一种用AlSiC复合基板封装的LED的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用AlSiC复合基板封装的LED，包括表面依次镀有铜膜和银膜的AlSiC复合散热基板、LED光源模块、金线和氧化铝陶瓷边框；所述LED光源模块封装在AlSiC复合散热基板上；所述氧化铝陶瓷边框设于LED光源模块外侧，与LED光源模块粘接；所述氧化铝陶瓷边框上镀有两个铜膜电极，两个铜膜电极分别通过金线与LED光源模块的正、负极连接。本实用新型的LED，AlSiC复合基板与LED芯片材料热膨胀系数相匹配，板上封装的LED芯片不易脱落，提高了LED的使用寿命。
【专利说明】—种用AISiC复合基板封装的LED
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及板上封装的LED，特别涉及ー种用AlSiC复合基板封装的LED。【背景技术】
[0002]随着微电子器件向高性能、轻量化和小型化方向发展，微电子对封装材料提出越来越苛刻的要求。传统的封装材料包括硅基板，金属基板和陶瓷基板等。硅和陶瓷基板加エ困难，成本高，热导率低；金属材料的热膨胀系数与微电子芯片不匹配，在使用过程中将产生热应カ而翘曲。因此，这些传统的封装材料很难满足封装基板的苛刻需求。对于大功率LED来说,这尤为重要。
[0003]国内外新研发的散热基板材料有金属芯印刷电路板(MCPCB)、覆铜陶瓷板(DBC)和金属基低温烧结陶瓷基板(LTCC-M)。其中，金属芯印刷电路板热导率受到绝缘层的限制，热导率低，且不能实现板上封装；覆铜陶瓷板采用直接键合方式将陶瓷和金属键合在一起，提高了热导率，同时使得热膨胀系数控制在一个合适的范围，但金属和陶瓷的反应能力低，润湿性不好，使得键合难度高，界面结合强度低，易脱落；金属基低温烧结陶瓷基板对成型尺寸精度要求高，エ艺复杂，也同样存在金属和陶瓷润湿性不好、易脱落的难题。
实用新型内容
[0004]为了克服现有技术的上述缺点与不足，本实用新型的目的在于提供ー种用AlSiC复合基板封装的LED，AlSiC复合基板与LED芯片材料热膨胀系数相匹配，板上封装的LED芯片不易脱落，提闻了 LED的使用寿命。
[0005]本实用新型的目的通过以下技术方案实现:
[0006]ー种用AlSiC复合基板封装的LED，包括表面依次镀有铜膜和银膜的AlSiC复合散热基板、LED光源模块、金线和氧化铝陶瓷边框；所述LED光源模块封装在AlSiC复合散热基板上；所述氧化铝陶瓷边框设于LED光源模块外侧，与LED光源模块粘接；所述氧化铝陶瓷边框上镀有两个铜膜电极，两个铜膜电极分别通过金线与LED光源模块的正、负极连接。
[0007]所述铜膜包括第一层铜膜和第二层铜膜，所述第一层铜膜采用化学镀的方法在AlSiC复合散热基板的表面制备，所述第二层铜膜采用电镀的方法在第一层铜膜的表面制备。
[0008]所述第一层铜膜的厚度为0.8-1 iim。
[0009]所述第二层铜膜的厚度为10-20 iim。
[0010]所述银膜采用无氰电镀的方法制备。
[0011]所述LED光源模块采用COB (chip on board，简称COB)封装エ艺封装在AlSiC复
合散热基板上。
[0012]与现有技术相比，本实用新型具有以下优点和有益效果:
[0013](I)本实用新型采用AlSiC复合散热基板，AlSiC复合材料原材料价格便宜，能近净成形复杂形状，且具有热导率高、膨胀系数可调、比刚度大、密度小，本实用新型的LED结构简单、散热性能好，所述的复合基板与LED芯片材料热膨胀系数相匹配，使板上封装的LED芯片不易脱落，提高了 LED的使用寿命，且具有功率密度高、可靠性高和质量轻等优点。
[0014](2)本实用新型的AlSiC复合散热基板上依次镀有第一层铜膜、第二层铜膜和银膜，镀膜银后能提高基板反射率，提高LED光源模块的出光效率，适用于高效大功率LED的制造。
[0015](3)本实用新型采用氧化铝陶瓷边框封装，用陶瓷边框作为绝缘层。AlSiC是半导体材料，具有一定的导电性，直接在AlSiC基板上做铜膜电极可能会导致短路现象的发生。因此，在AlSiC基板上，LED芯片周边粘贴上ー个陶瓷边框，并在陶瓷上做电极等线路，可以防止短路现象的出现，同时陶瓷边框成本低，容易安装，适合大規模生产。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的实施例1的用AlSiC复合基板封装的LED剖面图。
[0017]图2为本实用新型的实施例1的用AlSiC复合基板封装的LED俯视图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合实施例及附图，对本实用新型作进ー步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
[0019]实施例
[0020]如图1?2所示，本实施例的ー种用AlSiC复合基板封装的LED，包括表面依次镀有铜膜2和银膜3的AlSiC复合散热基板1、LED光源模块4、金线6和氧化铝陶瓷边框8 ；所述LED光源模块4采用COB封装エ艺封装在AlSiC复合散热基板I上；所述氧化铝陶瓷边框8设于LED光源模块4外侧，与LED光源模块4粘接；所述氧化铝陶瓷边框8上镀有两个铜膜电极7，两个铜膜电极7分别通过金线6与LED光源模块4的正、负极连接，透明硅胶5包裹金线6、铜膜电极7与金线6连接的部分。
[0021]所述铜膜包括第一层铜膜和第二层铜膜，所述第一层铜膜采用化学镀的方法在AlSiC复合散热基板的表面制备，厚度为0.8 y m ;所述第二层铜膜采用电镀的方法在第一层铜膜的表面制备，厚度为lOiim。
[0022]所述LED光源模块4的尺寸可以为30mm*30mm、40mm*40mm或50mm*50mm,分别对应的是功率为20W-40W、40W-60W、60W-100W的LED光源模块。
[0023]本实施例的用AlSiC复合基板封装的LED的制备过程如下:
[0024](I)将未经抛光清洗的AlSiC复合基板抛光至镜面。抛光后，分别用丙酮和无水こ醇浸泡所述的AlSiC复合基板，并将其放入超声波清洗仪中清洗15分钟，以清除基板上附着的油脂等杂物。
[0025](2)对AlSiC复合基板进行金属化处理:在AlSiC复合基板的表面上用化学镀的方法镀第一层铜膜，厚度为0.8 ii m。镀第一层铜膜的目的是为了使AlSiC复合基板导电,为后面电镀作准备。所述第一层铜膜的尺寸与LED光源模块尺寸相一致。
[0026](3)在第一层铜膜的表面上用电镀的方法镀第二层铜膜，第二层铜膜的位置以及大小与第一层铜膜相一致，厚度为10 ym。
[0027](4)在第二层铜膜的表面用无氰电镀的方法镀上银膜，在室温下，电镀30分钟，银膜的位置与大小与第二层铜膜相一致。
[0028](5)在AlSiC复合基板镀银膜的处理后，按照传统的板上封装方法，将LED光源模块封装在所述银膜上。在LED光源模块外侧粘接一块氧化铝边框；所述氧化铝边框上镀有两个铜膜电极。利用金线将两个铜膜电极分别连接LED光源模块的正负极。最后用透明硅胶包裹金线、铜膜电极与金线连接的部分。
[0029]实施例2
[0030]本实施例除以下特征外，其余特征与实施例1同。
[0031]本实施例的用AlSiC复合基板封装的LED的第一层铜膜的厚度为I U m，所述第二层铜膜的厚度为20iim。
[0032]上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受所述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置換方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.ー种用AlSiC复合基板封装的LED，其特征在于，包括表面依次镀有铜膜和银膜的AlSiC复合散热基板、LED光源模块、金线和氧化铝陶瓷边框；所述LED光源模块封装在AlSiC复合散热基板上；所述氧化铝陶瓷边框设于LED光源模块外側，与LED光源模块粘接；所述氧化铝陶瓷边框上镀有两个铜膜电极，两个铜膜电极分别通过金线与LED光源模块的正、负极连接。
2.根据权利要求1所述的用AlSiC复合基板封装的LED，其特征在于，所述铜膜包括第一层铜膜和第二层铜膜，所述第二层铜膜镀于第一层铜膜的表面。
3.根据权利要求2所述的用AlSiC复合基板封装的LED，其特征在于，所述第一层铜膜的厚度为0.8-1 u m。
4.根据权利要求2所述的用AlSiC复合基板封装的LED，其特征在于，所述第二层铜膜的厚度为10-20 iim。
【文档编号】H01L33/56GK203434193SQ201320426346
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年7月16日 优先权日:2013年7月16日
【发明者】李国强, 凌嘉辉, 刘玫潭, 刘家成 申请人:华南理工大学