一種高導(dǎo)熱高光輸出的led封裝基板的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種高導(dǎo)熱高光輸出的LED封裝基板，其包括基板、銅箔層、反射層和電極，銅箔層設(shè)置于基板上，反射層設(shè)置于銅箔層上，電極設(shè)置于銅箔層上，其特征在于，在高導(dǎo)熱塑料制成的基板上設(shè)置有碗狀結(jié)構(gòu)的凹槽，凹槽之間設(shè)置有水平平臺(tái)。本實(shí)用新型采用高導(dǎo)熱塑料基板，與鋁基板相比，省去了絕緣層，減少了基板的層數(shù)，使得工藝更為簡(jiǎn)單，散熱性能更好；采用塑料基板，能夠很容易的制作出表面帶有碗狀結(jié)構(gòu)的凹槽，將各LED芯片分隔開，消除因芯片相互擋光而損失的光能量，碗狀結(jié)構(gòu)也能使芯片射出的光更多的反射出來，最終得到高光輸出的LED封裝器件；同時(shí)，由于芯片被放置在每個(gè)小凹槽中，使得熱量分布更均勻，很好的解決了熱量集中的問題。
【專利說明】一種高導(dǎo)熱高光輸出的LED封裝基板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種LED封裝基板，尤其涉及一種高導(dǎo)熱高光輸出的LED封裝基板。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，白光LED發(fā)展迅速，以其節(jié)能、環(huán)保、壽命長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)，將逐漸占據(jù)整個(gè)照明市場(chǎng)，被稱為21世紀(jì)新一代光源。
[0003]目前LED封裝主要分為兩類，小功率的SMD以及大功率的C0B。其中大功率的COB封裝比SMD工藝要簡(jiǎn)單，成本要更低，光效也要更好。但由于多芯片都集成于一塊基板上，對(duì)散熱的要求就較常規(guī)的SMD封裝要高很多。
[0004]常用的COB基板，主要有金屬基板和陶瓷基板，基板的出光面通常都為水平面。封裝時(shí)，將LED芯片排布固定在基板水平面上，按照一定的串并方式連接個(gè)芯片實(shí)現(xiàn)共同發(fā)光。
[0005]但由于LED芯片是不定向發(fā)光的發(fā)光體，在COB封裝中盡管LED芯片之間有間隙，但始終都處于同一平面上，芯片與芯片之間就會(huì)造成擋光，從而降低COB的出光效率。
[0006]解決這個(gè)問題，主要有兩種解決方式，一是增大各芯片之間間距，但此種方法解決效果不明顯，且容易受到基板面積和金線跨度的限制。二是在基板表面制作類似碗狀結(jié)構(gòu)的凹槽，此種方式能直接解決芯片之間相互干擾的問題，但由于COB封裝所用基板通常為金屬基板和陶瓷基板，在這兩類基板上開形狀特殊的凹槽工藝十分困難，成本也較高，尤其是陶瓷基板。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型提供了一種高導(dǎo)熱高光輸出的LED封裝基板。
[0008]本實(shí)用新型公開了一種高導(dǎo)熱高光輸出的LED封裝基板，其包括基板、銅箔層、反射層和電極，所述銅箔層設(shè)置于所述基板上，所述反射層設(shè)置于所述銅箔層上，所述電極設(shè)置于所述銅箔層上，其特征在于，在高導(dǎo)熱塑料制成的所述基板上設(shè)置有碗狀結(jié)構(gòu)的凹槽，所述凹槽之間設(shè)置有水平平臺(tái)。
[0009]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述凹槽的底部與所述水平平臺(tái)的表面之間的過渡部構(gòu)成所述碗狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)壁。
[0010]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述銅箔層通過粘接方式固定于所述基板設(shè)置有所述凹槽的一面。
[0011]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述銅箔層的厚度為0.5?1mm，并且所述基板上的電路是通過蝕刻所述銅箔層而形成的。
[0012]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述基板是由導(dǎo)熱系數(shù)為5?20W/m.Κ的高導(dǎo)熱塑料構(gòu)成的。
[0013]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，鋁質(zhì)或銀質(zhì)的所述反射層通過電鍍或化學(xué)鍍的方式設(shè)置于所述凹槽底面和所述碗狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)壁的銅箔層上。
[0014]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，銀質(zhì)或金質(zhì)的所述電極通過電鍍或化學(xué)鍍的方式設(shè)置于所述凹槽之間的水平平臺(tái)及所述基板的水平面上的銅箔層上。
[0015]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，LED芯片通過粘接固定于所述凹槽的底部，所述LED芯片通過金線與所述電極連接，并使所述LED芯片之間實(shí)現(xiàn)串聯(lián)和/或并聯(lián)。
[0016]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，在橫剖圖中，所述碗狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)壁構(gòu)成圓形、橢圓形或多邊形；而在縱剖圖中，所述碗狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)壁呈直線形、拋物線形或二次指數(shù)型上升曲線。
[0017]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，在所述基板上的非電極區(qū)域和非反射層區(qū)域設(shè)置有由絕緣材料制成的白油層。
[0018]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0019]1.采用導(dǎo)熱系數(shù)為5?20W/m.K的高導(dǎo)熱塑料作為基板材料，能夠迅速的將熱量傳導(dǎo)至散熱器或空氣中。高導(dǎo)熱塑料基板，相比起鋁基板，不但省去了絕緣層，減少了基板的層數(shù)，使得工藝更為簡(jiǎn)單，而且導(dǎo)熱系數(shù)也要比鋁基板(常用鋁基板導(dǎo)熱系數(shù)為1.5?3ff/m.K)高，散熱性能要更好。
[0020]2.采用高導(dǎo)熱塑料基板能夠很容易的制作出表面帶有類似碗狀結(jié)構(gòu)的凹槽。從而能有效的將各LED芯片分隔開，消除了因芯片相互擋光而損失的光能量；碗狀結(jié)構(gòu)也能使芯片射出的光更多的反射出來。最終得到高光輸出的LED封裝器件。
[0021 ] 3.傳統(tǒng)的封裝方式中，芯片排布較密集，局部熱量過于集中，致使熱量不能快速傳導(dǎo)至外部，造成LED性能下降。本實(shí)用新型由于芯片被放置在每個(gè)小凹槽中，使得熱量分布更均勻，很好的解決熱量集中這一問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是本實(shí)用新型的高導(dǎo)熱高光輸出的LED封裝基板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]附圖標(biāo)記列表
[0024]100:LED 封裝基板
[0025]101:基板 102:銅箔層 103:反射層
[0026]104:電極 105:白油層
[0027]201:凹槽
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖具體說明本實(shí)用新型。
[0029]圖1是本實(shí)用新型的高導(dǎo)熱高光輸出的LED封裝基板的結(jié)構(gòu)示意圖。圖1示出了一種高導(dǎo)熱高光輸出的LED封裝基板100，其包括基板101、銅箔層102、反射層103和電極
104。銅箔層102設(shè)置于基板101上，反射層103設(shè)置于銅箔層102上，電極104設(shè)置于銅箔層102上。在高導(dǎo)熱塑料制成的基板101上設(shè)置有碗狀結(jié)構(gòu)的凹槽201。凹槽201之間設(shè)置有水平平臺(tái)。
[0030]本實(shí)用新型采用的基板101是在制備散熱塑料PA的原料過程中，加入一種高導(dǎo)熱纖維狀碳粉，混合均勻后。此高導(dǎo)熱纖維狀碳粉的導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)400?700W/m*K。再按照塑料PA的燒制工藝，按照高光輸出基板的外形成型，燒制成LED用塑料基板。
[0031]基板101導(dǎo)熱系數(shù)能夠達(dá)到5?20W/m.K，能夠?qū)ED芯片的熱量快速的傳導(dǎo)至外部散熱器?；?01還具有很好的機(jī)械強(qiáng)度，且因?yàn)榛?01材料為塑料，絕緣性能也很好，較其他金屬基板而言，更易于加工出帶有類似碗狀結(jié)構(gòu)小凹槽的基板。
[0032]凹槽201的底部與水平平臺(tái)的表面之間的過渡部構(gòu)成所述碗狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)壁。在橫剖圖中，碗狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)壁構(gòu)成圓形、橢圓形或多邊形；而在縱剖圖中，碗狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)壁呈直線形、拋物線形或二次指數(shù)型上升曲線。
[0033]銅箔層102通過粘接方式固定于基板101設(shè)置有凹槽201的一面。箔層102的厚度為0.5?1mm。通過蝕刻銅箔層102在基板101上形成有電路。銅箔層102目的是在基板101上布置電路走線，以及為鍍反射層103提供載體。
[0034]鋁質(zhì)或銀質(zhì)的反射層103通過電鍍或化學(xué)鍍的方式設(shè)置于凹槽201底面和碗狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)壁的銅箔層102上。反射層103用于將LED射出的光發(fā)射出去，常用材料為鋁或銀。通過電鍍、化學(xué)鍍或其他鍍膜方法將反射材料鍍?cè)诎疾?01底面和碗狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)壁的銅箔層102上，形成致密的發(fā)射層103。
[0035]銀質(zhì)或金質(zhì)的電極104通過電鍍或化學(xué)鍍的方式設(shè)置于凹槽201之間的水平平臺(tái)及基板101的水平面上的銅箔層102上。在基板101上各凹槽201間的水平平臺(tái)及反射層103兩側(cè)設(shè)置電極104，其目的是將LED電極弓丨出至基板，電極材料通常為銀或金，可采用鍍膜的方式將電極104鍍?cè)阢~箔層102上。
[0036]LED芯片106通過粘接固定于凹槽201的底部。LED芯片106通過金線與電極104連接，并使LED芯片106之間實(shí)現(xiàn)串聯(lián)和/或并聯(lián)。
[0037]在基板101上的非電極區(qū)域和非反射層區(qū)域設(shè)置有白油層105。白油層105材料為白色絕緣材料，其作用是增加基板上表面的反光率，并使基板表面絕緣，防止觸電。
[0038]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0039]1.采用導(dǎo)熱系數(shù)為5?20W/m.K的高導(dǎo)熱塑料作為基板材料，能夠迅速的將熱量傳導(dǎo)至散熱器或空氣中。高導(dǎo)熱塑料基板，相比起鋁基板，不但省去了絕緣層，減少了基板的層數(shù)，使得工藝更為簡(jiǎn)單，而且導(dǎo)熱系數(shù)也要比鋁基板(常用鋁基板導(dǎo)熱系數(shù)為1.5?3ff/m.K)高，散熱性能要更好。
[0040]2.采用高導(dǎo)熱塑料基板能夠很容易的制作出表面帶有類似碗狀結(jié)構(gòu)的凹槽。從而能有效的將各LED芯片分隔開，消除了因芯片相互擋光而損失的光能量；碗狀結(jié)構(gòu)也能使芯片射出的光更多的反射出來。最終得到高光輸出的LED封裝器件。
[0041 ] 3.傳統(tǒng)的封裝方式中，芯片排布較密集，局部熱量過于集中，致使熱量不能快速傳導(dǎo)至外部，造成LED性能下降。本實(shí)用新型由于芯片被放置在每個(gè)小凹槽中，使得熱量分布更均勻，很好的解決熱量集中這一問題。
[0042] 需要注意的是，上述具體實(shí)施例是示例性的，在本實(shí)用新型的上述教導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)行各種改進(jìn)和變形，而這些改進(jìn)或者變形落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，上面的具體描述只是為了解釋本實(shí)用新型的目的，并非用于限制本實(shí)用新型。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
【權(quán)利要求】
1.一種高導(dǎo)熱高光輸出的LED封裝基板(100)，其包括基板(101 )、銅箔層(102)、反射層(103)和電極(104)， 所述銅箔層(102)設(shè)置于所述基板(101)上，所述反射層(103)設(shè)置于所述銅箔層(102)上，所述電極(104)設(shè)置于所述銅箔層(102)上， 其特征在于， 在高導(dǎo)熱塑料制成的所述基板(101)上設(shè)置有碗狀結(jié)構(gòu)的凹槽(201)，所述凹槽(201)之間設(shè)置有水平平臺(tái)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高導(dǎo)熱高光輸出的LED封裝基板(100)，其特征在于，所述凹槽(201)的底部與所述水平平臺(tái)的表面之間的過渡部構(gòu)成所述碗狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)壁。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高導(dǎo)熱高光輸出的LED封裝基板(100)，其特征在于，所述銅箔層(102)通過粘接方式固定于所述基板(101)設(shè)置有所述凹槽(201)的一面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高導(dǎo)熱高光輸出的LED封裝基板(100)，其特征在于，所述銅箔層(102)的厚度為0.5?1mm，并且所述基板(101)上的電路是通過蝕刻所述銅箔層(102)而形成的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高導(dǎo)熱高光輸出的LED封裝基板(100)，其特征在于，所述基板(101)是由導(dǎo)熱系數(shù)為5?20W/m.K的高導(dǎo)熱塑料構(gòu)成的。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高導(dǎo)熱高光輸出的LED封裝基板(100)，其特征在于，鋁質(zhì)或銀質(zhì)的所述反射層(103)通過電鍍或化學(xué)鍍的方式設(shè)置于所述凹槽(201)底面和所述碗狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)壁的銅箔層(102)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高導(dǎo)熱高光輸出的LED封裝基板(100)，其特征在于，銀質(zhì)或金質(zhì)的所述電極(104)通過電鍍或化學(xué)鍍的方式設(shè)置于所述凹槽(201)之間的水平平臺(tái)及所述基板(101)的水平面上的銅箔層(102)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高導(dǎo)熱高光輸出的LED封裝基板(100)，其特征在于，LED芯片(106)通過粘接固定于所述凹槽(201)的底部，所述LED芯片(106)通過金線與所述電極(104)連接，并使所述LED芯片(106)之間實(shí)現(xiàn)串聯(lián)和/或并聯(lián)。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高導(dǎo)熱高光輸出的LED封裝基板(100)，其特征在于，在橫剖圖中，所述碗狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)壁構(gòu)成圓形、橢圓形或多邊形；而在縱剖圖中，所述碗狀結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)壁呈直線形、拋物線形或二次指數(shù)型上升曲線。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的高導(dǎo)熱高光輸出的LED封裝基板(100)，其特征在于，在所述基板(101)上的非電極區(qū)域和非反射層區(qū)域設(shè)置有由絕緣材料制成的白油層(105)。
【文檔編號(hào)】H01L33/48GK203760466SQ201420023441
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年1月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月15日
【發(fā)明者】羅超, 李東明, 賈晉, 林莉 申請(qǐng)人:四川新力光源股份有限公司