CN103304276A - 一种陶瓷基板表面金属化的方法及一种大功率led底座 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种陶瓷基板表面选择性金属化的方法及由该方法制成的大功率LED底座,在陶瓷基板中添加功能助剂,所述功能助剂为选自A的氧化物中的两种或多种组成的玻璃态粉末,A为铝、镁、硅、钡、钙、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、铌、钼、锝、钌、铑、钯、银、镉、钽、钨、铼、锇、铱、铂、金、铟、锡、锑、铅或铋。玻璃态功能助剂的添加使陶瓷基板的致密度和导热性能得到很大提升,同时还增强了陶瓷基板对能量束的吸收,直接通过功率较低能量束对陶瓷基板表面活化后即可进行化学镀形成金属层,并且金属层与陶瓷基板结合力强。
Description
技术领域
本发明属于LED陶瓷基板的制作领域,具体涉及一种大功率LED陶瓷散热基板表面金属化的方法。
背景技术
由于陶瓷材料热导率和电绝缘强度较高,热膨胀系数与LED芯片匹配等优点,目前大功率LED多采用陶瓷材料作为散热基板。这就首先需要对陶瓷基板表面进行金属化以形成互联导线。目前现有技术中陶瓷表面金属化的方法工艺复杂,金属层与陶瓷基板的结合为沉积贴面式结合,结合力较低,所制成的陶瓷基板致密度和导热性不佳。
CN1582095公开了一种无需掩膜的陶瓷基板互联导线制造技术,将陶瓷基板通过激光图形刻蚀→活化处理→清洗处理→化学镀处理后,即可在陶瓷基板上直接获得互联导线图形,而无需掩膜处理。其制备工艺在激光图形刻蚀后还需离子钯或胶体钯对陶瓷基板进行活化,才能在陶瓷基板表面镀铜,加大了工艺的复杂性;同时采用活化液活化后直接镀铜,结合力较低,线路板可靠性不高。
发明内容
为了解决现有技术中陶瓷基板表面金属化工艺复杂、镀层与陶瓷基板结合力低和陶瓷基板的致密度和导热性不佳的问题,本发明提供了一种陶瓷基板表面金属化的方法,其具体步骤为:
S1、制备陶瓷基板,所述陶瓷基板的成分包括:陶瓷主体、功能助剂和烧结助剂,所述功能助剂为选自A的氧化物中的两种或多种组成的玻璃态粉末,A为铝、镁、硅、钡、钙、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、铌、钼、锝、钌、铑、钯、银、镉、钽、钨、铼、锇、铱、铂、金、铟、锡、锑、铅或铋;
S2、采用能量束辐射陶瓷表面的选定区域,在选定区域形成化学镀活性中心;
S3、对经过步骤S2的陶瓷基板表面进行化学镀,在选定区域形成金属层。
本发明还提供了一种大功率LED底座,包括陶瓷基板以及通过能量束直接对所述陶瓷基板表面活化后再进行化学镀制得的导线层和焊接金属层,所述导线层和焊接金属层分别位于所述陶瓷基板的上下表面,所述陶瓷基板的成分包括陶瓷主体、功能助剂和烧结助剂;所述功能助剂为选自A的氧化物中的两种或多种组成的玻璃态粉末,A为铝、镁、硅、钡、钙、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、铌、钼、锝、钌、铑、钯、银、镉、钽、钨、铼、锇、铱、铂、金、铟、锡、锑、铅或铋。
本发明通过在陶瓷基板中添加玻璃态的功能助剂,陶瓷基板的制备过程中,玻璃态功能助剂在较低烧结温度下熔化成液相,并均匀分散在陶瓷主体中,液态烧结助剂填充进陶瓷主体粉末之间的空隙,使烧制之后的陶瓷基板更加致密,导热性更好。陶瓷基板的致密性对后期能量束活化并化学镀金属层有较大影响,陶瓷基板越致密活化后化学镀的效果越好。本发明的陶瓷基板生坯可直接采用流延工艺制得,仍具有良好的致密度,制备工艺简单、成本低,同时添加玻璃态功能助剂制备的陶瓷基板具有更高的导热率,特别有利于大功率LED的散热。本发明的陶瓷基板表面金属化的方法,当采用能量束辐射陶瓷基板表面时,分散在陶瓷主体中的功能助剂在能量束的作用下形成化学镀活性中心,由于功能助剂颜色较深,对能量束的吸收率高,使得在较低功率能量束的辐射下所述功能助剂即可形成化学镀活性中心,例如本发明的一个实施例,仅需在20w激光器的照射下即可完成陶瓷基板表面的活化。由于采用低功率能量束进行活化,可制备高精度的陶瓷基板表面互联导线。之后进行化学镀,在化学镀活性中心区域形成金属层,本发明的功能助剂起初以液态形式均匀分散在陶瓷主体中,冷却后与陶瓷主体结合牢固,致密度高,所形成的化学镀活性中心镶嵌于陶瓷主体粉末中,与陶瓷主体之间的结合为咬合,从而所形成的金属层与陶瓷基板结合力很高,所制得的陶瓷基板下表面的焊接金属层可直接作为焊接区域采用贴装焊接的方式与热沉底座进行焊接。本发明提供的陶瓷基板表面金属化方法工艺简单,成本低,易于在大规模生产中的应用。
附图说明
图1为本发明的大功率LED底座的剖视图;
其中附图标记1为陶瓷基板,2为陶瓷基板上表面的导线层,3为陶瓷基板下表面的焊接金属层,4为焊接层,5为热沉底座。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明作进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明提供的陶瓷基板表面选择性金属化的方法,包括以下步骤:
S1: 制备陶瓷基板,所述陶瓷基板的成分包括:陶瓷主体、功能助剂和烧结助剂,所述功能助剂为选自A的氧化物中的两种或多种组成的玻璃态粉末,A为铝、镁、硅、钡、钙、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、铌、钼、锝、钌、铑、钯、银、镉、钽、钨、铼、锇、铱、铂、金、铟、锡、锑、铅或铋;
S2:采用能量束辐射陶瓷表面的选定区域,在选定区域形成化学镀活性中心;
S3:对经过步骤S2的陶瓷基板表面进行化学镀,在选定区域形成金属层。
优选情况下,所述元素A为Ti、Cu、Ca、Co、Fe、Mg或Si时功能助剂转化为化学镀活性中心时所需能量更低。
更优选情况下,所述功能助剂为TiO2/CuO、CaO/CoO、Fe2O3/FeO/MgO或FeO/SiO2/Fe2O3的玻璃态粉末,这些玻璃态粉末具有较低的液化温度,且对能量束的吸收率高,在较低功率下即可转变成化学镀活性中心。
优选情况下,所述陶瓷主体为具有良好导热性能和机械性能的Al2O3或AlN,所述陶瓷基板成分中还包括烧结助剂,所述烧结助剂为Y2O3和MgO以质量比3:1混合后的混合物。所述烧结助剂的加入,在烧结时形成液相,提高陶瓷基板的致密度和导热性能。
本发明的陶瓷基板,陶瓷主体占95-99.5wt%,功能助剂占0.005-3wt%,烧结助剂占2~5wt%;优选情况下,所述陶瓷基板的成分为95-96wt%的Al2O3,0.3-0.6wt%的功能助剂,以及3-4wt%的烧结助剂;或所述陶瓷基板的成分为95-96wt%的 AlN,0.005-0.6wt%的功能助剂,以及3-4wt%的烧结助剂。所述功能助剂和烧结助剂的量不能加入过多,否则会影响陶瓷基板的机械性能和导热性能。
优选情况下,在用能量束对陶瓷基板进行辐射之前还包括对陶瓷基板的粗化处理,所述粗化处理可以增加陶瓷基板表面的粗糙度,从而增强化学镀后金属层与陶瓷基板之间的结合力。
以下说明本发明陶瓷基板的制备方法:
首先制备玻璃态的功能助剂粉末,选取A的氧化物中的两种或多种,A为铝、镁、硅、钡、钙、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、铌、钼、锝、钌、铑、钯、银、镉、钽、钨、铼、锇、铱、铂、金、铟、锡、锑、铅或铋,将两种或多种A的氧化物按一定的比例混合后进行球磨分散,例如,制备TiO2/CuO的玻璃态功能助剂为将TiO2和CuO以质量比1:1或1:2混合,CaO/CoO的玻璃态功能助剂为将CaO和CoO以质量比1:1或1:2混合,Fe2O3/FeO/MgO的功能助剂为将Fe2O3、FeO和MgO以质量比1:1:1或1:2:1混合,FeO/SiO2/Fe2O3的玻璃态功能助剂为将FeO、SiO2和Fe2O3以质量比1:1:1或1:2:1混合。然后将球磨后的混合氧化物在熔炼装置内熔化并进行淬水冷,冷却后得到玻璃态的功能助剂碎片,之后再进行湿法球磨即得到功能助剂粉末。
制备陶瓷基板,将重量比例95-99.5wt%的Al2O3陶瓷主体、2~5wt%的烧结助剂(Y2O3和MgO以质量比3:1混合后的混合物)和0.005-3wt%的玻璃态功能助剂的粉料与溶剂(乙醇及二甲苯的混合物)及分散剂(三油酸甘油酯)按照一定配比混合后进行一次球磨8-16h,一次球磨后再加入一定比例的粘结剂PVB、增塑剂(聚乙二醇及邻苯二甲酸二丁酯的混合物)以及消泡剂进行二次球磨,球磨时间8-16h;之后将球磨后的浆料过滤并真空脱泡20-30min;将真空脱泡后的浆料在流延机下流延成型后干燥得到陶瓷基板生坯;将陶瓷基板生坯放入烧结炉中升温至600℃进行排胶,再在1600℃~1700℃下进行烧结,冷却后进行喷砂处理,然后再次放入烧结炉中升温至1400℃-1500℃进行复烧整平即制得本发明的氧化铝陶瓷基板。
将制得的氧化铝陶瓷基板进行喷砂粗化处理,粗化处理后进行超声水洗并干燥。干燥后的陶瓷基板放在激光器下进行选择性辐射活化以形成化学镀活性中心。再经过稀硫酸清洗后放入化学镀液中进行化学镀,化学镀后在陶瓷基板的活化区域形成所需金属层。粗化后的陶瓷基板可以在化学镀中与镀层金属结合更牢固。
所述陶瓷主体也可以为氮化铝,所用的烧结助剂可以为Y2O3和MgO以质量比3:1混合后的混合物,氮化铝陶瓷基板采用现有流延工艺制坯、烧结而成。具体制备方法为:将重量比例95-99.5wt%的AlN,2~5wt%的烧结助剂,以及0.005-3wt%的玻璃态功能助剂与溶剂(乙醇及二甲苯的混合物),分散剂(三油酸甘油酯)按照一定配比混合后进行一次球磨8-16h;一次球磨后再加入一定比例的粘结剂PVB、增塑剂(聚乙二醇及邻苯二甲酸二丁酯的混合物)以及消泡剂进行二次球磨,球磨时间8-16h;之后将球磨后的浆料过滤进行真空脱泡20-30min;将脱泡后的浆料在流延机下流延成型并干燥得到陶瓷基板生坯;将陶瓷基板生坯放入烧结炉中升温至600℃进行排胶,然后在氮气的气氛下,1650℃-1800℃下进行烧结,1600℃-1700℃下复烧整平制得氮化铝陶瓷基板。
将制得的氮化铝陶瓷基板经过超声水洗并干燥后,放入0.1mol/L浓度的NaOH溶液中粗化处理15-30min,粗化后的陶瓷基板可以在化学镀中与镀层金属结合更紧密。将氮化铝陶瓷基板清洗干燥后放在激光器下进行选择性活化,再经过稀硫酸清洗后放入化学镀液中进行化学镀形成所需金属层。
本发明中用于对陶瓷基板表面进行活化的能量束可以为激光、电子束或离子束;激光能量束的功率密度为101-109W/cm2;电子束辐射的功率密度为101-1011W/cm2;离子束辐射的离子束能量为101-106eV。
优选情况下采用激光进行活化,所述激光活化的条件没有特别限制,优选激光波长为200-3000nm,功率为5-3000W,频率为0.1-200KHz,激光走线速度为0.01-50000mm/s,填充间距0.01mm-5mm。使用激光器时调节上述各参数,可以使激光能量束的功率密度在101-109W/cm2范围内。
采用上述氧化铝或氮化铝陶瓷基板进行线路图形化学镀,镀层厚度为10-30μm。
如图1所示,本发明还提供了一种大功率LED底座,包括陶瓷基板1、位于陶瓷基板正面的导线层2、位于陶瓷基板背面的焊接金属层3和位于焊接金属层下方的热沉底座5,所述陶瓷基板的成分包括陶瓷主体、功能助剂以及烧结助剂,所述功能助剂为选自A的氧化物中的两种或多种组成的玻璃态粉末,A为铝、镁、硅、钡、钙、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、铌、钼、锝、钌、铑、钯、银、镉、钽、钨、铼、锇、铱、铂、金、铟、锡、锑、铅或铋;陶瓷基板正面的导线层和背面的焊接金属层为通过能量束直接对陶瓷基板表面活化后再经过化学镀制得;所述陶瓷基板背面的焊接金属层与热沉底座的连接方式为焊接,形成焊接层4。
本发明的大功率LED底座,所述陶瓷基板的成分中陶瓷主体占95-99.5wt%,功能助剂占0.005-3wt%,烧结助剂占2~5wt%。优选情况下,所述陶瓷基板的陶瓷主体为氧化铝,所述陶瓷基板的成分为95-96wt% 的Al2O3,0.3-0.6wt%的功能助剂,以及3-4wt%的烧结助剂。所述陶瓷基板的陶瓷主体还可以为氮化铝,所述陶瓷基板的成分为95-96wt%的 AlN,0.005-0.6wt%的功能助剂,以及3-4wt%的烧结助剂。所述烧结助剂为Y2O3和MgO以质量比3:1混合后的混合物。
本发明提供的陶瓷基板表面金属化的方法工艺简单,所形成的金属层与陶瓷主体的结合力度大,本发明的方法不仅可以用于陶瓷基板正面线路图形的选择性金属化,还可用于陶瓷基板背面形成焊接金属层,背面焊接金属层可直接作为焊接区域,并可采用贴装焊接的方式与热沉底座进行焊接,散热结构简单,热阻小,散热效率高。
以下结合具体实施例对本发明做进一步详细描述:
实施例1:
首先制备陶瓷基板,所述陶瓷基板的具体组分为:96wt%的Al2O3陶瓷主体,0.5wt%的CuO/TiO功能助剂,其中CuO与TiO的质量比为1:1,以及3.5wt%的烧结助剂,所述烧结助剂为Y2O3和MgO以质量比3:1混合后的混合物。采用流延成型的方法制备生坯并烧结;具体方法如下,先将上述陶瓷基板粉料100g、溶剂(乙醇和二甲苯以质量比1:1混合)50g、分散剂(三油酸甘油酯)3g放入球磨机中进行一次球磨12h,一次球磨后,再往其中加入6g的粘结剂(PVB),5g增塑剂(聚乙二醇与邻苯二甲酸二丁酯以质量比1:1混合),以及0.1g消泡剂进行二次球磨,球磨时间为16h;球磨后过滤并进行真空脱泡25min,然后将所得浆料在流延机下进行流延成型,干燥后得到陶瓷基板生坯;接下来将陶瓷基板生坯放入烧结炉中在空气中升温至600℃下排胶,然后在1650℃下进行烧结,烧结后进行喷砂处理,最后在1600℃进行复烧整平得到氧化铝陶瓷基板;将得到的氧化铝陶瓷基板进行喷砂粗化处理、超声水洗并干燥后,于20w的激光器下进行选择性活化,活化后经浓度为5%的稀硫酸清洗后放入化学镀铜液中进行化学镀6h在陶瓷基板正面形成导线层、背面形成焊接金属层。所述化学镀铜液为本领域常规的镀铜液,例如化学镀铜液包括0.12mol/L 的CuSO4·5H2O,0.14mol/L的Na2EDTA·2H2O,10mg/L的亚铁氰化钾,10mg/L 的2,2’-联吡啶,0.10mol/L的乙醛酸(HCOCOOH),并用NaOH溶液和H2SO4溶液调节镀液的pH值为12。化学镀金属层后即制得本实施例的大功率LED氧化铝陶瓷基板。
实施例2:
本实施例中功能助剂为占陶瓷基板总重量0.5wt% 的CaO/CoO系玻璃态粉末,其中CaO与CoO的质量比为1:1;其他工艺与实施例1相同。
实施例3:
本实施例中,功能助剂为占陶瓷基板总重量0.5wt% 的Fe2O3/FeO/MgO系玻璃态粉末,其中质量比Fe2O3:FeO:MgO为1:1:1;其他工艺与实施例1相同。
实施例4:
本实施例中功能助剂为占陶瓷基板总重量0.5wt%的FeO/SiO2/Fe2O3系玻璃态功能助剂,其中质量比FeO:SiO2:Fe2O3为1:1:1;其他工艺与实施例1相同。
实施例5:
本实施例中陶瓷基板的组分为:96wt%的AlN陶瓷基板;0.5wt%的CuO/TiO2系玻璃态功能助剂,其中CuO与TiO2的质量比为1:1;以及3.5wt%的烧结助剂,所述烧结助剂为Y2O3和MgO以质量比3:1混合后的混合物。采用流延成型的方法制备生坯并烧结,方法如下:先将上述陶瓷基板粉料100g、溶剂(乙醇和二甲苯以质量比1:1混合)50g、分散剂(三油酸甘油酯)3g放入球磨机中进行一次球磨12h,一次球磨后,再往其中加入6g的粘结剂(PVB),5g增塑剂(聚乙二醇与邻苯二甲酸二丁酯以质量比1:1混合),以及0.1g消泡剂进行二次球磨,球磨时间为16h;球磨后过滤并进行真空脱泡25min,然后将所得浆料在流延机下进行流延,干燥后得到生坯;接下来将陶瓷基板生坯放入烧结炉中在空气中升温至600℃下排胶,然后在氮气气氛下升温至1750℃下进行烧结,最后在1600℃下进行复烧整平得到氮化铝陶瓷基板。将得到的氮化铝陶瓷基板超声清洗并干燥后在0.1 mol/L的NaOH溶液中进行粗化处理20min,清洗干燥后于20w的激光器下进行选择性活化,之后再经浓度为5%的稀硫酸清洗后放入化学镀铜液中进行化学镀6h在陶瓷基板正面形成导线层、背面形成焊接金属层,所述化学镀铜液为本领域常规的镀铜液,例如化学镀铜液包括0.12mol/L 的CuSO4·5H2O,0.14mol/L 的Na2EDTA·2H2O,10mg/L的亚铁氰化钾,10mg/L 的2,2’-联吡啶,0.10mol/L的乙醛酸(HCOCOOH),并用NaOH溶液和H2SO4溶液调节镀液的pH值为12 -13.5。化学镀金属层之后得到本发明的大功率LED氮化铝陶瓷基板。
实施例6:
本实施例中,功能助剂为占陶瓷基板总重量0.5wt%的CaO/CoO系玻璃态粉末,CaO与CoO的质量比为1:1;其他工艺与实施例5相同。
实施例7:
本实施例中,功能助剂为占陶瓷基板总重量0.5wt%的Fe2O3/FeO/MgO系玻璃态粉末,其中质量比Fe2O3:FeO:MgO为1:1:1;其他工艺与实施例5相同。
实施例8:
本实施例中,功能助剂为占陶瓷基板总重量0.5wt%的FeO/SiO2/ Fe2O3系玻璃态功能助剂,其中质量比FeO:SiO2:Fe2O3为1:1:1;其他工艺与实施例5相同。
对比例1:
本对比例中所选氧化铝陶瓷基板的成分为:96wt%的Al2O3和4wt%的烧结助剂(Y2O3和MgO以质量比3:1混合后的混合物),其他工艺与实施例1相同。
对比例2:
本对比例中所选氮化铝陶瓷基板的成分为:96wt%的AlN和4%的烧结助剂(Y2O3和MgO以质量比3:1混合后的混合物),其他工艺与实施例5相同。
对比例3:
将实施例1中制备的粗化后的氧化铝陶瓷基板表面清洗干燥后放入钯液(0.3g/L的pdCl2 +2ml/L 的HCl水溶液中)活化2分钟,之后再放入化学镀铜液中进行化学镀6h,所述化学镀铜液与实施例1中的镀铜液相同,然后再通过在陶瓷基板上丝网印刷保护油墨、化学刻蚀、去除保护油墨、清洗干燥等步骤得到与实施例1同样正面规格线路和背面金属层;再把背面金属层用有机层覆盖保护,在正面线路镀层上化学镀银1μm,清洗掉背面有机层后干燥,即制得大功率LED氧化铝陶瓷基板。
对比例4:
将实施例5中制备的粗化后的氮化铝陶瓷基板表面清洗干燥后放入钯液(0.3g/L的pdCl2 +2ml/L 的HCl水溶液中)活化2分钟,之后再放入化学镀铜液中进行化学镀6h,所述化学镀铜液与实施例17中的镀铜液相同,然后再通过在陶瓷基板上丝网印刷保护油墨、化学刻蚀、去除保护油墨、清洗干燥等步骤得到与实施例1同样正面规格线路和背面金属层;再把背面金属层用有机层覆盖保护,在正面线路镀层上化学镀银1μm,清洗掉背面有机层后干燥,即制得大功率LED氮化铝陶瓷基板。
将以上实施例和对比例中制备的样品分别进行如下测试:
体积密度测试:根据GB2413-81进行测试。
导热系数测试:采用GB5598-85进行测试。
镀层结合力测试:测试标准:ISO 2409。测试步骤:使用外科手术刀的刀背或指定的交叉割刀在基板背面镀层上划12道划痕,两条刮痕互相成90°角,以便在表面上形成栅格,划痕的间隔为1mm(如果表面太小可只划一个叉,即2道划痕)。确保切割至基体材料。否则,应在新的位置重新切割。沿着划痕的方向用刷子刷5次。把3M胶带(600或类似型号)粘在表面上,用指尖将胶带擦紧,确保与涂层的良好接触,在5分钟内从胶带的自由端起以60°的角度在0.5-1秒内将胶带有规则的揭开撕去胶带。如没有任何脱落为5B,脱落量在0-5%之间为4B,5-15%之间为3B,15-35%之间为2B,35-65%之间为1B,65%以上为0B。
具体测试结果如表1所示。
表一
体积密度(单位:g/cm3) | 导热系数(单位:W/m.K) | 结合强度 | |
实施例1 | 3.72 | 17 | 5B |
实施例2 | 3.75 | 16 | 5B |
实施例3 | 3.73 | 17 | 5B |
实施例4 | 3.76 | 15 | 5B |
实施例5 | 3.30 | 163 | 5B |
实施例6 | 3.28 | 162 | 5B |
实施例7 | 3.27 | 164 | 5B |
实施例8 | 3.26 | 161 | 5B |
对比例1 | 3.78 | 20 | 镀不上 |
对比例2 | 3.32 | 168 | 3B |
对比例3 | 2B | ||
对比例4 | 2B |
从表一中可以看出,采用本发明提供的陶瓷表面金属化的方法,所形成的金属层镀与陶瓷主体之间的结合力强。对比例1中制备的氧化铝陶瓷基板不含本发明的功能助剂,在通过激光活化后化学镀无法形成镀层;对比文件2中氮化铝陶瓷基板不含功能助剂,虽然表面可以形成镀层,但镀层与陶瓷基板的结合力较差;对比例3和4为采用现有的钯液对陶瓷基板进行活化,化学镀后其表面的技术镀层与陶瓷体结合力较差。
Claims (15)
1.一种陶瓷基板表面金属化的方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:制备陶瓷基板,所述陶瓷基板的成分包括:陶瓷主体、功能助剂和烧结助剂,所述功能助剂为选自A的氧化物中的两种或多种组成的玻璃态粉末,A为铝、镁、硅、钡、钙、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、铌、钼、锝、钌、铑、钯、银、镉、钽、钨、铼、锇、铱、铂、金、铟、锡、锑、铅或铋;
S2:采用能量束辐射陶瓷基板表面的选定区域,在选定区域形成化学镀活性中心;
S3:对经过步骤S2的陶瓷基板表面进行化学镀,在选定区域形成金属层。
2.根据权利要求1所述的陶瓷基板表面金属化的方法,其特征在于,A为Ti、Cu、Ca、Co、Fe、Mg或Si。
3.根据权利要求1或2所述的陶瓷基板表面金属化的方法,其特征在于,所述功能助剂为TiO2/CuO、CaO/CoO、Fe2O3/FeO/MgO或FeO/SiO2/Fe2O3的玻璃态粉末。
4.根据权利要求1所述的陶瓷基板表面金属化的方法,其特征在于,所述烧结助剂为Y2O3和MgO以质量比3:1混合后的混合物。
5.根据权利要求1所述的陶瓷基板表面金属化的方法,其特征在于,所述陶瓷基板的成分中陶瓷主体占95-99.5wt%,功能助剂占0.005-3wt%,烧结助剂占2~5wt%。
6.根据权利要求1所述的陶瓷基板表面金属化的方法,其特征在于,所述陶瓷基板的成分为95-96wt%的Al2O3,0.3-0.6wt%的功能助剂,以及3-4wt%的烧结助剂。
7.根据权利要求1所述的陶瓷基板表面金属化的方法,其特征在于,所述陶瓷基板的成分为95-96wt%的 AlN,0.005-0.6wt%的功能助剂,以及3-4wt%的烧结助剂。
8.根据权利要求1所述的陶瓷基板表面金属化的方法,其特征在于,在用能量束对陶瓷基板进行辐射之前还包括对陶瓷基板的粗化处理。
9.根据权利要求1所述的陶瓷基板表面金属化的方法,其特征在于,所述能量束为激光、电子束或离子束;激光能量束的功率密度为101-109W/cm2;电子束辐射的功率密度为101-1011W/cm2;离子束辐射的离子束能量为101-106eV。
10.一种大功率LED底座,包括陶瓷基板以及通过能量束直接对所述陶瓷基板表面活化后再进行化学镀制得的导线层和焊接金属层,所述导线层和焊接金属层分别位于所述陶瓷基板的上下表面,其特征在于,所述陶瓷基板的成分包括陶瓷主体、功能助剂和烧结助剂;所述功能助剂为选自A的氧化物中的两种或多种组成的玻璃态粉末,A为铝、镁、硅、钡、钙、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、铌、钼、锝、钌、铑、钯、银、镉、钽、钨、铼、锇、铱、铂、金、铟、锡、锑、铅或铋。
11.根据权利要求10所述的大功率LED底座,其特征在于,所述大功率LED底座还包括位于焊接金属层下方的热沉底座,所述焊接金属层与热沉底座之间的连接方式为焊接。
12.根据权利要求10所述的大功率LED底座,其特征在于,所述所述烧结助剂为Y2O3和MgO以质量比3:1混合后的混合物。
13.根据权利要求10所述的大功率LED底座,其特征在于,所述陶瓷基板的成分中陶瓷主体占95-99.5wt%,功能助剂占0.005-3wt%,烧结助剂占2~5wt%。
14.根据权利要求10所述的大功率LED底座,其特征在于,所述陶瓷基板的成分为95-96wt% 的Al2O3,0.3-0.6wt%的功能助剂,以及3-4wt%的烧结助剂。
15.根据权利要求10所述的大功率LED底座,其特征在于,所述陶瓷基板的成分为95-96wt%的 AlN,0.005-0.6wt%的功能助剂,以及3-4wt%的烧结助剂。
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