CN103117335A - 具有电路的复合式金属陶瓷基板的制法及其结构 - Google Patents

Abstract

一种具有电路的复合式金属陶瓷基板的制法及其结构，包括下列步骤：a、提供金属基板；b、对金属基板进行前处理，以去除金属基板表面的各种物质及油污；c、将陶瓷材料喷涂溅镀到金属基板表面；d、对金属基板进行干燥处理；以及e、于陶瓷层上形成所需电路；藉此，通过上述步骤以得一顶面具有电路且散热优良的复合式金属陶瓷基板。

Description

具有电路的复合式金属陶瓷基板的制法及其结构

技术领域

本发明涉及一种具有电路的复合式金属陶瓷基板的制法及其结构，尤适于应用在电路基板的制造方法。

背景技术

LED具有耗电量低、发热度低、使用寿命长、启动速率快、色彩丰富以及亮度佳的优点，同时并能大量节省照明灯具的用电量。故LED已渐渐取代传统灯具成为未来市场的主流。LED虽有上述种种优点，但当LED使用于照明用途时，主要是通过多个LED灯模块化而形成LED灯具，由模块化的LED灯具提供所需的照明，而LED灯具在发光提供照明的同时也会产生热能，产生的热能若无法有效散逸，长期下来将会影响LED灯具的使用寿命。

在现有的LED散热技术中，一般都是以陶瓷散热器或是以铝制鳍片散热；铝制鳍片的散热方式是将铝制的散热鳍片装设于LED模块的表面，当LED模块发光时，由铝制的散热鳍片将LED模块所产生的热予以散逸。这样的散热方式虽然可以将LED模块所产生的热散发，但铝制散热鳍片除可散热之外并具有导电的功能，因此必须在LED模块与散热鳍片之间做好绝缘，以防止电击的情况发生。

而传统的陶瓷散热器以银胶将电路印制于陶瓷散热器，并且在印制完成后以700度以上的高温长时间烧结，使电路固化于陶瓷散热器。然而，这样的制作方式耗时、制造过程繁复，而且制出的陶瓷散热器本身的重量较重。故可知，现有的LED散热器所衍生的问题及不足，实非一良善的设计而亟待加以改良。

发明内容

本发明的主要目的，在提供一种可制出顶面具有电路、且具有优良散热效果的基板的具有电路的复合式金属陶瓷基板的制法。

本发明的次要目的，在提供一种于金属基板表面披覆有散热层，同时于散热层上设有电路的具有电路的复合式金属陶瓷基板的结构。

为达到上述目的，本发明包括下列步骤：a、提供金属基板；b、对金属基板进行前处理，以去除金属基板表面的各种物质及油污；c、将陶瓷材料喷涂溅镀到金属基板表面；d、对金属基板进行干燥处理；以及e、于陶瓷层上形成所需电路；藉此，通过上述步骤以得一顶面具有电路且散热优良的复合式金属陶瓷基板。

如上所述的具有电路的复合式金属陶瓷基板的制法，步骤a的金属基板为铝、钛或镁任一种。

如上所述的具有电路的复合式金属陶瓷基板的制法，步骤b前处理包含脱脂、除污或除锈任一种。

如上所述的具有电路的复合式金属陶瓷基板的制法，步骤c使用等离子熔射、喷涂或等离子氧化烧结的其中任一种方式。

如上所述的具有电路的复合式金属陶瓷基板的制法，步骤c利用不同电压功率、电流大小、脉波频率大小而将陶瓷材料喷涂溅镀到金属基板表面。

如上所述的具有电路的复合式金属陶瓷基板的制法，步骤c的陶瓷材料为氧化铝、氮化铝或氮化硼复合组成。

如上所述的具有电路的复合式金属陶瓷基板的制法，步骤d后还包括步骤d1，该步骤d1为于该陶瓷层上进行蚀刻并形成一线路路径。

如上所述的具有电路的复合式金属陶瓷基板的制法，步骤e中的电路形成在线路路径上。

如上所述的具有电路的复合式金属陶瓷基板的制法，其还包括步骤f，该步骤f为将电子元件结合在电路上。

如上所述的具有电路的复合式金属陶瓷基板的制法，步骤f的电子元件为led(发光二极管)。

如上所述的具有电路的复合式金属陶瓷基板的制法，步骤f的led为单颗、阵列或模块任一种形式。

为达到上述目的，本发明的具有电路的复合式金属陶瓷基板结构，包括：一金属基板；一陶瓷披覆层，将金属基板完全包覆住；一电路，设于陶瓷披覆层上；以及至少一电子元件，结合于电路上，同时电子元件通过基板上的穿孔连接电源线。

如上所述的具有电路的复合式金属陶瓷基板结构，金属基板为铝、钛或镁任一种。

如上所述的具有电路的复合式金属陶瓷基板结构，陶瓷披覆层为氧化铝、氮化铝或氮化硼复合组成。

如上所述的具有电路的复合式金属陶瓷基板结构，陶瓷披覆层完全包覆住金属基板后的厚度在6mm以上。

本发明相较于现有技术突出的优点是：

1、通过等离子处理，令金属基板的表面形成陶瓷材料披覆层，使基板成为复合式金属陶瓷基板。

2、利用非传统阳极处、电镀、硬度处理而藉特殊的表面处理技术，故无环保公害的问题。

3、线路在一体成型的高导热的陶瓷基板上形成，以免去二次铝基板的热阻效应，同时可于线路上封装led，不论是单颗、阵列、或模块，均可简化工艺及降低不良率。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1本发明的制造流程方框图；

图2本发明金属基板的纵向剖视图；

图3本发明金属陶瓷基板的纵向剖视图；

图4本发明具有电路的金属陶瓷基板的纵向剖视图；

图5本发明具有电路的金属陶瓷基板的丽瑛实施态样；

图6本发明实施例的立体外观图；

图7本发明实施例的使用示意图。

其中，附图标记

步骤a～e

1、复合式金属陶瓷基板

11、金属基板

111、穿孔

112、线路路径

12、陶瓷披覆层

13、电路

131、焊接垫

14、led芯片电源线

15、电源线

16、电源线

具体实施方式

下面以具体实施例对本发明作进一步描述：

请参图1，本发明具有电路的复合式金属陶瓷基板的制法，包含下列步骤：

a、提供金属基板，具有至少一穿孔；

b、对金属基板进行前处理，包含脱脂、除污或除锈等处理方式，以去除金属基板表面的各种物质(含有机物质)及油污；

c、使用等离子熔射、喷涂或等离子氧化烧结，并利用不同电压功率、电流大小、膜波频率大小的等离子处理，将陶瓷材料喷涂溅镀到金属基板表面，并修整电功率、频率的变化，让金属基板表面的陶瓷均匀平整，使陶瓷层厚度受控制；

d、对金属基板进行干燥处理；

e、于陶瓷层上形成所需电路，其实施方式可于该陶瓷层上进行蚀刻并形成一线路路径，再将电路形成在线路路径上，亦或者，电路可直接形成在陶瓷层上；以及

f、将电子元件(如led等)结合在电路上，该led是为单颗、阵列或模块任一种形式。

请参图2～图5，为本发明的较佳实施例，主要设有一金属基板11，金属基板11为一铝、钛或镁任一种，其上具有至少一穿孔111，本实施例的穿孔111设有一个，一陶瓷披覆层12是使用等离子熔射、喷涂、或等离子氧化烧结的其中任一种方式而附着于金属基板11的表层，且陶瓷披覆层12完全包覆住金属基板11后的厚度在6mm以上，并直接在该陶瓷披覆层12形成电路13，亦或者，先于陶瓷披覆层12上进行线路路径112的蚀刻，以在线路路径112上形成电路(如图5所示)，以完成具有所需电路13的复合式金属陶瓷基板1。

又，请再参图6，复合式金属陶瓷基板1的陶瓷披覆层12上所设的电路13是设为多个相互连接的焊接垫131，通过焊接垫131以便于结合电子元件14，例如led芯片14，led芯片14是为单颗、阵列式或模块式其中任一种，再者，另通过穿孔111令电源线15、16穿设结合于复合式金属陶瓷基板1，以完成一连接电源后，与复合式金属陶瓷基板1电性连结的多led芯片14发出亮光，如图7所示。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种具有电路的复合式金属陶瓷基板的制法，其特征在于，包括下列步骤：

a、提供金属基板；

b、对金属基板进行前处理，以去除金属基板表面的各种物质及油污；

c、将陶瓷材料喷涂溅镀到金属基板表面，并将金属基板完全包覆住；

d、对金属基板进行干燥处理；以及

e、于陶瓷层上形成所需电路。

2.根据权利要求1项所述的具有电路的复合式金属陶瓷基板的制法，其特征在于，步骤a的金属基板具有至少一穿孔，该金属基板为铝、钛或镁任一种所构成，步骤b前处理包含脱脂、除污或除锈任一种。

3.根据权利要求1所述的具有电路的复合式金属陶瓷基板的制法，其特征在于，步骤c是使用等离子熔射、喷涂或等离子氧化烧结的其中任一种方式，并利用不同电压功率、电流大小、脉波频率大小而将陶瓷材料喷涂溅镀到金属基板表面。

4.根据权利要求1所述的具有电路的复合式金属陶瓷基板的制法，其特征在于，步骤c的陶瓷材料为氧化铝、氮化铝或氮化硼复合组成。

5.根据权利要求1所述的具有电路的复合式金属陶瓷基板的制法，其特征在于，步骤d后还包括步骤d1，该步骤d1为于该陶瓷层上进行蚀刻并形成一线路路径，该步骤e中，该电路形成在该线路路径上。

6.根据权利要求1所述的具有电路的复合式金属陶瓷基板的制法，其还包括步骤f，该步骤f为将电子元件结合在该电路上。

7.一种具有电路的复合式金属陶瓷基板结构，其特征在于，包括：

一金属基板；

一陶瓷披覆层，将金属基板完全包覆住；

一电路，设于陶瓷披覆层上；以及

至少一电子元件，结合于电路上。

8.根据权利要求7所述的具有电路的复合式金属陶瓷基板结构，其特征在于，金属基板具有至少一穿孔，为铝、钛或镁任一种所构成。

9.根据权利要求7所述的具有电路的复合式金属陶瓷基板结构，其特征在于，陶瓷披覆层为氧化铝、氮化铝或氮化硼复合组成。

10.根据权利要求7所述的具有电路的复合式金属陶瓷基板结构，其特征在于，陶瓷披覆层完全包覆住金属基板后的厚度在6mm以上。

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