CN220491904U - 一种大功率led封装用氧化铝基板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种大功率LED封装用氧化铝基板，包括上、中、下三层基板，其中，上层基板依据大功率LED芯片的尺寸设有合适大小的芯片孔，用以提高散热能力；中层基板依据线路需要印制有线路，用以实现电能供给；下层基板跟据散热需要适当调整厚度，从而改善强度与散热性能；本实用新型将多个大功率LED芯片串联，可以大幅增加照明功率，提升照明的亮度；该复合基板的结构稳定、散热良好、防水耐腐蚀、不易破碎，大功率LED芯片在工作过程中可以通过芯片孔将热量散出去，同时也通过内外空气对流，提高散热能力，延长LED芯片稳定性与使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型属于陶瓷材料技术领域，尤其是涉及一种大功率LED封装用氧化铝基板。
背景技术
LED主要用于各种场景与电子设备照明的光源或指示灯，LED具有效率高、寿命长的特点，使用时间比普通白炽灯泡长100倍，也成为了新一代照明的主流产品；大功率LED是以大功率发光二极管为发光体的电光源，作为第四代电光源，赋有“绿色照明光源”之称，常规LED的功率一般为0.05W、工作电流为20mA，而大功率LED的功率可以达到2W，甚至数十瓦；大功率LED应用的关键因素是散热性良好和封装材料的热导率高，目前，大功率LED的现有基板材料多采用铝板，且散热一般；同时LED基板上的弹性防震垫会减弱散热能力，从而影响芯片的散热效果和使用寿命。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷和不足，本实用新型提出一种大功率LED封装用氧化铝基板，目的在于采用新型的基板材料，将多个LED芯片串联，制得散热良好、结构稳定的复合基板，解决了现有大功率LED基板的散热、内置布线、多芯片串联以及线路的防水耐腐蚀问题。
本实用新型一种大功率LED封装用氧化铝基板所采用的技术方案是：包括上层基板、中层基板、下层基板和多个设置在上层基板上表面的大功率LED芯片；中层基板和下层基板的上表面设有用以将多个大功率LED芯片串联的银合金线路；位于大功率LED芯片的下侧并贯穿上、中、下层基板设有芯片孔。
进一步的，所述上层基板、中层基板和下层基板的平面大小相同；
进一步的，所述中层基板的银合金线路包括横向线路、第一纵向线路、第二纵向线路，线宽为120-200μm；
进一步地，所述芯片孔设于上、中、下层基板的非布线位置。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
1、本实用新型一种大功率LED封装用氧化铝基板将多个大功率LED芯片串联，可以大幅增加照明功率，提升照明的亮度；大功率LED芯片在工作过程中可以通过芯片孔将热量散出去，同时也通过内外空气对流，提高散热能力，延长LED芯片稳定性与使用寿命。
2、本实用新型的基板材料为生瓷带，是由α型氧化铝与硼硅酸盐玻璃混合后，加入流延剂制得，再将生瓷带经多层叠压后烧成的复合基板称作为氧化铝基板；氧化铝是一种热导率很高的材料，且微晶玻璃中晶体越多，玻璃的热导率越高，玻璃和氧化铝的浸润越好，玻璃和氧化铝的界面接触越好，LTCC材料的致密性越高，导热也就越优良；因此，本实用新型一种大功率LED封装用氧化铝基板材料的热导率高。
附图说明
图1是本实用新型一种大功率LED封装用氧化铝基板的结构示意图；
图2是本实用新型中层基板的线路示意图；
图中：1-上层基板，2-中层基板，3-下层基板，4-大功率LED芯片，5-横向线路，6-第一纵向线路，7-第二纵向线路。
具体实施方式
为了更好地理解本实用新型所采用的技术手段及作用效果，下面将结合附图及较佳实施例来进一步阐述本实用新型。以下较佳实施例以本实用新型的技术为基础，给出了详细的实施方式和操作步骤，但本实用新型的保护范围不限于下述实施例。
为了更好地理解本实用新型的内容，在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“开设”、“安装”、“连接”应做广义理解；例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
本实用新型一种大功率LED封装用氧化铝基板，包括上、中、下三层氧化铝复合基板，其中，上层基板依据大功率LED芯片的尺寸设有合适大小的芯片孔，用以提高散热能力；中层基板依据线路需要印制有线路，用以实现电能供给；下层基板跟据散热需要适当调整厚度，从而改善强度与散热性能；本实用新型一种大功率LED封装用氧化铝基板的制备方法为：将上、中、下三层基板叠加，在900℃条件下烧结制成复合基板，在复合基板的芯片孔位置装贴大功率LED芯片后，制得大功率LED芯片复合基板。本实用新型将多个大功率LED芯片串联，可以大幅增加照明功率，提升照明的亮度；该复合基板的结构稳定、散热良好、防水耐腐蚀、不易破碎，大功率LED芯片在工作过程中可以通过芯片孔将热量散出去，同时也通过内外空气对流，提高散热能力，延长LED芯片稳定性与使用寿命。
本实用新型一种大功率LED封装用氧化铝基板的材料为生瓷带，生瓷带由硼硅酸盐玻璃（使得B-O和Si-O网络结构设计一定量的网络中间体氧化钙与氧化铝连接，制成高硅的硼硅酸盐玻璃）与30-50vol%的α型氧化铝复合、并加入流延剂制得，所述硼硅酸盐玻璃的网络结构良好，玻璃与氧化铝的界面稳定，从而可以提高玻璃-陶瓷的热导率。优选的，生瓷带中的α型氧化铝的添加量为40vol%时，上、中、下层基板于900℃烧结后，制得复合基板的密度达到3.12g•cm-3，抗弯强度达到172 MPa，热导率达到5 W/(m•K)。
请参阅图1-2，图1为本实用新型一种大功率LED封装用氧化铝基板的结构示意图，包括六个大功率LED芯片4，从上到下依次设置的上层基板1、中层基板2、下层基板3；其中，六个大功率LED芯片4设于上层基板1的上表面，中层基板2和下层基板3的上表面设有银合金线路，可以将六个大功率LED芯片串联起来，实现一体化控制；大功率LED芯片4的下侧设有芯片孔，芯片孔贯穿上、中、下层基板并设于上、中、下层基板的非布线位置，以增强内部的热空气与外部空气形成对流，提高复合基板的散热能力，延长使用寿命，芯片孔的直径为1-5㎜。
优选的，所述大功率LED芯片的数量可以为2-30个；所述上、中、下层基板的平面大小一致；所述上层基板的厚度为300μm，不同芯片之间的中心间距为3.5cm，能够保证散热；所述中层基板的厚度为300μm，在中层基板上表面采用丝网刷银技术印制线路图，线宽120-200μm，所述中层基板的线路包括横向线路5、第一纵向线路6、第二纵向线路7；所述下层基板的厚度为200μm，可以根据实际需要印制线路图形。
本实用新型可以根据以上装置具有其它形式的实施例，不再一一列举。因此，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (4)
1.一种大功率LED封装用氧化铝基板，其特征在于，包括上层基板（1）、中层基板（2）、下层基板（3）和多个设置在上层基板上表面的大功率LED芯片（4）；中层基板（2）和下层基板（3）的上表面设有用以将多个大功率LED芯片（4）串联的银合金线路；位于大功率LED芯片（4）的下侧并贯穿上、中、下层基板设有芯片孔。
2.如权利要求1所述的一种大功率LED封装用氧化铝基板，其特征在于，所述上层基板（1）、中层基板（2）和下层基板（3）的平面大小相同。
3.如权利要求1所述的一种大功率LED封装用氧化铝基板，其特征在于，所述中层基板的银合金线路包括横向线路（5）、第一纵向线路（6）、第二纵向线路（7），线宽为120-200μm。
4.如权利要求1所述的一种大功率LED封装用氧化铝基板，其特征在于，所述芯片孔设于上、中、下层基板的非布线位置，芯片孔的直径为1-5㎜。
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