CN105140371A - 一种led基板及led封装 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种LED基板及LED封装，包括BT树脂和金属焊盘，BT树脂的中心固晶区设有通孔，通孔内通过沉铜工艺形成热沉将孔堵住，热沉与电路板之间通过锡膏焊接。这样LED芯片产生的热量可以直接通过热沉、锡膏和电路板散发出去，大大的减少了热量的散热途径，能将热量快速的散发出去，提高了基板的散热功能。同时热量直接通过热沉、锡膏和电路板散发出去，使得在有限的体积下增大了散热面积，减少了封装体的热阻<i>，</i>实现了小尺寸高功率的LED封装<i>；</i>另外在热沉中密封一个铜珠可以改善在沉铜塞孔时因为塞孔面积较大造成塞孔表面不平整以及热沉密度不够的问题，使得整个LED封装的散热效果更好。
Description
技术领域
本发明涉及LED封装，更具体地说是涉及一种LED基板以及LED封装。
背景技术
现在的LED封装朝小尺寸，轻薄型发展，同时又要求功率越来越高，使得LED芯片的热流密度更大，对封装基板材料散热要求也越来越高。
图1中所示的为现有技术中常规LED封装的示意图，现有技术中的LED封装中基板1的焊盘2设置在基板2的底部，焊盘2再与电路板4焊接，而LED芯片3固焊在基板1的正面，那么LED芯片3在工作时产生的热量需要通过基板1才能散发出去，但是由于基板的基材热阻较大，不利于散热，故此类封装只适用于小功率，而不适用于中大功率。另外，现有技术中的LED封装因为需要做到体积小，一般采用BT树脂基板，而BT树脂基板导热系数并不高，故现有技术中难以实现中大功率的LED封装；但如果采用陶瓷则成本又较高。
发明内容
针对现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题在于提供了一种能使芯片产生的热量快速导出，实现小尺寸中大功率封装的LED基板以及LED封装。
为解决上述技术问题，本发明通过以下方案来实现：一种LED基板，包括BT树脂和金属焊盘，金属焊盘由BT树脂具有的一个顶面延伸至与顶面相对的底面，BT树脂的中心固晶区设有通孔，通孔内通过沉铜工艺形成热沉将孔堵住。
进一步的，实现所述LED基板的沉铜工艺包括以下步骤：
S1、在BT树脂的中心固晶区钻一个通孔；
S2、对通孔进行沉铜，将整个孔填充满，形成热沉；
S3、对热沉表面进行平滑和电镀氧化处理；
S4、对金属焊盘表面进行镀银或镀金处理。
本发明还提供了另外一种LED基板，包括BT树脂和金属焊盘，金属焊盘由BT树脂具有的一个顶面延伸至与顶面相对的底面，BT树脂的中心固晶区设有通孔，通孔内通过沉铜工艺形成热沉将孔堵住，热沉内还密封一个铜珠。
进一步的，实现所述LED基板的沉铜工艺包括以下步骤：
S1、在BT树脂的中心固晶区钻一个通孔，在通孔的孔壁上进行第一次沉铜形成铜层；
S2、在进行第一个沉铜后的通孔内放入铜珠；
S3、对孔进行二次沉铜，将整个通孔填充满，形成热沉；
S4、对热沉表面进行平滑和电镀防氧化处理；
S5、对金属焊盘表面进行镀银或镀金处理。
本发明还提供了一种LED封装，包括上述任一项所述LED基板，所述LED基板的热沉上固定LED芯片，所述LED基板的热沉和所述LED基板的金属焊盘通过锡膏与电路板贴合焊接，所述LED基板的金属焊盘与LED芯片之间通过金线连通，封装胶水形成的塑封部覆盖在LED基板上将LED芯片和金线密封。
本发明的有益效果为：
本发明的LED基板通过在BT树脂的中心固晶区开通孔，通孔内经过沉铜工艺形成热沉，热沉与电路板之间通过锡膏焊接，这样LED芯片产生的热量可以直接通过热沉、锡膏和电路板散发出去，大大的减少了热量的散热途径，能将热量快速的散发出去，提高了基板的散热功能。同时热量直接通过热沉、锡膏和电路板散发出去，使得在有限的体积下增大了散热面积，减少了封装体的热阻,
实现了小尺寸中大功率的LED封装。
另外在热沉中密封一个铜珠可以改善在沉铜塞孔时因为塞孔面积较大造成塞孔表面不平整以及热沉密度不够的问题，使得整个LED封装的散热效果更好。
附图说明
图1为现有技术中LED封装的结构示意图。
图2为本发明LED基板的第一种实施例结构图。
图3A为本发明LED基板的第二种实施例中实现LED基板的沉铜工艺步骤S1的结构示意图。
图3B为本发明LED基板的第二种实施例中实现LED基板的沉铜工艺步骤S2的结构示意图。
图3C为本发明LED基板的第二种实施例中实现LED基板的沉铜工艺步骤S3的结构示意图。
图4为本发明LED封装的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明的技术方案进行详细的阐述。
如图1所示，一种LED基板10，包括BT树脂11和金属焊盘12，金属焊盘12的主要材质为铜，金属焊盘12由BT树脂11具有的一个顶面延伸至与顶面相对的底面，金属焊盘12的数量为两个，主要作为正电极和负电极。BT树脂11的中心固晶区设有通孔，通孔内通过沉铜工艺形成热沉13将孔堵住，热沉13与BT树脂11的上下表面紧密贴合，这样实现了通孔的金属化和导通，整个热沉13主要为铜材质。
针对上述的LED基板，提供一种实现上述LED基板的沉铜工艺包括以下步骤：
S1、在BT树脂10的中心固晶区钻一个通孔，通孔的直径可以根据实际情况来进行设定；
S2、对通孔进行沉铜，将整个孔填充满，形成热沉13；
S3、对热沉13表面进行平滑和电镀氧化处理；
S4、对金属焊盘12表面进行镀银或镀金处理，以提高焊接的可靠性。
如图2至图4所示，本发明还提供了另外一种LED基板10，包括BT树脂11和金属焊盘12，金属焊盘12的主要材质为铜，金属焊盘12由BT树脂11具有的一个顶面延伸至与顶面相对的底面，金属焊盘12的数量为两个，主要作为正电极和负电极。BT树脂11的中心固晶区设有通孔，通孔内通过沉铜工艺形成热沉13将孔堵住，热沉13与BT树脂11的上下表面紧密贴合，这样实现了通孔的金属化和导通，整个热沉13主要为铜材质。这种LED基板与上一种LED基板的区别在于其热沉13内还密封一个铜珠15，可以改善在沉铜塞孔时因为塞孔面积较大造成塞孔表面不平整以及热沉密度不够的问题，使得整个LED封装的散热效果更好。
针对上述另外一种LED基板，提供了一种实现上述LED基板的沉铜工艺包括以下步骤：
S1、在BT树脂11的中心固晶区钻一个通孔，在通孔的孔壁上进行第一次沉铜形成铜层14，通孔的直径可以根据实际情况来进行设定，铜层14与BT树脂11的上下表面紧密贴合；
S2、在进行第一个沉铜后的通孔内放入铜珠15；
S3、对孔进行二次沉铜，将整个通孔填充满，形成热沉13；
S4、对热沉13表面进行平滑和电镀防氧化处理；
S5、对金属焊盘12表面进行镀银或镀金处理，以提高焊接的可靠性。
如图4所示，本发明还提供了一种LED封装，包括上述任一项LED基板，LED基板的热沉13上固定LED芯片40，LED基板的热沉13和LED基板的金属焊盘12通过锡膏30与电路板20贴合焊接，LED基板的金属焊盘12与LED芯片40之间通过金线50连通，封装胶水形成的塑封部60覆盖在LED基板上将LED芯片40和金线50密封，这样可以改善光的输出。
图4中示出了热量的散热走向图，LED芯片40产生的热量主要通过基板上的热沉13导通到锡膏30上，再由锡膏30上导通到电路板20上，最后散发到空气中，有少部分热量则通过焊盘，基板基材散发到电路板或空气中。
本发明中以0805型LED封装为例计算，设热沉通孔直径0.5mm，板厚0.48mm那么理论上通孔的热阻为：
R=6.1℃/W(R=L/λ*s=0.48*10-3/(400*0.25*0.25*10-6)=6.1℃/W)。
本发明采用了铜热沉和BT树脂基板，但不限于这两种材料。
以上所述仅为本发明的优选实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (5)
1.一种LED基板，包括BT树脂（11）和金属焊盘（12），金属焊盘（12）由BT树脂（11）具有的一个顶面延伸至与顶面相对的底面，其特征在于：BT树脂（11）的中心固晶区设有通孔，通孔内通过沉铜工艺形成热沉（13）将孔堵住。
2.根据权利要求1所述的一种LED基板，其特征在于：实现所述LED基板的沉铜工艺包括以下步骤：
S1、在BT树脂（11）的中心固晶区钻一个通孔；
S2、对通孔进行沉铜，将整个孔填充满，形成热沉（13）；
S3、对热沉（13）表面进行平滑和电镀氧化处理；
S4、对金属焊盘（12）表面进行镀银或镀金处理。
3.一种LED基板，包括BT树脂（11）和金属焊盘（12），金属焊盘（12）由BT树脂（11）具有的一个顶面延伸至与顶面相对的底面，其特征在于：BT树脂（11）的中心固晶区设有通孔，通孔内通过沉铜工艺形成热沉（13）将孔堵住，热沉（13）内还密封一个铜珠（15）。
4.根据权利要求3所述的一种LED基板，其特征在于：实现所述LED基板的沉铜工艺包括以下步骤：
S1、在BT树脂（11）的中心固晶区钻一个通孔，在通孔的孔壁上进行第一次沉铜形成铜层（14）；
S2、在进行第一个沉铜后的通孔内放入铜珠（15）；
S3、对孔进行二次沉铜，将整个通孔填充满，形成热沉（13）；
S4、对热沉（13）表面进行平滑和电镀防氧化处理；
S5、对金属焊盘（12）表面进行镀银或镀金处理。
5.一种LED封装，其特征在：包括权利要求1至4中任一项所述LED基板（10），所述LED基板的热沉（13）上固定LED芯片（40），所述LED基板的热沉（13）和所述LED基板的金属焊盘（12）通过锡膏（30）与电路板（12）贴合焊接，所述LED基板的金属焊盘（12）与LED芯片（40）之间通过金线（50）连通，封装胶水形成的塑封部（60）覆盖在LED基板上将LED芯片（40）和金线（50）密封。
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