CN207338428U - 一种陶瓷基板的封装结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种陶瓷基板的封装结构，包括陶瓷基板，所述陶瓷基板上设有光源N极、光源P极和LED光源金属导电层，该LED光源金属导电层一端通过线路与光源N极连接、另一端通过线路与光源P极连接，LED光源金属导电层上设有纳米Ag复合焊膏层，该纳米Ag复合焊膏上贴装有与LED光源导电金属层电连接的LED倒装芯片。本实用新型具有高导电率和高导热效率，能够在300℃以上的高温环境下使用，耐高温性较佳。
Description
技术领域
本实用新型属于LED光源封装技术的应用领域，具体涉及一种陶瓷基板的封装结构。
背景技术
随着基于第三代半导体材料电子器件，包括大功率LED 、电子器件和微波射频器件等，向着高速化、多功能、小型化的方向发展，电子系统中的功率密度随之增加，因此散热问题越来越严重。散热不良将导致LED光源的性能恶化、结构损坏、分层或烧毁。据计算，在基准温度（100℃）以上，工作温度每升高25℃，电路的失效率就会增加5-6倍。良好的高集成、高导热LED光源散热依赖于优化的散热结构设计、封装材料选择及封装制造工艺等。因此具有高导热率的器件封装结构，衬底材料，热界面材料以及封装技术的研究开发对未来大功率功率、高性能器件与电路的发展尤为重要。
LED高功率器件芯片（如倒装焊Flip Chip）工艺是将芯片有源区面对基板，通过芯片上呈阵列排列的焊料凸点实现芯片和填充的材料与基板线路的互连。但是通过芯片上的凸点和使用填充的材料与基板线路的互连封装工艺，存在着极大的缺陷：由于晶片、焊料和基底热胀系数的不同，在高温度变化时焊点可能承受很大应力；同时使用填充的材料与基板线路的互连存在空洞，产生LED光源的导电性和导热性不良。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种陶瓷基板的封装结构，具有高导电率和高导热效率的特点，能够在300℃以上的高温环境下使用，耐高温性较佳。
为了解决上述技术问题，本实用新型采取以下技术方案：
一种纳米Ag复合焊膏LED光源的陶瓷基板，包括陶瓷基板，其特征在于，所述陶瓷基板上设有光源N极、光源P极和LED光源金属导电层，该LED光源金属导电层一端通过线路与光源N极连接、另一端通过线路与光源P极连接，LED光源金属导电层上设有纳米Ag复合焊膏层，该纳米Ag复合焊膏上贴装有与LED光源导电金属层电连接的LED倒装芯片。
所述陶瓷基板为氧化铝陶瓷基板或氮化铝陶瓷基板。
所述纳米Ag复合焊膏层以印刷或者涂覆方式设在LED光源导电金属层上，并且以加压加热的方式使米Ag复合焊膏层与陶瓷基板烧结连接。
所述陶瓷基板包括但不限于正方形、长方形、圆形、椭圆形或者多边形。
所述LED光源N极和LED光源P极设置在陶瓷基板的同一条对角线的两个边角区域。
所述纳米Ag复合焊膏层通过化学和电火花放电的方式进行合成制备。
本实用新型具有高导电率和高导热效率，能够在300℃以上的高温环境下使用，耐高温性较佳。
附图说明
附图1为本发明中制备后的陶瓷基板主视示意图；
附图2为附图1中的A处侧视示意图。
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。
如附图1和2所示，本发明揭示了一种纳米Ag复合焊膏LED光源的陶瓷基板，包括陶瓷基板1，所述陶瓷基板1上设有光源N极2、光源P极3和LED光源金属导电层4，该LED光源金属导电层4一端通过线路与光源N极2连接、另一端通过线路与光源P极3连接，LED光源金属导电层4上设有纳米Ag复合焊膏层6，该纳米Ag复合焊膏层上贴装有与LED光源金属导电层电连接的LED倒装芯片5。LED光源N极和LED光源P极分别设置在陶瓷基板对角线上的两个边角区域，保证整个结构的简洁性。
所述陶瓷基板为氧化铝陶瓷基板或氮化铝陶瓷基板。纳米Ag复合焊膏层以印刷或者涂覆方式设在LED光源导电金属层上，并且以加压加热的方式使米Ag复合焊膏层与陶瓷基板烧结连接，同时使得纳米Ag复合焊膏层自身致密化。
所述陶瓷基板可为正方形、长方形、圆形、椭圆形或者多边形，或者其他形状，在此不再一一列举，同时LED倒装芯片也可以设计为各种形状。如本实施例中，陶瓷基板设置为矩形。对于LED光源金属导电层也可以设计成不同的电路形式，以满足各种需求。
本实用新型中，通过在LED光源导电金属层上设置Ag复合焊膏层,并且经过加压加热的方式实现与陶瓷基板的烧结连接，烧结后，熔点能够达到960℃左右，能够在300℃以上服役，并且Ag纳米复合材料的导电和导热率较高，满足器件高温服役的要求。
需要说明的是，以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种陶瓷基板的封装结构，包括陶瓷基板，其特征在于，所述陶瓷基板上设有光源N极、光源P极和LED光源金属导电层，该LED光源金属导电层一端通过线路与光源N极连接、另一端通过线路与光源P极连接，LED光源金属导电层上设有纳米Ag复合焊膏层，该纳米Ag复合焊膏上贴装有与LED光源导电金属层电连接的LED倒装芯片。
2.根据权利要求1所述的陶瓷基板的封装结构，其特征在于，所述陶瓷基板为氧化铝陶瓷基板或氮化铝陶瓷基板。
3.根据权利要求2所述的陶瓷基板的封装结构，其特征在于，所述纳米Ag复合焊膏层以印刷或者涂覆方式设在LED光源导电金属层上，并且以加压加热的方式使米Ag复合焊膏层与陶瓷基板烧结连接。
4.根据权利要求3所述的陶瓷基板的封装结构，其特征在于，所述陶瓷基板包括但不限于正方形、长方形、圆形、椭圆形或者多边形。
5.根据权利要求4所述的陶瓷基板的封装结构，其特征在于，所述LED光源N极和LED光源P极设置在陶瓷基板的同一条对角线的两个边角区域。
6.根据权利要求5所述的陶瓷基板的封装结构，其特征在于，所述纳米Ag复合焊膏层通过化学和电火花放电的方式进行合成制备。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107170878A (zh) * | 2017-05-16 | 2017-09-15 | 东莞理工学院 | 一种纳米Ag复合焊膏LED光源的陶瓷基板及制备方法 |
| CN110350072A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-10-18 | 宁夏万泰照明科技股份有限公司 | 一种倒装led的制备方法 |
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