu電鍍光學器件基板300的下表面，因而在將光學器件基板300安裝在印制電路板(PCB)上時增強焊接性能。
[0061]接著，如圖7圖示，在接合光學器件(S8)時，將多個LED器件400以預定間隔接合至光學器件基板300的金屬層100’。然后，在引線接合(S9)時，將每個LED器件400引線接合至面對其的金屬層100’的一側的邊緣，其中絕緣層303插入在其間。接著，在形成保護層407 (SlO)時，將保護層407形成在LED器件400上。在本文中，將LED器件400接合至金屬層100’，引線接合LED器件400以及在LED器件400上形成保護層407是典型的，因而省略了其詳細描述。
[0062]之后，如圖8和9中圖示，在沿著圖7的切割線305、307在橫向方向和縱向方向切割封裝的光學器件基板300時,每個LED器件400可以構成單個光學器件封裝模塊。備選地，當僅沿著圖7的切割線307在縱向方向上切割封裝基板時，多個LED器件400可以構成單個光學器件封裝模塊。
[0063]如圖8和9中圖示那樣配置封裝的光學器件基板300，其中金屬電極100’來自于金屬板100，并且絕緣層101’、102’、103’分別來自于絕緣的液態(tài)粘合劑101、絕緣的粘合劑膜101和金屬板100的氧化膜。兩個金屬電極100’通過絕緣層101’、102’、103’彼此間隔開，光學器件400接合至兩個金屬電極100’中的一個金屬電極100’，引線接合至另一個金屬電極100’，并且還被保護層407密封。因此，因為光學器件接合至金屬電極，熱消散變得非常有效。
[0064]雖然出于說明的目的，已經(jīng)公開了本發(fā)明的關于高熱輻射光學基板及其制造方法的實施方式，但是所屬領域技術人員應該理解在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下多種不同的變型和修改是可能的。因此，應該將上述實施方式理解成非限制而是說明。
[0065]本發(fā)明的范圍應該由之后描述的權利要求確定，并且應該理解為包括在權利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的所有變型、等效和修改。
[0066]〈附圖中的附圖標記〉
[0067]
【權利要求】
1.一種制備光學器件基板的方法，包括: 陽極氧化多個金屬板的表面； 用絕緣的液態(tài)粘合劑涂覆金屬板的陽極氧化的表面，該液態(tài)粘合劑具有適于滲透金屬板的陽極氧化的氧化膜的粘度； 在固化液態(tài)粘合劑之前，交替地堆疊涂覆有液態(tài)粘合劑的金屬板和絕緣的粘合劑膜；以及 使用熱壓固化包括金屬板和粘合劑膜的疊層，從而使得液態(tài)粘合劑滲透金屬板的陽極氧化的氧化膜。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，還包括在固化之后，在與堆疊方向相同的方向上切割包括金屬板和粘合劑膜的疊層，因而形成多個光學器件基板。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其中金屬板包括從以下中選擇的任何一個:鋁、鋁合金、鎂和鎂合金。
4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其中液態(tài)粘合劑和粘合劑膜包括聚合物基或環(huán)氧基熱固性樹脂。
5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其中液態(tài)粘合劑的粘度在范圍從5°C至40°C的室溫下為 0.1 ?IPa.S。
6.根據(jù)權利要求4所述的方法，其中在固化時，在加熱期間，液態(tài)粘合劑在80?100°C的熱處理溫度范圍下具有0.01?0.03Pa.s的粘度。
7.根據(jù)權利要求4所述的方法，還包括處理切割時形成的光學器件基板的切割表面，因而形成具有底表面和自其延伸的傾斜表面的反射器杯。
8.根據(jù)權利要求4所述的方法，其中在固化時施加給包括金屬板和粘合劑膜的疊層的兩端部的壓力為2?10kg/cm2。
9.根據(jù)權利要求7所述的方法，還包括用從以下選擇的一個或多個電鍍光學器件基板:銀(Ag)、金(Au)、鎳(Ni)、銅(Cu)和鈀(Pd)。
10.一種光學器件基板，由權利要求1至9中任一項所述的方法制備。
【文檔編號】H01L33/64GK103636014SQ201180071955
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2011年11月23日 優(yōu)先權日:2011年6月27日
【發(fā)明者】南基明, 宋臺煥, 全永哲 申請人:普因特工程有限公司