一种热效率高的基板结构的制作方法_2

文档序号:10442924阅读:来源:国知局
起。
[0040]发光二极管芯片105通过导线连接方法与电路连接。导线连接材料应该是金线或铝线并且其直径在12.5μπι到200μπι之间。
[0041]实施例二:如图2所示,使用表面安装器件板上封装发光二极管基板108方法制造厚膜基板的示意图。所述方法包括如下步骤:在金属板109上形成玻璃基的介质层111,将所述玻璃基介质层111过火,在所述介质层上直接涂覆金属质导热层112,将所述金属质导热层112干燥,将金属导热层112过火,涂覆金属质导电层113到介质层111上,将所述金属质导电层113干燥,将玻璃基的介质层和金属质导电层(111,113)过火从而产生厚膜并将发光二极管芯片114放在金属质导热层112上并连接金属质导电层113,其中所述方法允许厚膜硬化并与基板108结合。
[0042]如图2所示,是典型的厚膜表面安装器件板上封装发光二极管基板108的截面图。铝板109作为衬底基板使用。铝板的表平面110必须通过微抛光来变得光滑。铝板109在优选实施例中可以是3003系列、5052系列和6061系列级别的铝。
[0043]介质层111通过丝网印刷玻璃质介质粘胶来制作。被印刷的介质粘胶在接近150摄氏度的高温中干燥15分钟以除去溶剂。随后是过火步骤,在约570摄氏度的高温中过火任何有机结合剂,硬化并增加所述玻璃介质层的密度以最小化孔隙。最小化孔隙的目的是减少高温或高压下绝缘击穿的可能性。同时,过多的孔隙可能会导致厚膜导电层穿透所述介质层从而导致与铝基板的短路。印刷和过火后介质层的厚度介于50-60μπι。
[0044]丝网印刷金属质导热层112涂覆在铝板109上。金属质导热层112优选可由纯银混合例如玻璃等材料在低于600摄氏度的熔化温度下制造以利于和铝板的表平面110更加紧密的结合。金属质导热层112在接近150摄氏度的高温中干燥15分钟以除去溶剂,随后厚膜在约545摄氏度的高温中过火以硬化所述厚膜并提供和铝基板108足够的结合力。一次涂覆的厚膜厚度范围为约50-60μπι。
[0045]丝网印刷金属质导电层113涂覆在介质层111上。金属质导电层113优选可由纯银混合例如玻璃等材料在低于600摄氏度的熔化温度下制造以利于和介质层111更加紧密的结合。金属质导电层113在接近150摄氏度的高温中干燥15分钟以除去溶剂,随后厚膜在约545摄氏度的高温中过火以硬化所述厚膜并提供和铝基板108足够的结合力。一次涂覆的厚膜厚度范围为约18-22μπι。
[0046]发光二极管封装106焊接在金属质导热层112和金属质导电层113上。发光二极管封装106通过焊料115与电路连接。所述焊料的材料应为无铅的。
[0047]本实用新型能够提供一种厚膜线结合或表面安装技术焊接发光二极管电路,所述电路设置在一个铝基板上,所述铝基板被玻璃质介质层覆盖以通过更有效率的热量分配来提供更加均匀的表面温度分布。值得称道的是,本方法通过更有效率的热量分配将发光二极管制造过程中的热量连接最小化,从而能够提供更好的温度控制。因此,这是一个关键突破,将促进发光二极管电路设计中的众多附加优势,所述设计将使得发光二极管制造过程中的热量连接减少。发光二极管的低连接温度将使得设计出的发光二极管比以往的技术更加明亮。通过使用铝基板,可以获得更好的温度控制和热效率。
[0048]本领域技术人员都可以理解的是,“厚膜”可以代表包含有机结合剂和溶剂的金属或玻璃质粘胶,“热膨胀系数(10E—6/°C)”(CTE)表示每改变I摄氏度时物体长度变化与其长度的比值或每万分之一部分;“W/m-K”表示瓦每米每开(热传导率的单位)。高膨胀金属基板可以表示含铁的或非铁金属,其热膨胀系数为16xlOE—6/°C或者更高。
[0049]厚膜发光二极管电路元件是金属电路的相对厚层,并且通常涂覆在金属基板上的电性独立的介质层并作为发光二极管基板来使用。
[0050]厚膜导电电路通常涂覆在已经涂覆在金属基板表面的电介质材料的顶表面。以此期望利用玻璃介质层和厚膜技术的组合,因为玻璃质材料提供一个非常平滑并电绝缘的表面层,玻璃材料无孔,并且不会吸收湿气。玻璃材料的这些特征允许厚膜轻易的得以涂覆,从而获得预期的线迹图形,所述线迹具有正确的高度和宽度。
[0051]制造发光二极管基板中应用的厚膜层使得电路设计获得更大灵活性以在温度分布中获得更好的均匀性,并为表面热量传导到基板底部提供准确通道。并且,厚膜电路使得特殊发光二极管设计中要求的各种波状表平面保持一致。
【主权项】
1.一种热效率高的基板结构,其特征在于:包括基板、金属板,所述金属板安装在基板的上表面,其中金属板的上表面安装数片间隔设置的、且进行过过火处理的玻璃基的介质层,介质层的表面涂覆有金属质导电层,介质层和金属质导电层过火后形成厚膜,其中靠近金属板边缘的介质层之间、在金属板上安装发光二极管芯片,其中金属质导电层与发光二极管芯片之间通过导线连接。2.根据权利要求1所述的热效率高的基板结构,其特征在于:所述基板为铝板。3.根据权利要求1所述的热效率高的基板结构,其特征在于:所述介质层的厚度介于5 O _6 Oym 之间。4.根据权利要求1所述的热效率高的基板结构,其特征在于:其中所述金属质导电层采用银材质。5.根据权利要求1所述的热效率高的基板结构,其特征在于:所述金属质导电层厚度为18-22μηι06.根据权利要求1所述的热效率高的基板结构,其特征在于:其中发光二极管芯片通过热环氧树脂与金属板连接在一起。7.一种热效率高的基板结构,其特征在于:包括基板、金属板,所述金属板安装在基板的上表面,其中金属板的上表面安装数片间隔设置的、且进行过过火处理的玻璃基的介质层,介质层的表面涂覆有金属质导电层,介质层和金属质导电层过火后形成厚膜,其中介质层之间、在金属板上涂覆过火的金属质导热层,并且金属质导热层上连接发光二极管芯片,其中金属质导电层与发光二极管芯片之间通过导线连接。8.根据权利要求7所述的热效率高的基板结构,其特征在于:金属质导热层和发光二极管芯片之间连接有焊料,金属质导热层和发光二极管芯片通过焊接连接在一起。9.根据权利要求7所述的热效率高的基板结构,其特征在于:其中所述金属质导热层采用银材质。10.根据权利要求7所述的热效率高的基板结构,其特征在于:所述基板为铝板;涂覆的金属质导热层厚度范围为50-60μηι;过火后介质层的厚度介于50-60μηι之间。
【专利摘要】本实用新型涉及一种热效率高的基板结构,包括基板、金属板,所述金属板安装在基板的上表面,其中金属板的上表面安装数片间隔设置的、且进行过过火处理的玻璃基的介质层,介质层的表面涂覆有金属质导电层,介质层和金属质导电层过火后形成厚膜,其中靠近金属板边缘的介质层之间、在金属板上安装发光二极管芯片,其中金属质导电层与发光二极管芯片之间通过导线连接。本实用新型的电路设计获得更大灵活性以在温度分布中获得更好的均匀性,并为表面热量传导到基板底部提供准确通道。并且,厚膜电路使得特殊发光二极管设计中要求的各种波状表平面保持一致。
【IPC分类】H01L33/64
【公开号】CN205355085
【申请号】CN201521009925
【发明人】R·瑞马坎淡·A/L·拉马钱德朗, 维为嘉南淡·拉简嘉姆
【申请人】千年基板有限公司, 巴斯卡兰·A/L·内尔
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2015年12月8日
【公告号】CN104465951A
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