CN102270734A - 表面贴装型功率led支架制造方法及其产品 - Google Patents

Abstract

本发明涉及表面贴装型功率LED支架方法及其产品，其方法步骤为：1)准备双面覆金属层线路板；2)形成孔；3)设置孔壁金属层；4)增加金属层厚度；5)金属层蚀刻；6)分离功率LED支架单元。本发明克服了现有技术偏见，采用普通绝缘板作为制造功率LED支架的基板，本发明的工艺方法简单、生产效率高。本发明还提供上述方法制造的表面贴装型功率LED支架，其结构是由一双面覆金属层线路板为支架基板，其上设置有孔以及支架线路层一和支架线路层二，组成所述表面贴装型功率LED支架。本发明方法制造的产品其结构设计独特，可靠性高、出光性好、散热效果良好，其应用范围广、普及性强，适于工业化批量生产，取得了十分突出的技术效果。

Description

表面贴装型功率LED支架制造方法及其产品

技术领域

本发明涉及一种应用于LED器件的LED支架的制造方法及其产品，具体涉及用于制造表面贴装型功率LED器件支架的制造方法及其产品。 

背景技术

半导体照明被誉为第四代照明光源，逐渐普及应用到通用照明领域。其中，功率发光二极管(功率LED)以高亮度、高功率深受市场欢迎。常规功率LED用的支架有两种：PLCC型(plastic leaded chip carrier，塑封带引线片式载体)和陶瓷基板。 

如附图1所示为现有技术的PLCC型支架结构示意图。PLCC型支架是具有反射腔结构的塑料外壳01包裹金属引线框架02，该金属引线框架02带有承载LED芯片04的芯片安放部03与电极用的引脚05；该芯片安放部03与正负电极之一成一体结构。由于PLCC型支架带有反射腔、且结构紧凑，特别适合应用于配光要求高、贴装密度高的领域。大功率LED存在工作时产生高热能的问题，需要采用技术手段将所产生的热能很好的散发，否则会影响其寿命和出光效果。因此大功率LED用的PLCC型支架的典型封装结构是：具有反射腔结构的塑料外壳除了包裹金属引线框架外，还包裹置于LED芯片底部且露于支架之外的热沉，该热沉的材料一般选用散热效果良好的金属材料，例如铜，以利于散发LED工作时产生的高热能。由于散热效果良好，PLCC型大功率LED是目前最常用的大功率LED封装结构之一。 

另一种常规功率LED用的支架是陶瓷基板，其典型封装结构如附图2所示：承载LED芯片的基板06与置于该基板06上的反射腔07均采用陶瓷材料；对于大功率LED器件情况，基板06的芯片安放处还具有至少一个的通孔08，通孔08内填充导热材料，增强散热效果，满足大功率LED器件的散热要求。由于陶瓷基板具有良好的绝缘性和散热性，所以该类基板广泛应用在大功率LED领域，与PLCC型支架一并占据整个大功率LED市场。 

尽管如此，PLCC型支架与陶瓷基板均存在一些缺点。就PLCC型支架而言，其制造工艺复杂，精度要求高，已经有很多相关的专利申请，其核心关键技术仍掌握在国外企业手里，且技术相对成熟，改进空间有限。特别是功率LED用的PLCC型支架，还需要结合装配热沉进行散热，由于加入了热沉，需要制备沉孔和装配热沉，所以其结构更加复杂，导致支架封装工艺更加繁琐。同时，PLCC型的大功率LED体积大，其封装结构不能应用于回流焊接工艺，不适合全自动批量化的测试与编带工艺，也不利于下游产品的批量化焊接安装，尤其不 适用于后续的LED产品制造的表面贴装工艺。可见现有的PLCC型支架的结构复杂，使得其制造工艺相对复杂，产品的加工成本也相对较高，而且产品的后续加工工艺受限，增加了后续LED产品的生产成本和降低了生产效率，并相应限制了PLCC型支架功率LED的应用范围。 

虽然陶瓷基板能克服PLCC型支架的主要缺点，但是陶瓷基板的一个普遍问题是制造工艺难度大，成本高和材质脆。这也是目前限制陶瓷基板不能完全取代PLCC型支架的关键因素。 

综上所述，需要寻找一种制造工艺简单、产品出光和散热效果良好、加工成本较低的LED支架结构及其制造工艺，与前述陶瓷基板和PLCC型支架相比，可以克服上述现有PLCC型支架和陶瓷基板的技术缺点。现有的技术改进中，本领域技术人员已经在制造材料、制作工艺方面进行了尝试，但都没有很好的解决和克服上述技术缺陷。 

在本发明作出之前，本申请人曾提出了申请号为201010165442.3、名称为“一种表面贴装型功率LED支架制造方法及其产品”发明专利的技术方案，提出一种采用单面覆铜线路板和金属片制成的表面贴装型功率LED支架的制造方法和支架产品，具有制造方法简单、成本低、散热效果的优点，能够克服功率LED常有的PLCC型支架和陶瓷基板的缺点，具有占领功率LED支架市场的潜力。然而，在进一步的研究中也发现，由于单面覆铜线路板与金属片之间仅是通过粘合胶片连接，在单面覆铜线路板的通孔底部边缘与金属片之间可能出现空隙，所以会引起不易通过如“红墨水”等可靠性试验，导致该功率LED支架的可靠性存在一定的问题。而且，由于通孔底部与金属片不是致密连接，形成芯片安放处底部不连续平滑，所以会引起LED芯片的反光率降低。 

本发明是针对上述技术缺陷，提出的可以解决上述技术问题技术新方案。本发明提供一种能够克服本领域技术人员普遍认为的普通绝缘板如PCB板不适于作为功率LED的封装材料的技术偏见，同时解决使用单面覆铜线路板为基板的情况下在通孔底部边缘与金属片可能出现空隙的问题，提出一种工艺简单、成本低廉、具有高可靠性、应用范围广、高散热性和高反光率的功率LED支架制造方法及其产品。 

发明内容

与现有技术的陶瓷基板和PLCC型支架相比，普通绝缘板，如PCB板，其拥有价格低廉、对于板的加工工艺相对成熟的优势，即具有成本低、易于加工的优点。然而，由于普通绝缘板存在散热效果差、耐热性差的缺点，一方面本领域技术人员普遍认为其不适合功率型LED器件的高散热性的要求，只能用于小功率的LED器件，故通用性较差；另一方面，由于其耐热性差，在LED封装固晶工艺中还容易出现分层和变形等问题，成品率较低，本领域技术人 员普遍认为普通绝缘板不适于作为功率LED的封装材料。 

本发明克服上述技术偏见，采用双面覆金属层的普通绝缘板板作为制造功率LED支架的基板，在已经作出的以单面覆铜线路板为支架基板并粘接金属片的技术方案的基础上，针对还存在的技术缺陷而进行的进一步技术创新与改进，本发明使用普通绝缘板为基板，在其双面覆有金属层构成双面覆金属层线路板，作为制造表面贴装型功率LED支架的基板，通过常规普通绝缘板加工工艺和对于支架结构的创新特殊设计，实现提供一种表面贴装型功率LED支架方法及其产品的目的。 

根据本发明的方法技术方案，提供一种表面贴装功率型LED支架制造方法，具体步骤如下：

1)准备双面覆金属层线路板：所述线路板以普通绝缘板为基板，在所述基板上表面覆盖金属层一，在所述基板下表面覆盖有金属层二，构成所述双面覆有金属层的线路板； 

2)形成孔：采用机械工艺、激光工艺或腐蚀工艺，在所述线路板上形成至少一个孔；

3)设置孔壁金属层：采用电镀工艺、淀积工艺或丝网印刷工艺，在所述孔内壁上设置金属层； 

4)增加金属层厚度：通过熔合工艺、淀积工艺或电镀工艺增加所述线路板下表面的金属层厚度，在所述金属层二上增加与之成一体结构的金属层三构成厚金属层，使孔底部的金属层达到能够承载LED芯片的厚度； 

5)金属层蚀刻：采用蚀刻工艺处理线路板上的金属层，在所述线路板上表面形成线路层一，在所述线路板下表面形成线路层二，所述线路层一、线路层二与所述孔构成功率LED支架结构。 

6)分离功率LED支架单元：采用切割工艺加工上述步骤形成的功率LED支架结构，分离出独立的功率LED支架单元。 

本发明还提供一种根据上述表面贴装功率型LED支架制造方法制造的产品的技术方案。根据本发明的表面贴装型功率LED支架的技术方案，其结构包括：一双面覆金属层线路板为支架基板，所述支架基板上具有孔以及支架线路层，组成所述功率LED支架；所述支架基板是由金属层一、金属层二和置于所述两金属层之间的绝缘基板组成；所述线路层包括在基板上表面的线路层一和在基板下表面的线路层二；所述线路层一是由对应孔周围、用于焊接金属线的引线连接部以及对应所述孔两侧的正负电极层一组成，所述引线连接部分别电性连接正负电极层一；在所述支架基板底部具有厚金属层，所述线路层二是由对应所述孔底部的厚金属层作为芯片安放部和对应所述芯片安放部并与其电性绝缘的正负电极层二组成；所述正负电极层一、正负电极层二电性连接组成支架电极；所述孔内壁设有金属层。 

本发明是不同于现有技术的结构的支架及其制造方法，本发明的技术方案在制造工艺和产品结构上进行了创新。一方面，本发明克服现有技术的偏见，采用在普通绝缘板上双面覆金属层作为制造支架的双面覆金属层线路板，通过本发明的技术方案的工艺和结构的创新设计，采用普通绝缘板加工工艺与其他LED支架制造的常规工艺，使用双面覆金属层线路板制造出表面贴装型功率LED支架，一方面工艺简单，生产效率高，产品可靠性好，大大降低了生产成本；另一方面，通过本发明对于支架结构的创新设计，使得用普通绝缘板制造的LED支架能够满足功率LED的高耐热要求，由于本发明的支架结构将LED芯片直接与导热良好的、构成芯片安放部的一体结构厚金属层接触，让LED芯片工作时释放的热量能够直接通过厚金属层释放至外界，所以该LED支架具有良好的散热效果和高的可靠性，并且具有良好的出光效果，通过试验证明，该双面覆金属层普通绝缘板制造的LED支架具有优良的耐热性能，在LED封装的银浆固晶中不会出现分层和裂解等问题。 

综上所述，本发明的方法克服了本领域技术人员普遍认为普通绝缘板不能够用于制造功率LED支架的技术偏见，巧妙地将普通绝缘板应用于LED支架的制造，极大的简化了现有的功率LED支架的制造工艺，提高了生产效率、降低了生产成本，本发明的方法制造的产品成本低廉，可靠性好，散热和出光效果好，能应用于回流焊接工艺，适合全自动批量化的测试与编带工艺，有利于下游产品的批量化焊接安装，尤其适用于后续的LED产品制造的表面贴装工艺，具有更为广阔的应用范围。可见，本发明是克服了技术偏见的发明创造，本发明的方法和产品相对于现有技术具有显著的进步，取得了十分突出的、积极的技术效果。 

附图说明

附图1所示为现有技术的功率LED用PLCC型支架结构示意图； 

附图2所示为现有技术的功率LED用陶瓷基板支架结构示意图； 

附图3所示是本发明方法的第一个实施例的工艺流程图； 

附图4所示是本发明方法的第一个实施例的工艺步骤示意图； 

附图5所示是本发明方法的第二个实施例的工艺流程图； 

附图6所示是本发明方法的第二个实施例的工艺步骤示意图； 

附图7所示是本发明的功率LED支架第一个实施例结构示意图； 

附图8所示是本发明的功率LED支架第二个实施例结构示意图； 

附图9所示是本发明的功率LED支架第三个实施例结构示意图； 

附图10所示是本发明的功率LED支架第四个实施例结构示意图。 

附图标记 

01塑料外壳 02金属引线框架 03芯片安放部 04LED芯片 05电极用引脚06基板 07反射腔 

1双面覆金属层的线路基板 10普通绝缘基板(简称基板) 11金属层一 12金属层二 

13盲孔 131金属反射层 141电极小盲孔 142电极导电层 14金属箔 

15厚金属层 16线路层一 161引线连接部 162正负电极层一 17线路层二 

171芯片安放部 172正负电极层二 

2双面覆金属层的线路基板 20普通绝缘基板 21金属层一 22金属层二 

221通底部边缘的金属层 222电极小通孔底部边缘金属层 23通孔 231金属反射层 

24金属箔 25粘合胶片 26路层一 261引线连接部 262负电极层一 

27线路层二 271芯片安放部 272负电极层二 281电极小通孔 282电极导电层 

3支架基板 31通孔 311孔壁金属层 32正负电极 321电极小通孔 322电极导电层 

33金属层一 34金属层二 341孔底部金属层 342电极小通孔底部金属层 35金属箔 

351芯片安放部 352正负电极层二 36粘合胶片 37杯罩板 371杯孔 

4支架基板 41盲孔 411孔壁金属层 42正负电极 421电极小盲孔 43金属层一 

431引线连接部 432正负电极层一 44金属层二 441芯片安放部 442正负电极层二 

422电极导电层 45杯罩板 451杯孔 46粘合胶片 

具体实施方式

图1所示的是一个现有技术的PLCC型支架，具有反射腔结构的塑料外壳01包裹金属引线框架02，该金属引线框架02带有承载LED芯片04的芯片安放部03与电极用的引脚05。 

图2所示的是一个现有技术的陶瓷基板，承载LED芯片的基板06与置于该基板06上的反射腔07均采用陶瓷材料。 

实施例一 

根据图3和图4所示，为本发明提供的一种功率LED支架制造方法的实施例一。 

如图3给出了本实施例的工艺流程图，结合图4给出的工艺步骤示意图，对本实施例的具体制造步骤说明如下。 

步骤S11)准备双面覆金属层线路板： 

准备一双面覆金属层的线路基板1，如图4A所示，包括普通绝缘基板10、覆盖所述基板上表面的金属层一11，以及覆盖所述基板10下表面的金属层二12。基板10的材质没有特殊要求，为普通绝缘板，如PCB板，优选的是，可采用价格便宜的玻璃纤维布基板、CEM-3(3级复合环氧材料，英文Composit Epoxy Material Grade-3)基板、CEM-1(1级复合环氧材料，英文Composit Epoxy Material Grade-1)基板，也可优选采用双马来酰亚胺树脂(BT)基板以及类似的基材；所覆金属层优选的是铜层。 

步骤S12)形成盲孔： 

采用机械工艺、激光工艺或腐蚀工艺，在所述双面覆金属层线路板上形成至少一个盲孔13；所述盲孔13底部是金属层二，即保留金属层二(如图4B所示)，优选的是，可以将盲孔设置为M行×N列的盲孔阵列，以形成具有M行×N列的盲孔13阵列的支架基板结构(图2中未示出)。另一个优选方案是，在此步骤中还可以同时在对应所述盲孔的两侧各形成至少一个电极小盲孔141，以构成电极的一部分(如图4所示)。 

步骤S13)设置孔壁金属层： 

采用电镀法、淀积法或丝网印刷法工艺，在所述盲孔13内壁设置金属反射层131。优选的是，所述金属反射层是铜层或银层，可以增加LED器件的出光效果。在具有电极小盲孔141的优选方案中，还在此步骤中，在所述电极小盲孔141内壁设置电极导电层142(如图4C所示)，以构成正负电极的一部分，优选的是所述电极导电层可为铜层或者银层，以提高电极的导电性能。 

步骤S14)形成厚金属层： 

采用热熔工艺、电镀工艺或沉积工艺在双面覆金属层的线路基板1的金属层二12上增加与之成一体结构的金属层三，进一步增加金属层厚度，形成厚金属层15(如图4D所示)。优选的是所述金属层三是铜层。优选的方案之一是，采用电镀工艺或沉积工艺在金属层二12生成一层金属三，所述金属三与金属层二12构成厚金属层15，所述厚金属层15的厚度达到能够承载LED芯片的厚度。另一个优选的方案是，首先在双面覆金属层线路板1的下表面，将一金属箔14同双面覆金属层线路板1叠合并层压粘贴，使金属箔14物理连接在所述线路板底部的金属层二12上(图4中未示出)，然后采用热熔工艺、电镀工艺或沉积工艺使所述线路板底部的金属层12与所述金属箔14形成致密连接，成一体结构，形成厚金属层15。在此方案中，优选的是将粘合胶片置于所述金属箔14与线路板底部之间，然后高温加热至所述粘合胶片溶解成具有粘贴性的状态，压合所述金属箔14使其与所述线路板底部物理粘贴在一起，形成参见图4E、4F所示的假连接，然后采用热熔工艺、电镀工艺或沉积工艺使所述线 路板底部的金属层12与所述金属箔14形成致密连接，成一体结构，形成厚金属层15。 

步骤S15)蚀刻： 

采用蚀刻工艺在金属层一上形成线路层一16、在厚金属层15上形成线路层二17；所述线路层一16包括引线连接部161和正负电极层一162，其中，形成的所述引线连接部161与所述正负电极层一162分别电性连接；形成的所述线路层二17包括芯片安放部171和与之相互电性绝缘的正负电极层二172，其中芯片安放部171是所述盲孔13的底部，用以承载LED芯片。在具有电极小盲孔141的优选方案中，还形成所述小盲孔141内壁的导电金属层142与正负电极层一162、正负电极层二172电性连接构成正负电极(如图4E所示)。形成的所述线路层一、线路层二与所述盲孔构成功率LED支架结构。 

步骤S16)分离出功率LED支架单元： 

采用切割工艺加工经过上述步骤形成的功率LED支架结构，分离出独立的功率LED支架单元。 

此外，还在上述步骤中具有一些非必须的可选步骤，具体如下。 

在实施步骤S14)前，还可以有一蚀刻步骤S13b)，采用蚀刻工艺去掉线路板下表面的大部分金属层二，保留至少围绕所述孔底部的金属层，作为后续工艺中线路层二的基础。此步骤不是必须步骤，可以省去。 

在实施步骤15)后，还可以有一电镀线路层步骤S15a)，通过电镀工艺在所述线路层一16、线路层二17、盲孔13底部的金属箔上表面、盲孔侧壁的金属层上再电镀形成一层金属层，如银层、金层、锡层等类似的金属层，以增加支架的光亮度和可焊性。此步骤不是必须步骤，可以省去。 

在实施步骤15)后，还可以有一安装杯罩板步骤S15a′)：本步骤为非必须的可选步骤，由下述分步骤组成：子步骤1)准备一基板，基板的材质没有特殊要求，为普通绝缘板，如PCB板，优选的是，可采用价格便宜的玻璃纤维布基板、CEM-3(3级复合环氧材料，英文Composit Epoxy Material Grade-3)、CEM-1(1级复合环氧材料，英文Composit Epoxy MaterialGrade-1)、FR-1(1级阻燃纸基板，英文flame resistant laminates Grade-1)、FR-2(2级阻燃纸基板，英文flame resistant laminates Grade-2)，也可优选采用双马来酰亚胺树脂基板，以及类似的基材；子步骤2)通过机械、激光工艺或者腐蚀工艺，在所述基板上形成与步骤S12)所述盲孔的位置、数量对应的杯孔，形成杯罩板，优选的是，所述杯孔为反射杯状或圆柱状；子步骤3)在所述杯罩板上表面涂覆黑色材料，增加器件的对比度；子步骤4)将所述杯罩板粘贴在步骤S15)或者步骤S15a)后形成的线路板上表面，其中所述杯体口径大于盲孔的口径，遮蔽除引线连接部外的整个线路层一。其中，子步骤3)为可选步骤，该子步骤可以省 去；子步骤4)的一优选实施方案是：A)将粘合胶片置于所述杯罩板与线路板上表面之间；B)高温加热，所述粘合胶片溶解成具有粘贴性的状态，进而粘贴所线路板上表面与杯罩板。 

由于上述步骤S15a)、步骤S15a′)为非必要步骤，在其它实施方案中可以省去此两个步骤或其中之一。 

上述工艺采用的是普通绝缘板的加工工艺，工艺简单，成品率高，相对于现有技术很大程度提高生产效率，降低了加工成本。 

对于上述步骤形成的功率LED支架单元，属于表面贴装型支架，可代替现存大功率LED用的PLCC型支架和陶瓷基板支架；对于包括步骤S15a′)形成的功率LED支架单元，可代替现有常规的顶部出光LED支架，特别适合应用于显示屏用的顶部出光LED器件。 

在本实施例中，采用的工艺十分简单，在双面覆金属层线路板1上形成盲孔金属导电层131，及直接在线路板的金属层二上形成金属层三或者粘贴金属箔后形成致密连接而构成一体结构的厚金属层，该工艺解决了孔底部边缘与金属片之间可能出现空隙的问题和由此所引起的不易通过如“红墨水”等可靠性试验的问题，提高了功率LED支架的可靠性；同时，由于本实施例的工艺，盲孔底部构成一体结构的厚金属层，使盲孔底部光滑连接，提高了LED产品的出光率。 

实施例二 

根据图5和图6所示，为本发明提供的一种功率LED支架制造方法的实施例二。 

如图5给出了本实施例的工艺流程图，结合图6所示工艺步骤示意图，对本实施例的具体制造步骤说明如下。 

步骤S21)准备双面覆金属层线路板： 

准备一双面覆金属层的线路基板2，包括普通绝缘基板20、覆盖所述基板上表面的金属层一21，以及覆盖所述基板下表面的金属层二22；基板20的材质没有特殊要求，为普通绝缘板，如PCB板，优选的是，可采用价格便宜的玻璃纤维布基板(FR-4)、CEM-3(3级复合环氧材料，英文Composit Epoxy Material Grade-3)、CEM-1(1级复合环氧材料，英文Composit Epoxy Material Grade-1)，还可以优选双马来酰亚胺树脂(BT)以及类似材质的基材为基板；优选的是，金属层为铜层。(如图6A所示) 

步骤S22)形成通孔： 

采用机械工艺、激光工艺或腐蚀工艺，在所述双面覆金属层线路板2上形成至少一个通孔23(如图6B所示)；优选的一个方案是，可以将通孔设置为M行×N列的通孔阵列，以形成M行×N列的通孔23阵列的支架基板(图6没示出)；另一个优选的方案是，在该步骤 中还可以同时在对应所述通孔的两侧各形成至少一个电极小通孔281以构成电极的一部分。 

步骤S23)设置孔壁金属层： 

采用电镀工艺、淀积工艺或丝网印刷工艺，在所述通孔23内壁设置上金属层231，起反射作用；在具有电极小通孔281优选方案中，还可在此步骤中在所述电极小通孔内壁设置金属层构成电极导电层282(如图6C所示)，以构成正负电极的一部分。 

步骤S24)第一次蚀刻： 

保留所述覆有金属层线路板上表面的金属层一21；采用蚀刻工艺去掉覆有金属层线路板下表面的大部分金属层二22，其中，保留至少围绕所述通孔23底部边缘的金属层221，作为后续工艺中形成芯片安放部的基础。在设置有电极小通孔的优选方案中，还可以保留金属层二22中围绕小通孔281底部边缘的金属层222，作为后续工艺中形成正负电极层二的基础，以构成支架正负电极层的一部分。(如图6D所示) 

步骤S25)增加金属层厚度： 

通过熔合工艺、淀积工艺或电镀工艺增加所述线路板下表面的金属层厚度，在所述金属层二上增加与之成一体结构的金属层三构成厚金属层，使孔底部的金属层达到能够承载LED芯片的厚度。 

实现该步骤的一个优选的方案是：通过连接金属箔实现增加金属层厚度，即在双面覆金属层线路板2的下表面，将一金属箔24同双面覆金属层线路板2叠合并层压，形成厚金属层。具体分为两步骤：1)压合金属箔：采用粘合工艺将金属箔24压合粘贴在所述线路板底部，形成假连接，所述假连接是附图6F所示的连接；2)使金属箔与所述线路板底部的金属层一体化：采用热熔工艺、电镀工艺或沉积工艺使所述线路板底部的金属层与所述金属箔形成致密连接，成一体结构，形成厚金属层。 

在上述优选方案中，压合金属箔步骤可以通过采用粘合胶片25将金属箔24粘贴在所述双面覆金属层线路板2底部实现，具体步骤是：A)将粘合胶片25置于所述金属箔24与双面覆金属层线路板2底部之间；B)高温加热，所述粘合胶片25溶解成具有粘贴性的状态，进而将所述金属箔24压合粘贴在双面覆金属层线路板2底部，使金属箔24与双面覆金属层线路板2物理粘贴在一起，形成附图6F所示的假连接。在具有电极小通孔的优选方案中，还在所述线路板的电极用小通孔281底部的金属层222与金属箔24形成如附图6F所示的假连接。金属箔与双面覆金属层线路板一体化步骤可以采用热熔工艺、电镀工艺或沉积工艺实现，使所述双面覆金属层线路板底部2通孔周围的金属层221与金属箔24致密连接，形成一体结构，实现金属箔与双面覆金属层线路板一体化。优选的是，在具有电极小通孔的情况下，还包括使得所述线路板的电极用小通孔281底部的金属层222与金属箔24致密连接一起，形成 一体结构的厚金属层(如附图6E、6F、6G所示)。 

在本步骤中，通过压合金属箔步骤后，虽然金属箔24与双面覆金属层线路板2物理粘贴在一起，但是所述通孔23底部的金属层221与金属箔24没有完全真正连接成一体结构，这将导致LED支架在如“红墨水”等可靠性试验中出现不合格的问题，影响LED支架的可靠性与稳定性。通过金属箔与双面覆金属层线路板一体化步骤，使所述双面覆金属层线路板2底部与金属箔24致密连接一起，实现了金属箔与双面覆金属层线路板一体化，克服了由于上述可靠性试验严重不合格的缺陷，增强了本功率LED支架的可靠性。另外，此步骤还可平滑通孔底部，增加反光率。 

步骤S26)第二次蚀刻： 

采用蚀刻工艺蚀刻金属层一21形成线路层一26，蚀刻所述厚金属层形成线路层二27，在厚金属层24上形成线路层二27；所述线路层一26包括引线连接部261和正负电极层一262，其中，引线连接部261分别电性连接正负电极层一262；所述线路层二27包括芯片安放部271和正负电极层二272，二者相互电性绝缘，其中芯片安放部271是置于通孔23底部且密封通孔23底部的金属箔24部分，用以承载LED芯片。(如图6H所示)，在具有正负电极小通孔的优选方案中，还在刻蚀时形成的所述正负电极层二272，所述正负电极层二272是位于电极小通孔281底部且密封电极小通孔281底部的金属层部分。电极小通孔281内壁的金属层282分别电性连接正负电极层一262与正负电极层二272，共同形成功率LED支架的正负电极18。(如图6H所示) 

与实施例一所述相同，还可以在金属层蚀刻步骤后进行可选的电镀线路层步骤S26a)：即通过电镀工艺在所述线路层一26、线路层二27、通孔23底部的金属箔24上表面、通孔23侧壁的金属层231形成金属电镀层，如银层、金层、锡层等类似的金属层，以增加光亮度和可焊性。 

与实施例一所述相同，还可以在金属层蚀刻步骤后进行可选的安装杯罩板步骤S26a’)：具体步骤与实施例一所述的相关内容相同，在此不再赘述。 

上述两可选步骤为非必要步骤，在其它实施例可以省去该俩步骤或其中之一。 

步骤S27)分离出功率LED支架单元：采用切割工艺加工经过上述步骤形成的功率LED支架，分离出独立的功率LED支架单元。 

上述工艺采用的是普通绝缘板的加工工艺，工艺简单，成品率高，相对于现有技术很大程度提高生产效率，降低了加工成本。 

在本实施例的工艺中，采用的工艺十分简单，在双面覆金属层线路板1上形成的通孔金属导电层231、金属层二与粘贴的金属箔后形成致密连接而构成一体结构的厚金属层，该工艺 解决了孔底部的边缘与金属层之间可能出现空隙和由此所引起的不易通过如“红墨水”等可靠性试验的问题，提高了功率LED支架的可靠性，同时，由于本实施例工艺，在通孔内壁设置的金属层与通孔底部的厚金属层形成一体结构的，使孔底部光滑连接，提高了LED产品的出光率。 

实施例三 

根据图7所示，为本发明提供的一种功率LED支架，其结构包括：一双面覆金属层线路板为支架基板3，至少一个设置在所述支架基板3的通孔31，以及位于通孔31两侧的正、负电极32和通孔31底部的芯片安放部351。其中，所述支架基板3是由金属层一33、金属层二34和置于所述两金属层之间的绝缘基板组成；优选的是，所述正或负电极32还各包括至少一个贯穿支架基板3的电极小通孔321，在所述电极小通孔321内壁设置有导电层322或填入导电材料(未标示)；所述金属层一33构成线路层一，包括位于通孔31周围、用于焊接金属线的引线连接部331以及位于所述通孔两侧的正负电极层一332，且引线连接部331分别电性连接正负电极层一332；所述金属层二34构成线路层二，包括围绕通孔31底部的金属层341和围绕电极小通孔321底部的金属层342；所述通孔31内壁镀有金属层311起反射作用；还包括一置于所述支架基板3底部的金属箔35，其中密封所述通孔31底部的金属箔35部分称为芯片安放部351；所述金属箔35通过粘合胶片36粘贴在支架基板3的底部，并且金属箔35与通孔31底部的金属层341成一体结构；所述金属箔35还包括与芯片安放部351电性绝缘的正负电极层二352。所述电极导电层322或所述导电材料(未标示)与所述正或负电极层一332、正或负电极层二352电性连接。 

实施例四 

根据图8所示，本发明提供一种功率LED支架的具体实施例二，其结构与上述具体功率LED支架实施例一的区别在于：还包括一设置于支架基板3上表面的杯罩板37。其中，该杯罩板37是通过粘合胶片36与支架基板3上表面连接；该杯罩板37还包括与通孔31位置对应的孔状杯体即杯孔371；该杯孔371的孔径大于通孔31的孔径，且引线连接部331暴露在杯孔371中；该杯罩板37覆盖正负电极32。优选的是，该杯罩板37杯孔371可以是反射杯状或者圆柱状，不限于本实施例；优选的是，该杯罩板37上表面可以涂覆黑色材料，增加对比度，特别适合应用于户内外LED显示屏中。 

实施例五 

根据图9所示，为本发明提供的一种功率LED支架具体实施例三，其结构包括：一双面 覆金属层线路板为支架基板4，至少一个设置在所述支架基板4的盲孔41，以及位于盲孔41两侧的正负电极42。其中，所述支架基板4是由金属层一43、金属层二44和置于所述两金属层之间的绝缘基板组成；所述金属层一43构成线路层一，包括位于盲孔41周围、用于焊接金属线的引线连接部431以及位于所述盲孔两侧的正负电极层一432，且引线连接部431分别电性连接正负电极层一432；所述金属层二44构成线路层二，包括作为盲孔41底部的金属层(称为芯片安放部441)和正负电极层二442；所述盲孔41内壁镀有金属层411起反射作用；所述芯片安放部441与正、负电极层二442电性绝缘。优选的是，所述正或负电极42还包括至少一个贯穿支架金属层一43、基板4的电极小盲孔421，在所述电极小盲孔421内壁设置有电极导电层422或填入导电材料(未标注)，所述电极导电层422或所述导电材料与所述正或负电极层一432、正或负电极层二442电性连接。 

实施例六 

根据图10所示，为本发明提供的一种功率LED支架具体实施例四，其结构与上述实施例三的区别在于：还包括一设置于支架基板4上表面的杯罩板45。其中，该杯罩板45是通过粘合胶片46与支架基板4上表面连接；该杯罩板45还包括与盲孔41位置对应的孔状杯体即杯孔451；该杯孔451的孔径大于盲孔41的孔径，且引线连接部431暴露在杯孔451中；该杯罩板45覆盖正负电极42。该杯罩板45可以是反射杯状或者圆柱状，不限于本实施例；在其它实施例中，该杯罩板45上表面可以涂覆黑色材料，增加对比度，特别适合应用于户内外LED显示屏中。 

综上所述，本发明克服了现有技术偏见，采用普通绝缘板作为制造功率LED支架的基板，工艺方法简单、成品率高，产品结构设计独特，产品成本低、普及性强，其散热效果良好、应用范围广，适于工业化批量生产，取得了十分突出的技术效果。 

Claims (31)

1.一种表面贴装功率型LED支架的制造方法，其特征在于：所述方法由下述步骤组成：

1)准备双面覆金属层线路板：所述线路板以普通绝缘板为基板，在所述基板上表面覆盖金属层一，在所述基板下表面覆盖金属层二，构成所述双面覆有金属层的线路板；

2)形成孔：采用机械工艺、激光工艺或腐蚀工艺，在所述线路板上形成至少一个孔；

3)设置孔壁金属层：采用电镀工艺、淀积工艺或丝网印刷工艺，在所述孔内壁上设置金属层；

4)增加金属层厚度：通过熔合工艺、淀积工艺或电镀工艺增加所述线路板下表面的金属层厚度，在所述金属层二上增加与之成一体结构的金属层三，构成厚金属层，使所述孔底部的金属层达到能够承载LED芯片的厚度；

5)金属层蚀刻：采用蚀刻工艺处理线路板上的金属层，在所述线路板上表面形成线路层一，在所述线路板下表面形成线路层二，所述线路层一、所述线路层二以及所述孔组成功率LED支架结构；

6)分离功率LED支架单元：采用切割工艺加工上述步骤形成的功率LED支架结构，分离出独立的功率LED支架单元。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

在步骤1)中，所述绝缘板为PCB板；

在步骤2)中，所述形成的孔为M行×N列的孔阵列。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

在实施步骤4)之前，还有一次蚀刻步骤，采用蚀刻工艺去掉线路板下表面的大部分金属层二，保留至少围绕所述孔底部的金属层，作为线路层二的基础。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

在步骤5)中，形成的所述线路层一是围绕所述孔的引线连接部和与所述引线连接部分别电性连接的正负电极层一，形成的所述线路层二是位于所述孔底部的芯片安放部和与所述芯片安放部电性绝缘的正负电极层二，所述芯片安放部用以承载LED芯片，所述正负电极层一和所述正负电极层二电性连接，构成支架的正负电极。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：

在步骤2)中，还在对应所述孔的两侧各形成至少一个电极小孔，以构成电极的一部分；

在步骤3)中，还在所述电极小孔内壁设置孔内金属导电层，以构成电极的一部分；

在步骤4)实施之前，还有一次蚀刻步骤，采用蚀刻工艺去掉线路板下表面的大部分金属层二，保留至少围绕所述孔底部和至少围绕所述电极小孔底部的金属层。

在步骤5)中，形成的所述正负电极层一、正负电极层二是对应于所述电极小孔，并与所述电极小孔内壁金属导电层电性连接，所述正负电极层一、正负电极层二、电极小孔金属导电层组成支架的正负电极。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：

在步骤1)中，所述绝缘板为玻璃纤维布基板、CEM-3基板、CEM-1基板或双马来酰亚胺树脂(BT)基板；所覆金属层是铜层；

在步骤2)中，所述形成的孔为M行×N列的孔阵列；

在步骤3)中，所述孔壁金属层为铜层或银层；

在步骤4)中，所述金属层三为铜层。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于：在实施步骤6)前，还有电镀线路层工艺步骤，通过电镀工艺在所述线路层一、所述线路层二和所述以及孔的内壁镀上一层金属层。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于：电镀形成的一层金属层是银层、金层或锡层。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤6)前，还有安装杯罩板的步骤，由下述分步骤组成：

分步骤1)准备一绝缘基板；

分步骤2)通过机械工艺、激光工艺或腐蚀工艺，在所述基板上形成与步骤2)所形成的所述孔相对应的杯体，所述杯体口径大于孔的口径，构成杯罩板；

分步骤3)将所述杯罩板安装粘贴在线路板上表面，露出所述孔，遮蔽除引线连接部外的整个线路层一。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于：

在所述分步骤2)中，所述绝缘基板为玻璃纤维布基板、CEM-3基板、CEM-1基板、FR-1基板、FR-2基板或双马来酰亚胺树脂基板，形成的所述杯孔是反射杯状或者圆柱状；

在所述分步骤2)之后，还有在所述杯罩板上表面涂覆黑色材料的步骤，以增加器件的对比度；

在所述分步骤3)中，使用粘接胶片将所述杯罩板粘贴在所述线路板上表面。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

在步骤2)中，所述形成的孔为盲孔，所述盲孔的底部为金属层二；

在步骤4)中，使用熔合工艺、淀积工艺或电镀工艺增加所述线路板下表面的金属层厚度，在所述金属层二上熔合金属层三，或淀积或电镀生成金属层三，构成一体结构的厚金属层，使所述盲孔底部的金属层达到能够承载LED芯片的厚度；

在步骤5)中，蚀刻形成的所述线路层一是围绕所述盲孔的引线连接部和与所述引线连接部分别电性连接的正负电极层一，蚀刻形成的所述线路层二是位于所述盲孔底部的芯片安放部和与所述芯片安放部电性绝缘的正负电极层二，蚀刻形成的所述芯片安放部是盲孔底部的厚金属层部分，用以承载LED芯片，所述正负电极层一和所述正负电极层二电性连接，构成支架的正负电极。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于：

在实施步骤4)之前，还有一蚀刻步骤，采用蚀刻工艺去掉线路板下表面的大部分金属层二，保留至少围绕所述盲孔底部的金属层，作为线路层二的基础；

在步骤4)中，所述金属层三是金属箔，构成所述厚金属层包括两个分步骤：1)压合金属箔：采用粘合工艺将金属箔压合粘贴在所述线路板底部，形成假连接；2)使金属箔与所述线路板底部的金属层二一体化：采用热熔工艺使所述线路板底部的金属层与所述金属箔形成致密连接，成一体结构，形成厚金属层。

13.如权利要求11所述的方法，其特征在于：

在步骤2)中，还包括在对应所述盲孔的两侧各形成至少一个电极小盲孔，所述电极小盲孔的底部为金属层二，以构成电极的一部分；

在步骤3)中，还包括采用电镀工艺、淀积工艺或丝网印刷法工艺在所述电极小盲孔内壁设置导电金属层；

在步骤5)中，蚀刻形成的所述正负电极层一，是由保留位于电极小盲孔周围的金属层一构成；蚀刻形成的所述正负电极层二，是由保留位于电极小盲孔底部的厚金属层构成；蚀刻形成的所述正负电极层一、正负电极层二与所述电极小盲内壁金属层电性连接，组成支架正负电极。

14.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

在步骤2)中，所述形成的孔为通孔；

在步骤4)中，所述金属层三是金属箔，构成所述厚金属层包括两个分步骤：1)压合金属箔：采用粘合工艺将金属箔压合粘贴在所述线路板底部，形成假连接；2)使金属箔与所述线路板底部的金属层一体化：采用热熔工艺、电镀工艺或淀积工艺使所述线路板底部的金属层与所述金属箔形成致密连接，成一体结构，形成厚金属层。

在步骤5)中，蚀刻所述金属层一形成的所述线路层一，所述线路层一包括围绕所述通孔的引线连接部和与所述引线连接部电性连接的正负电极层一；蚀刻所述厚金属层形成所述线路层二，所述线路层二包括所述通孔底部的芯片安放部和与所述芯片安放部电性绝缘的正负电极层二，所述芯片安放部是通孔底部的厚金属层部分，用以承载LED芯片，所述正负电极层一、正负电极层二组成支架的正负电极。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于：

在实施步骤4)之前，还有一蚀刻步骤，采用蚀刻工艺去掉线路板下表面的大部分金属层二，保留至少围绕所述通孔底部的金属层，作为线路层二的基础；

在步骤4)中，所述压合金属箔的步骤中的金属箔压合粘贴，是将粘合胶片置于所述金属箔与线路板底部之间，然后高温加热至所述粘合胶片溶解成具有粘贴性的状态，压合所述金属箔使其与所述线路板底部物理粘贴在一起，形成假连接。

16.如权利要求15所述的方法，其特征在于：

在步骤2)中，还包括在对应所述通孔的两侧各形成至少一个电极小通孔，以构成电极的一部分；

在步骤3)中，还包括采用电镀工艺、淀积工艺或丝网印刷法工艺在所述电极小通孔内壁设置导电层；

在实施步骤4)之前的蚀刻步骤中，还保留围绕电极小通孔底部的金属层，作为电极层二的基础；

在步骤4)中，还包括所述压合金属箔步骤，是将金属箔压合粘贴在所述线路板底部，与所述线路板底部的金属层形成假连接；

在步骤5)中，蚀刻形成的所述正负电极层一与所述电极小孔内壁金属导电层电性连接，蚀刻形成的所述正负电极层二是小通孔底部的的厚金属层部分，与所述电极小孔内壁金属导电层电性连接，所述正负电极层一、正负电极层二、电极小通孔组成支架的正负电极。

17.如权利要求1至16之一的方法制造的表面贴装型功率LED支架结构，其特征在于：所述支架是以双面覆金属层线路板作为支架线路板，所述线路板的结构是以普通绝缘板为基板，在其上表面覆盖有金属层一、在其下表面覆盖有金属层二；在所述线路板上具有至少一个孔；在所述孔内壁上设置有金属层；在所述金属层二上增加与之成一体结构的金属层三，构成厚金属层，所述孔底部的金属层的厚度能够承载LED芯片；所述线路板上表面具有线路层一，所述线路板下表面具有线路层二，所述线路层一、所述线路层二以及所述孔组成功率LED支架结构；切割所述功率LED支架结构，可分离出独立的功率LED支架单元。

18.如权利要求17所述的支架结构，其特征在于：

所述线路板是以PCB板为绝缘基板，所述线路板上具有的孔为M行×N列的孔阵列；线路板的下表面大部分金属层二被去除，具有至少围绕所述孔底部的金属层二，构成线路层二的基础；所述线路层二由线路板下表面保留的金属层二与蚀刻后的金属层三组成。

19.如权利要求18所述的支架结构，其特征在于：

所述线路层一的结构是由围绕所述孔的引线连接部和与所述引线连接部分别电性连接的正负电极层一组成，所述线路层二的结构是位于所述孔底部的芯片安放部和与所述芯片安放部电性绝缘的正负电极层二组成，所述芯片安放部用以承载LED芯片，所述正负电极层一和所述正负电极层二电性连接，构成支架的正负电极。

20.如权利要求19所述的支架结构，其特征在于：

在对应所述孔的两侧各具有至少一个电极小孔，以构成电极的一部分；在所述电极小孔内壁设置孔内金属导电层，以构成电极的一部分；在线路板的下表面大部分金属层二被去除，具有至少围绕所述孔底部和至少围绕所述电极小孔底部的金属层；所述正负电极层一、正负电极层二的位置对应于所述电极小孔，并与所述电极小孔内壁金属导电层电性连接，所述正负电极层一、正负电极层二、电极小孔金属导电层组成支架的正负电极。

21.如权利要求20所述的支架结构，其特征在于：

所述绝缘板为玻璃纤维布基板、CEM-3基板、CEM-1基板或双马来酰亚胺树脂(BT)基板；所覆金属层一、金属层二是铜层；所述形成的孔为M行×N列的孔阵列；所述孔壁金属层为铜层或银层；所述金属层三为铜层。

22.如权利要求17所述的支架结构，其特征在于：在所述支架结构的所述线路层一、所述线路层二和所述孔的内壁镀有一层金属层。

23.如权利要求17所述的支架结构，其特征在于：

所述孔为盲孔，所述盲孔的底部为金属层二；所述金属层二上熔合有金属层三，或淀积或电镀生成有金属层三，构成一体结构的厚金属层，所述盲孔底部金属层的厚度能够承载LED芯片；所述线路层一是由围绕所述盲孔的引线连接部和与所述引线连接部分别电性连接的正负电极层一构成，所述线路层二是位于所述盲孔底部的芯片安放部和与所述芯片安放部电性绝缘的正负电极层二，所述芯片安放部是由盲孔底部的厚金属层部分组成，用以承载LED芯片，所述正负电极层一和所述正负电极层二电性连接，构成支架的正负电极。

24.如权利要求23所述的支架结构，其特征在于：

在对应所述盲孔的两侧各形成至少一个电极小盲孔，所述电极小盲孔的底部为金属层二，以构成电极的一部分；所述电极小盲孔内壁设置有导电金属层；所述正负电极层一，是由保留的位于电极小盲孔周围的金属层一构成；所述正负电极层二，是由保留位于电极小盲孔底部的厚金属层构成；蚀刻形成的所述正负电极层一、正负电极层二与所述电极小盲内壁金属层电性连接，组成支架正负电极。

25.如权利要求17所述的支架结构，其特征在于：

所述孔为通孔；所述线路板底部的金属层二上增加的金属层三是金属箔，所述金属箔压合粘贴在所述线路板底部，形成假连接，使所述线路板底部的金属层与所述金属箔一体化构成致密连接，组成厚金属层；所述线路层一是由围绕所述通孔的引线连接部和与所述引线连接部电性连接的正负电极层一构成；所述线路层二是由所述通孔底部的芯片安放部和与所述芯片安放部电性绝缘的正负电极层二构成，所述芯片安放部是由通孔底部的厚金属层部分组成，用以承载LED芯片，所述正负电极层一和所述正负电极层二电性连接，构成支架的正负电极。

26.如权利要求25所述的支架结构，其特征在于：

在线路板下表面的大部分金属层二被去除，具有蚀刻后的至少围绕所述通孔底部的金属层二，作为线路层二的基础；所述金属箔通过粘合胶片高温压合与所述线路板底部物理粘贴，与所述围绕所述通孔底部的金属层二形成假连接；通过熔合、电镀或淀积使金属箔与所述线路板底部的金属层二一体化构成致密连接，成一体结构，构成厚金属层。

27.如权利要求26所述的支架结构，其特征在于：

在对应所述通孔的两侧各具有至少一个电极小通孔，在所述电极小通孔内壁设置有导电层，构成电极的一部分；还具有蚀刻后的围绕电极小通孔底部的金属层二，作为电极层二的基础；所述金属箔压合粘贴在所述线路板底部，还与所述线路板底部的围绕电极小通孔底部的金属层二形成假连接；所述正负电极层一与所述电极小孔内壁金属导电层电性连接，所述正负电极层二是小通孔底部的的厚金属层部分，与所述电极小孔内壁金属导电层电性连接，所述正负电极层一、正负电极层二、电极小通孔组成支架的正负电极。

28.如权利要求23或25所述的支架结构，其特征在于：所述孔两侧的正负电极分别设置有三个电极小孔；所述电极小孔内壁设有导电金属导电层或者填有内部导电材料，并与所述正负电极层一、正负电极层二电性连接，构成正负电极。

29.如权利要求23或25所述的支架结构，其特征在于：所述支架结构还包括一设置在支架基板上表面的杯罩板，所述杯罩板是与支架基板上表面粘合连接在一起；所述杯罩板包括与所述孔位置对应的杯孔；所述杯孔的孔径大于所述孔的孔径，所述引线连接部暴露在所述杯孔中；所述杯罩板覆盖正负电极层一。

30.如权利要求29所述的支架结构，其特征在于：

所述杯罩板为玻璃纤维布基板、CEM-3基板、CEM-1基板、FR-1基板、FR-2基板或双马来酰亚胺树脂基板；所述杯罩板的杯孔是反射杯状或者圆柱状；所述杯罩板上表面涂覆有黑色材料，以增加器件的对比度。

31.如权利要求23或25所述的支架结构，其特征在于：所述杯罩板通过粘接胶片粘贴连接在所述线路板上表面。

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