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(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及LED燈具領(lǐng)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(yīng)用該陶瓷基印刷電路板的LED模組及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]厚膜電路是集成電路的一種，是指將半導(dǎo)體元件和互連導(dǎo)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(wǎng)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(shù)的局限性，存在如下的缺陷:首先，線路常規(guī)能力的線寬線距為8/8mil，無法實(shí)現(xiàn)精密線路的制作；其次，導(dǎo)體線路是采用漏印的工藝，導(dǎo)體厚度常規(guī)能力在20微米以下，由于導(dǎo)體厚度較薄，無法實(shí)現(xiàn)大電流的產(chǎn)品應(yīng)用；最后，導(dǎo)體材料多采用銀漿材料，由于銀對環(huán)境及加工條件的要求相對嚴(yán)格，在終端客戶的應(yīng)用中，LED光衰現(xiàn)象明顯:同時(shí)，無法通過環(huán)境試驗(yàn)測試。
[0003]基于DPC薄膜基板具有獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢:第一，薄膜基板可以實(shí)現(xiàn)4/4mil及以下精密線路的制作；第二，導(dǎo)體線路是PVD銅及電鍍增厚銅的工藝實(shí)現(xiàn)的，其電鍍銅厚可以由10微米至140微米區(qū)間任意厚度，可以滿足不同產(chǎn)品的需求；第三，在銅表面實(shí)現(xiàn)PCB常規(guī)表面處理制作工藝是非常成熟穩(wěn)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(chǎn)品優(yōu)勢，一些高端的產(chǎn)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(shí)現(xiàn)的，現(xiàn)有技術(shù)是整板PVD銅，PCB基板制作時(shí)會(huì)把固晶區(qū)的銅化學(xué)蝕刻掉，蝕刻后基材位置的反射率較原材料會(huì)有約2%下降。為了提高DPC薄膜基板的反射率，有必要開發(fā)一種新的制作方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)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(fā)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(fā)明的第三目的是提供一種提高光通量的LED模組。
[0008]本發(fā)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(shí)現(xiàn)上述第一目的，本發(fā)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(cè)形成有固晶區(qū)和導(dǎo)電圖案層，固晶區(qū)所限定的陶瓷基板表面對可見光具有至少90%的反射率，優(yōu)選的反射率達(dá)到95%，導(dǎo)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(dǎo)電金屬層。優(yōu)選地，陶瓷基板為氧化鋁陶瓷基板。
[0010]由上述方案可見，本發(fā)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(qū)所限定的陶瓷基板表面達(dá)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(jìn)一步的方案中，連接金屬層包括鈦層或鉻層，導(dǎo)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(shí)現(xiàn)上述第二目的，本發(fā)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(qū)的表面覆蓋保護(hù)層；在覆蓋有保護(hù)層的陶瓷基板上沉積連接金屬層；在連接金屬層上覆蓋導(dǎo)電金屬層；蝕刻導(dǎo)電金屬層和連接金屬層以得到導(dǎo)電圖案；優(yōu)選地，在蝕刻過程中使得固晶區(qū)與蝕刻溶液相隔離。
[0014]由上述方案可見，在固晶區(qū)覆蓋保護(hù)層，使得固晶區(qū)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(shí)不受影響，固晶區(qū)無任何基質(zhì)覆蓋，以確保固晶區(qū)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(jī)體的結(jié)合力強(qiáng)。
[0015]—個(gè)方案中，保護(hù)層的制作包括在陶瓷基板上貼保護(hù)膜；利用激光切割將保護(hù)膜切割成固晶區(qū)尺寸大小的保護(hù)層。另一個(gè)方案中，保護(hù)層的制作包括定制設(shè)置有多個(gè)與固晶區(qū)尺寸大小的遮擋塊的鋼網(wǎng)；將鋼網(wǎng)覆蓋在陶瓷基板上，形成保護(hù)固晶區(qū)的保護(hù)層。
[0016]由此可見，在制作固晶區(qū)的保護(hù)層時(shí)有多種方法，其中一種是利用貼保護(hù)膜的方式制作:在整塊陶瓷基板上貼上一層保護(hù)膜，再根據(jù)固晶區(qū)的尺寸及客戶的需求，利用激光切割保護(hù)膜，使各個(gè)固晶區(qū)的保護(hù)膜保留下來，而非固晶區(qū)的保護(hù)膜被切除。另一個(gè)制作方式是:根據(jù)固晶區(qū)的尺寸及客戶的需求，定制設(shè)置有多個(gè)與固晶區(qū)尺寸大小的遮擋塊的鋼網(wǎng)，將鋼網(wǎng)覆蓋在陶瓷基板上，使鋼網(wǎng)上的遮擋塊成為固晶區(qū)的保護(hù)層。當(dāng)然，在制作保護(hù)層時(shí)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(jù)需要選擇制作方式。
[0017]為實(shí)現(xiàn)上述第三目的，本發(fā)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(cè)形成有固晶區(qū)和導(dǎo)電圖案層，固晶區(qū)所限定的陶瓷基板表面對可見光具有至少90%的反射率，優(yōu)選的反射率達(dá)到95%，導(dǎo)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(dǎo)電金屬層；陶瓷基板設(shè)置有LED發(fā)光器件，LED發(fā)光器件位于陶瓷基板的固晶區(qū)，LED發(fā)光器件與陶瓷基板的導(dǎo)電金屬層連接。
[0018]由上述方案可見，將LED發(fā)光器件焊接在陶瓷基板的電路上，且將LED發(fā)光器件貼裝在固晶區(qū)，LED發(fā)光器件發(fā)光時(shí)，固晶區(qū)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(shí)現(xiàn)上述第四目的，本發(fā)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(qū)的表面覆蓋保護(hù)層；在覆蓋有保護(hù)層的陶瓷基板上沉積連接金屬層；在連接金屬層上覆蓋導(dǎo)電金屬層；蝕刻導(dǎo)電金屬層和連接金屬層以得到導(dǎo)電圖案；優(yōu)選地，在蝕刻過程中使得固晶區(qū)與蝕刻溶液相隔離；在固晶區(qū)貼裝LED發(fā)光器件，LED發(fā)光器件與陶瓷基板的導(dǎo)電金屬層連接。
[0020]由上述方案可見，在制作印刷電路板時(shí)利用保護(hù)層將需要貼裝LED發(fā)光器件的固晶區(qū)覆蓋起來，保證該區(qū)域的陶瓷基板不受PVD沉積連接金屬層的影響。最后將LED發(fā)光器件直接貼裝在固晶區(qū)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(fā)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(fā)光強(qiáng)度。
【附圖說明】
[0021 ]圖1是本發(fā)明LED模組實(shí)施例的結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0022]圖2是本發(fā)明陶瓷基印刷電路板的制造方法實(shí)施例中在陶瓷基板上貼保護(hù)膜的結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0023]圖3是本發(fā)明陶瓷基印刷電路板的制造方法實(shí)施例中陶瓷基板上的保護(hù)膜切割后的結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0024]圖4是本發(fā)明陶瓷基印刷電路板的制造方法實(shí)施例中陶瓷基板上的覆蓋鋼網(wǎng)的結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0025]圖5是本發(fā)明陶瓷基印刷電路板的制造方法實(shí)施例中在陶瓷基板上的進(jìn)行PVD工藝后的結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0026]圖6是本發(fā)明陶瓷基印刷電路板的制造方法實(shí)施例中在金屬層電鍍電路銅層后的結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0027]圖7是本發(fā)明陶瓷基印刷電路板的制造方法實(shí)施例中陶瓷基印刷電路板的結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0028]以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
【具體實(shí)施方式】
[0029]如圖1所示，本發(fā)明的LED模組包括陶瓷基印刷電路板、LED發(fā)光器件6以及保護(hù)罩1，陶瓷基印刷電路板包括陶瓷基板5，優(yōu)選地，陶瓷基板5為氧化鋁陶瓷基板。陶瓷基板5的一側(cè)形成有固晶區(qū)9和導(dǎo)電圖案層。導(dǎo)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(dǎo)電金屬層。連接金屬層4包括鈦層或鉻層，導(dǎo)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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