CN202695550U - 发光二极管的陶瓷散热基板结构 - Google Patents

Abstract

一种发光二极管的陶瓷散热基板结构，是在陶瓷基板上形成多个可用于导电的导电孔洞，沿着导电孔洞的孔壁及基板的上下表面形成一导电基层及一电铸铜层，电铸铜层可填满或不填满导电孔洞；形成于基板上、下表面的电铸铜可作为线路，电铸铜于完成线路成型后，其表面再被覆表面改质层，表面改质层的上方可提供LED晶粒载置，LED晶粒的外围可根据需要设置挡墙，挡墙以点胶、电铸、防焊与贴环等工艺成型，以便达到多功陶瓷散热基板的目的。

Description

发光二极管的陶瓷散热基板结构

技术领域

本实用新型是有关一种发光二极管的陶瓷散热基板结构，特别是指在基板上形成的导电孔洞，其孔内壁形成导电基层和电铸铜层，电铸铜层可填满或不填满该导电孔洞，提供LED晶粒载置时，具有低成本及高散热性能。 

背景技术

由于电子产业的快速发展，电路板上的电路密度越来越高，也造成在使用时电路板所积聚的废热越来越不易散除。而现今电路板在功能的要求上有轻巧化的趋势，使得电路板往往都装设于狭小的密闭空间中，若电子产品运作过程产生的废热无法顺利散发，不仅会影响电路的运作质量，更会缩减相关组件的使用寿命。 

现有技术是在一金属散热片上设置导热粘着树脂，在导热粘着树脂上再设置多根铜导线，然后将发热组件设置在多个铜导线上。高发热组件工作时产生的热通过导热粘着树脂传导到金属散热板，再经金属散热板进行散热。 

如果要靠几个散热组件来协助散热，不仅会增加基板的密度空间，也会增加散热的不良性及基板的负担。 

有鉴于此，发明人着手进行研究改良，经长期研究、测试，终于开发完成本实用新型。 

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种发光二极管的陶瓷散热基板结构，是在陶瓷基板上形成多个可作为导电用途的导电孔洞，导电孔洞的孔壁形成有导电基层和电铸铜层，电铸铜层可填满或不填满该导电孔洞。 

根据本实用新型的发光二极管的陶瓷散热基板结构，进一步在基板表面形成围设在LED晶粒四周，使在LED晶粒上方涂布荧光粉时避免溢出的挡墙，是本实用新型的第一目的。 

根据本实用新型的发光二极管的陶瓷散热基板结构，其设于LED晶粒四周的挡墙可经由黄光微影制程、网印制程、点胶制程、贴环制程或电铸铜制程形成，是本实用新型的另一目的。 

根据本实用新型的发光二极管的陶瓷散热基板结构，其基板表面设置可作为线路的电铸铜，电铸铜于完成线路成型后，其表面被覆表面改质层，表面改质层可使用银、镍银、镍金或镍钯金等材质，表面改质层可用以增强线路的焊锡强度及打线强度，并且提升产品的稳定度，是本实用新型的又一个目的。 

至于本实用新型的详细构造、应用原理、作用与功效，参照下列根据附图所作的说明即可得到完全了解。 

附图说明

图1是本实用新型发光二极管的陶瓷散热基板结构的剖面图。 

图2表示以矩阵型式制作本实用新型发光二极管的陶瓷散热基板结构的平面分解示图。 

图3A表示本实用新型基板上形成上表面改质层的平面示图。 

图3B表示本实用新型基板上形成下表面改质层的平面 示图。 

图3C表示本实用新型基板上载置LED晶粒的平面示图。 

图3D表示本实用新型的基板上罩覆透镜的平面示图。 

【主要组件符号说明】 

1：陶瓷基板 

2：导电孔洞 

3：导电基层 

4：电铸铜层 

41：上电铸铜 

42：下电铸铜 

6：LED晶粒 

61：透镜 

7：挡墙 

8：荧光粉 

81：打线 

82：绝缘防护层 

91：上表面改质层 

92：下表面改质层 

100：母板 

101：基板单元 

102：切沟 

510：多个上表面改质层 

520：多个下表面改质层 

600：多个透镜 

具体实施方式

本实用新型发光二极管的陶瓷散热基板结构，如图1所示，是在陶瓷基板1上以雷射钻孔形成多个可作为导电用途的导电孔洞2，沿着导电孔洞2的孔壁及基板的上下表面形 成一层导电基层3，导电基层3的材料可为镍铜锰、镍铬、钛、钛铜、钛钨、镍铜、银胶、铜胶或碳墨，导电基层3的作用在于增加电镀导电效率及导电材质的附着性；导电基层3形成后，再经黄光微影制程将光阻覆盖于基板上，露出欲增厚线路的部分，然后，在露出的导电基层3的表面形成一层以铜为原料的电铸铜层，电铸铜层形成的位置包括基板的上表面、下表面及导电孔洞2内；导电孔洞2内的电铸铜层4，可填满或不填满该导电孔洞2；位于基板上、下表面的上电铸铜41及下电铸铜42，在经过后续的去除光阻及去除线路以外的导电基层3后，即可形成线路。 

其中，基板也可为氧化铝基板或氮化铝基板。 

如图所示，位于基板上表面的上电铸铜41，可设置绝缘防护层82(下表面的下电铸铜也可根据需要设置绝缘防护层)，绝缘防护层82形成在作为线路的上电铸铜41的外部，可作为辨识用途，也可防止线路表面被刮伤。而因为部分线路被覆绝缘防护层82，使得需要在线路上再进行表面处理的面积大为减少，降低表面处理的成本。 

若电铸铜层4未填满导电孔洞2，为避免封装时溢胶，也可在导电孔洞2上覆盖绝缘防护层82。 

如图所示，形成线路的上电铸铜41和下电铸铜42，其表面被覆有上表面改质层91和下表面改质层92，上表面改质层91和下表面改质层92可为银、镍银、镍金、镍钯金等材料，上表面改质层91和下表面改质层92可经化学镀或电镀等方式成型。 

上表面改质层91和下表面改质层92形成在线路表面，可用以增强线路的焊锡强度及打线强度，提升产品的稳定度。上表面改质层91和下表面改质层92的设置也可以防止线路氧化，增加LED晶粒的覆晶黏着力。上表面改质层91和下表面改质层92若使用银材料，还可提升LED光的反射率。 上表面改质层91和下表面改质层92可经由导电孔洞2内部的电铸铜层4相通。 

实施时，将LED晶粒6置于基板上表面的上表面改质层91的上方，LED晶粒6表面可根据各电子组件的需求决定是否被覆荧光粉，当LED晶粒6的表面要被覆荧光粉时，可选择在LED晶粒6的四周围设挡墙7，挡墙7的作用可避免在被覆荧光粉8时，荧光粉8溢出导致影响LED晶粒6发光的亮度及色温。 

当LED晶粒6载置完成后，再以打线81连接其它线路(打线步骤应在铺设荧光粉之前实施)，及以透镜覆盖；最后，再将此载置有LED晶粒6的基板，以SMD或其它型式连接至印刷电路板上，即可经由印刷电路板控制LED晶粒6发光。 

如图所示，上述设于LED晶粒6外围的挡墙7，需具备绝缘性能，该挡墙7可利用防焊油墨作为基材印刷至基板上而成型；或印刷后再烘烤加热而成型，或利用光阻使用黄光微影技术成型；或利用点胶机逐步点胶的方式来成型；或以电铸铜方式成型；或者，以贴环圈(FR4玻璃纤维板、铝圈或陶瓷圈)的方式成型。 

图2所示为本实用新型发光二极管的陶瓷散热基板结构，实施时在一块母板100上形成呈矩阵排列的多个基板单元101，相邻的每一基板单元101之间以切沟102区隔，待基板结构制作完成后，再从切沟102切开分离(也可不设切沟，于封装完成后再进行切割分离)。母板100的上、下方设有与矩阵排列的多个基板单元101相配对，且形成于基板单元101表面的多个上表面改质层510和多个下表面改质层520，当逐一在基板单元101上方载置LED晶粒、挡墙或绝缘防护层后，最后再以与矩阵排列的多个基板单元101相配对的多个透镜600黏着于基板单元101上，经过切沟102区隔后，即可制得独立的基板单元。 

有关本实用新型发光二极管的陶瓷散热基板结构，其中，图3A表示在基板1上方表面形成导电孔洞2及上表面改质层91，上表面改质层91被分成许多部分；图3B表示在基板1下方表面形成导电孔洞2及下表面改质层92，下表面改质层92也可以分成许多部分，该所述的导电孔洞2是相通的。图3C表示，当基板1的表面完成上表面改质层91和下表面改质层92的布设后，上表面改质层91的上方被载置一LED晶粒6，LED晶粒6可通过打线81连接到另一块上表面改质层，使分成许多部分的上表面改质层得以连通。图3D表示，当基板1的表面完成LED晶粒6及打线81连接后，即可罩覆透镜61。 

以上所述是本实用新型较佳的具体实施例，若根据本实用新型的构想所进行的改变，其产生的功能作用仍未超出说明书与附图所涵盖的精神时，均落入本实用新型的保护范围。 

Claims (7)

1.一种发光二极管的陶瓷散热基板结构，其特征是，在基板上形成多个可用作导电用途的导电孔洞，沿着导电孔洞的孔壁及基板的上下表面形成一导电基层，导电基层的表面形成一电铸铜层，电铸铜层可填满或不填满导电孔洞；基板的上表面和下表面的电铸铜层可作为线路的上电铸铜及下电铸铜，上电铸铜和下电铸铜经导电孔洞的电铸铜层相通，上电铸铜及下电铸铜的表面被覆有表面改质层。

2.如权利要求1所述的发光二极管的陶瓷散热基板结构，其中基板可为氧化铝基板或氮化铝基板。

3.如权利要求1所述的发光二极管的陶瓷散热基板结构，其中导电基层的材料可为镍铜锰、镍铬、钛、钛铜、钛钨、镍铜、银胶、铜胶或碳墨。

4.如权利要求1所述的发光二极管的陶瓷散热基板结构，其中上电铸铜的上方可提供LED晶粒载置，LED晶粒的外周可设置挡墙。

5.如权利要求4所述的发光二极管的陶瓷散热基板结构，其中挡墙可为光阻、防焊油墨、电铸铜、FR4玻璃纤维板、铝圈或陶瓷圈。

6.如权利要求1所述的发光二极管的陶瓷散热基板结构，其中上电铸铜的外部设有绝缘防护层。

7.如权利要求1所述的发光二极的陶瓷散热基板结构，其中表面改质层可为银、镍银、镍金或镍钯金材质。 

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