CN101691909A - Led封装模块及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及LED封装模块，包括基板，该基板具有固晶面和布线面，其特征在于：所述布线面具有线路部分，所述线路部分构成所述基板上的电路，所述线路部分设置于所述布线面的表层；所述线路部分具有层状结构，由内向外，所述线路部分包括导热绝缘胶层、导电镀层。本发明提供一种导电层与基板结合牢固的、工作可靠的LED封装模块，本发明提供一种该LED封装模块的制备方法。
Description
技术领域
本发明涉及照明用LED封装。
背景技术
与传统照明装置相比，LED路灯不仅具有色度好、免维护、寿命长的特点，更重要的是比传统路灯更节能。
中国发明专利文献CN101101103、CN101101102、CN101101107分别公开了一种LED路灯，其散热性能已经达到实用级。上述三种LED路灯代表了市面上LED照明技术的主流，包括遂道灯、室内照明灯，其核心技术与上述专利文献公开的内容十分近似。上述技术均通过一个具有印刷电路的铝基板，在铝基板上设置多个单只LED灯泡，然后在铝基板的背部紧贴一散热体，散热体的反面设置散热翅，上述技术还采用了二次光学透镜或反光杯进行二次光学处理，以控制光斑。
然而，上述现有技术仍有不足，制约了LED照明技术的推广应用。上述现有技术采用单个封装的LED灯泡，将单个LED灯泡焊接于表面具有印刷电路的铝基板，组成发光模块。现有铝基板，其结构是在铝板上涂布一层绝缘材料再贴合铜片构成，这种结构的铜片电路与铝基板的结合力较小，随着温度的变化，印刷电路与铝基板本体的热膨胀系数差也会产生变化，所有此种技术在应用中，经常会产生印刷电路与铝基板本体起层，基至断线；同样的原理，也会导致LED灯泡开焊。
发明内容
本发明的主要目的在于克服上述现有技术的不足，而提供一种导电层与基板结合牢固的、工作可靠的LED封装模块，本发明的目的还在于提供一种该LED封装模块的制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
LED封装模块，包括基板，该基板具有固晶面和布线面，其特征在于：所述布线面具有线路部分，所述线路部分构成所述基板上的电路，所述线路部分设置于所述布线面的表层；所述线路部分具有层状结构，由内向外，所述线路部分包括导热绝缘胶层、导电镀层。
LED封装模块，其特征在于：所述固晶面与所述布线面平行设置，所述固晶面之高度底于所述布线面，所述固晶面与所述布线面之间设有反射过度面。
LED封装模块，其特征在于：所述基板还包括一层反射膜，所述反射膜设置于所述固晶面表面、所述布线面最内层、及所述反射过度面表面；所述反射膜的膜系结构为Ni-Ag-Ni；所述Ni-Ag-Ni结构各层的厚度分别为8nm、15nm、8nm。
LED封装模块，其特征在于：所述导热绝缘胶层的材料为环氧树脂与α-Al2O3的混合物，所述导热绝缘胶层的厚度为0.02mm-0.06mm。
LED封装模块，其特征在于：所述导热绝缘胶层的材料为聚酰亚胺与α-Al2O3的混合物，所述导热绝缘胶层的厚度为0.02mm-0.06mm。
LED封装模块，其特征在于：所述导电镀层是0.002mm-0.018mm厚度的纳米电沉积Cu。
LED封装模块，其特征在于：所述导电镀层还包括一设置在所述纳米电沉积Cu底部的真空镀底层，所述真空镀底层为5nm-10nm的电沉积Ni。
LED封装模块，其特征在于：所述固晶面与所述布线面平行设置，所述固晶面之高度底于所述布线面，所述固晶面与所述布线面之间设有反射过度面；所述基板还包括一层反射膜，所述反射膜设置于所述固晶面表面、所述布线面最内层、及所述反射过度面表面；所述反射膜的膜系结构为Ni-Ag-Ni；所述Ni-Ag-Ni结构各层的厚度分别为8nm、15nm、8nm；所述导热绝缘胶层的材料为聚酰亚胺与α-Al2O3的混合物，所述导热绝缘胶层的厚度为0.02mm-0.06mm；所述导电镀层是0.002mm-0.018mm厚度的纳米电沉积Cu；所述导电镀层还包括一设置在所述纳米电沉积层底部的真空镀底层，所述真空镀底层为5nm-10nm的电沉积Ni。
本发明的目的还可以通过以下技术方案实现：
LED封装模块的制备方法，该LED封装模块包括基板，基板具有布线面，布线面包括线路部分；该方法包括线路部分制作工序，其特征在于，所述线路部分制作工序包括以下步骤：(1)丝印导热绝缘胶层，(2)烘干，(3)贴保护膜，(4)真空镀底，(5)纳米电沉积Cu，其中，第(1)步所述的导热绝缘胶层的厚度为0.02mm-0.06mm，所述导热绝缘胶层的材料为环氧树脂与α-Al2O3的混合物，或聚酰亚胺与α-Al2O3的混合物；第(2)步所述的烘干为热风烘干，当所述导热绝缘胶层的材料采用环氧树脂与α-Al2O3的混合物时，该烘干步骤采用的温度为180℃-200℃；当所述导热绝缘胶层的材料采用聚酰亚胺与α-Al2O3的混合物时，该烘干步骤采用的温度为180℃-400℃；第(3)步所述的保护膜，是PVC膜加橡胶粘结，或PET膜加硅胶粘结，或PP膜加亚克力胶粘结；所述保护膜可以保留在半成品上，作为保护镀层用，被保护部位需要设置其它材料时，再除去保护层即可；第(4)步所述的真空镀底，是以真空溅射或真空蒸镀方式沉积5nm-10nm的Ni；第(5)步所述的纳米电沉积Cu，是以真空溅射或真空蒸镀金方式沉积0.002mm-0.018mm的Cu。
本发明的LED封装模块，所述布线面具有线路部分，所述线路部分构成所述基板上的电路，所述线路部分设置于所述布线面的表层；所述线路部分具有层状结构，由内向外，所述线路部分包括导热绝缘胶层、导电镀层；本发明的电路层是通过电镀方式设置的，因此可以作到很薄，与所述基板本体的结合力好。与现有技术相比，具有结合牢固的、工作可靠的特点。本发明的另一个技术方案是该LED封装模块的制备方法，故合为一案申请。基于前述的理由，采用该方法制备的LED封装模块，同样具有结合牢固的、工作可靠的特点。
附图说明
图1是本发明第一个实施例之电路部分示意图。
图2是本发明第一个实施例的示意图。
图3是本发明第一个实施例中LED封装模块制备之固晶工序的流程图。
图4是本发明第一个实施例中LED封装模块制备之导电镀层设置工序的流程图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步详述。参考图1、图2，本发明第一个实施例是一种LED封装模块，包括基板101和LED芯片110；该基板101为AlSi合金材料，其中，Al的含量为30％-95％，Si的含量为5％-70％；所述基板101具有固晶面1011和布线面1012，所述固晶面1011与所述布线面1012平行设置，所述固晶面1011之高度底于所述布线面1012，所述固晶面1011与所述布线面1012之间设有反射过度面1013；所述固晶面1011、所述布线面1012、所述反射过度面1013表面均设置一层反射膜102，所述反射膜102的膜系结构为Ni-Ag-Ni；所述Ni-Ag-Ni结构各层的厚度分别为2nm-10nm、5nm-30nm、2nm-10nm；所述布线面1012具有线路部分，所述线路部分构成所述基板101上的电路，所述线路部分设置于所述布线面1012的表层，再次参考图1，即所述反射膜102的外侧；所述线路部分具有层状结构，由内向外，所述线路部分包括导热绝缘胶层103、导电镀层104；所述LED芯片110设置于所述固晶面1011，所述固晶面1011与所述LED芯片110之间还具有一热沉层109，所述热沉层109的材料为AuSn合金，其中Au含量为4％-9％，Sn的含量为91％-96％，所述热沉层的厚度为0.005mm-0.02mm；在本实施例中，所述AuSn合金中Au含量为5％，Sn的含量为95％，所述热沉层的厚度为0.008mm。下面简要说明一下固晶方法，参考图3，固晶工序包括以下步骤：(1)设置热沉层，(2)放置LED芯片，(3)焊接，(4)冷却，其中，第(1)步所述的设置热沉层采用真空溅射的方式；第(2)步所述的放置LED芯片是将LED芯片置于热沉层上；第(3)步所述的焊接，是指将第(2)步制成的半成品过焊接炉，焊接炉的温度为250℃-300℃；第(4)步所述的冷却是指常温风冷却。该LED封装模块还包括扩散增光层111，所述扩散增光层111填充于所述固晶面1011与所述反射过度面1013界定而成的空间内，所述扩散增光层111位于所述热沉层109之上并将所述LED芯片110包覆于其中，所述扩散增光层111之顶面高于所述LED芯片110之顶面；所述扩散增光层111是透明硅胶与玻璃微珠的混合物；所述布线面1012还具有绝缘部分，所述线路部分构成所述基板101上的电路，所述线路部分与所述绝缘部分构成所述布线面1012的表层；该LED封装模块还包括换能层108，所述换能层108设置于所述布线面1012并覆盖于所述线路部分和绝缘部分之外；所述换能层108是导热绝缘胶与纳米TiO2和纳米SnO2的混合物，本实施例中，纳米TiO2和纳米SnO2是等比例配比的，当然作为本实施例的一种变换方案，也可以采用现有技术中公开的其它比例。本实施例中，所述基板101之SiAl合金中Al的含量为85％，Si的含量为15％。再次参考图2，本实施例中，所述布线面1012设置于所述基板101的顶面，所述返射过度面1013有二个，二个反射过度面1013分别设置在所述固晶面1011的二侧，所述固晶面1011与所述二个反射过度面1013组成一长条状的沟槽；所述沟槽开口大底部小；二个反射过度面1013均为平面，对称地设置于所述固晶面1011的二侧，二个反射过度面1013的夹角为75°-105°，本实施例中，二个反射面1013的夹角为90°。本实施例中，所述Ni-Ag-Ni结构各层的厚度分别为8nm、15nm、8nm；所述反射膜是通过真空溅射或真空蒸镀方式镀设的，即先镀一层Ni，再镀一层Ag，最后再镀一层Ni。本实施例中，所述导热绝缘胶层103的材料为环氧树脂与α-Al2O3的混合物，当然，作为一种替代方案，也可以采用聚酰亚胺与α-Al2O3的混合物，所述导热绝缘胶层103的厚度为0.02mm-0.06mm，本实施例中是0.03mm。所述导电镀层104是0.002mm-0.018mm厚度的纳米电沉积Cu，本实施例中纳米电沉积Cu的层厚度为0.005mm；所述导电镀层104还包括一设置在所述纳米电沉积Cu底部的真空镀底层，所述真空镀底层为5nm-10nm的电沉积Ni，本实施例中，真空镀底的厚度是6nm，因真空镀底层的厚度很薄，图2中未示出。在本实施例中，还公开一种LED封装模块的制备方法，方法包括线路部分制作工序，参考图4，所述线路部分制作工序包括以下步骤：(1)丝印导热绝缘胶层，(2)烘干，(3)贴保护膜，(4)真空镀底，(5)纳米电沉积Cu，其中，第(1)步所述的导热绝缘胶层的厚度为0.03mm，所述导热绝缘胶层的材料为环氧树脂与α-Al2O3的混合物；第(2)步所述的烘干为热风烘干，该烘干步骤采用的温度为180℃-200℃；第(3)步所述的保护膜，是PET膜加硅胶粘结；第(4)步所述的真空镀底，是以真空溅射方式沉积6nm的Ni；第(5)步所述的纳米电沉积Cu，是以真空溅射或真空蒸镀金方式沉积0.005mm厚度的Cu；所述保护膜可以保留在半成品上，在设置所述换能层时再除去即可。当然，作为本实施例的一种替代方案，可以用AgSn合金代替AuSn合金，且该AgSn的组份可以是：Ag的含量为1％-25％，Sn的含量为75％-99％，优选组份是：Ag的含量为20％，Sn的含量为80％，AgSn合金虽然能实现固晶和导热要求，但其贵金属使用的比例及焊接效果均不如AuSn理想，不过Ag比Au要经济得多，易于产业化推广。实施例中，所述LED芯片110表面还设置荧光层。本实施例中，该模块还包括表面封胶层107，所述表面封胶层107的材料为透明硅胶与荧光粉的混合物，所述表面封胶层107设置于所述扩散增光层111的外侧，因为设置了扩散增光层111，客观上也起到另外一个作用，那就是减小了表面封胶层107的厚度，从而节约了荧光粉的使用量。
Claims (9)
1.一种LED封装模块，包括基板，该基板具有固晶面和布线面，其特征在于：所述布线面具有线路部分，所述线路部分构成所述基板上的电路，所述线路部分设置于所述布线面的表层；所述线路部分具有层状结构，由内向外，所述线路部分包括导热绝缘胶层、导电镀层。
2.根据权利要求1所述的LED封装模块，其特征在于：所述固晶面与所述布线面平行设置，所述固晶面之高度底于所述布线面，所述固晶面与所述布线面之间设有反射过度面。
3.根据权利要求2所述的LED封装模块，其特征在于：所述基板还包括一层反射膜，所述反射膜设置于所述固晶面表面、所述布线面最内层、及所述反射过度面表面；所述反射膜的膜系结构为Ni-Ag-Ni；所述Ni-Ag-Ni结构各层的厚度分别为8nm、15nm、8nm。
4.根据权利要求1所述的LED封装模块，其特征在于：所述导热绝缘胶层的材料为环氧树脂与α-Al2O3的混合物，所述导热绝缘胶层的厚度为0.02mm-0.06mm。
5.根据权利要求1所述的LED封装模块，其特征在于：所述导热绝缘胶层的材料为聚酰亚胺与α-Al2O3的混合物，所述导热绝缘胶层的厚度为0.02mm-0.06mm。
6.根据权利要求1所述的LED封装模块，其特征在于：所述导电镀层是0.002mm-0.018mm厚度的纳米电沉积Cu。
7.根据权利要求1所述的LED封装模块，其特征在于：所述导电镀层还包括一设置在所述纳米电沉积Cu底部的真空镀底层，所述真空镀底层为5nm-10nm的电沉积Ni。
8.根据权利要求1所述的LED封装模块，其特征在于：所述固晶面与所述布线面平行设置，所述固晶面之高度底于所述布线面，所述固晶面与所述布线面之间设有反射过度面；所述基板还包括一层反射膜，所述反射膜设置于所述固晶面表面、所述布线面最内层、及所述反射过度面表面；所述反射膜的膜系结构为Ni-Ag-Ni；所述Ni-Ag-Ni结构各层的厚度分别为8nm、15nm、8nm；所述导热绝缘胶层的材料为聚酰亚胺与α-Al2O3的混合物，所述导热绝缘胶层的厚度为0.02mm-0.06mm；所述导电镀层是0.002mm-0.018mm厚度的纳米电沉积Cu；所述导电镀层还包括一设置在所述纳米电沉积层底部的真空镀底层，所述真空镀底层为5nm-10nm的电沉积Ni。
9.一种LED封装模块的制备方法，该LED封装模块包括基板，基板具有布线面，布线面包括线路部分；该方法包括线路部分制作工序，其特征在于，所述线路部分制作工序包括以下步骤：
(1)丝印导热绝缘胶层，
(2)烘干，
(3)贴保护膜，
(4)真空镀底，
(5)纳米电沉积Cu，
其中，
第(1)步所述的导热绝缘胶层的厚度为0.02mm-0.06mm，所述导热绝缘胶层的材料为环氧树脂与α-Al2O3的混合物，或聚酰亚胺与α-Al2O3的混合物；
第(2)步所述的烘干为热风烘干，当所述导热绝缘胶层的材料采用环氧树脂与α-Al2O3的混合物时，该烘干步骤采用的温度为180℃-200℃；当所述导热绝缘胶层的材料采用聚酰亚胺与α-Al2O3的混合物时，该烘干步骤采用的温度为180℃-400℃；
第(3)步所述的保护膜，是PVC膜加橡胶粘结，或PET膜加硅胶粘结，或PP膜加亚克力胶粘结；
第(4)步所述的真空镀底，是以真空溅射或真空蒸镀方式沉积5nm-10nm的Ni；
第(5)步所述的纳米电沉积Cu，是以真空溅射或真空蒸镀金方式沉积0.002mm-0.018mm的Cu。
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| CN (1) | CN101691909A (zh) |
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN104497785A (zh) * | 2014-11-25 | 2015-04-08 | 浙江大学自贡创新中心 | 用于led基板的纳米改性树脂复合涂料的制备方法 |
| CN104497784A (zh) * | 2014-11-25 | 2015-04-08 | 浙江大学自贡创新中心 | 用于led基板的疏水纳米改性树脂复合涂料的制备方法 |
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2009
- 2009-07-10 CN CN200910108734A patent/CN101691909A/zh active Pending
Cited By (2)
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| CN104497784A (zh) * | 2014-11-25 | 2015-04-08 | 浙江大学自贡创新中心 | 用于led基板的疏水纳米改性树脂复合涂料的制备方法 |
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| PB01 | Publication | ||
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