一种独立驱动的多芯片LED氮化铝陶瓷支架的制作方法

本实用新型涉及led陶瓷支架领域，尤其涉及一种具有线路精度高、电流负载量大、散热性能好、独立驱动的多芯片led氮化铝陶瓷支架。

背景技术：

随着大功率电子器件的不断发展，新型电子陶瓷材料氮化铝陶瓷由于具备优良的导热性能(导热系数最高可达到320w/m·k)、机械强度、无毒副作用，以及膨胀系数与硅、锗等半导体材料匹配等优点，被认为是最理想的基板材料，已经逐步在大功率led、激光器、大功率晶体管集成线路等领域中得到广泛应用。

对于双面导通的氮化铝陶瓷支架，通常采用激光钻孔，然后电镀填埋孔或者导电高分子材料塞孔，以此形成两面线路互连通道。该方法虽然能节省板面空间，但是孔径的大小和填孔的工艺直接影响氮化铝陶瓷支架的性能：(1)无论采用电镀填孔还是高分子材料塞孔，必须增加专用的生产线，如脉冲电镀线、研磨线或真空塞孔线，不仅增加了各方面的投入，而且工艺复杂繁琐，大大提高了产品的成本和加工工时；(2)对于高分子材料塞孔工艺，一旦氮化铝陶瓷线路板处于高温的环境中，高分子材料受热发生胀裂，甚至炭化，严重破坏线路，造成线路断开或短路，产生严重的安全隐患；(3)对于电镀填孔：过孔的尺寸大了，会大大提升埋孔电镀的工艺难度和加工时间；过孔尺寸小了，则必将降低互连通道的电流负载能力，容易发生电流过载，造成“烧板”。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种独立驱动的多芯片led氮化铝陶瓷支架，包括氮化铝基板；所述氮化铝基板一端的端面上设置正极凹槽，用于安装正极铜柱；所述氮化铝基板另一端的端面上设置负极凹槽，用于安装负极铜柱；

所述氮化铝基板的正面一侧设置固晶台，另一侧设置电极；所述固晶台与正极铜柱连接；所述固晶台上设置发光芯片；所述电极与负极铜柱连接；

所述氮化铝基板的背面一侧边缘设置正极焊脚，另一侧边缘设置负极焊脚，中间位置设置散热片；所述正极焊脚与正极铜柱连接；所述负极焊脚与负极铜柱连接；

所述正极凹槽、负极凹槽、正极铜柱、负极铜柱、固晶台、发光芯片、电极、正极焊脚、负极焊脚的个数相同，至少为2个。

作为一种优选的技术方案，所述发光芯片的颜色互不相同。

作为一种优选的技术方案，所述氮化铝基板的材质为氮化铝陶瓷。

作为一种优选的技术方案，所述氮化铝陶瓷的导热系数为170～260w/(m·k)。

作为一种优选的技术方案，所述固晶台、正极铜柱、正极焊脚为一体连接。

作为一种优选的技术方案，所述电极、负极铜柱、负极焊脚为一体连接。

作为一种优选的技术方案，所述固晶台与发光芯片之间的连接方式为焊接。

作为一种优选的技术方案，所述发光芯片和电极之间通过金线连接。

有益效果：本实用新型采用导热系数较大的氮化铝陶瓷基板作为基材，并设有铜柱把固晶台、焊盘与相应的焊脚连接起来，不需要填埋孔，不必额外增加设备，从源头上解决了由于填埋孔而造成的各种问题以及各方面投入；采用侧面互连的方式，确保了电流的负载能力，有效避免过载的风险；使用时各芯片可以根据不同的驱动信号组合出各种颜色的光出来，扩大了该支架的应用范围。本实用新型成本低、散热性能好、产品结构精密、使用灵活，尤其适用于各种使用场合的信号灯和大型户外屏幕。

附图说明

为了进一步解释说明本实用新型中提供的一种独立驱动的多芯片led氮化铝陶瓷支架的有益效果，提供了相应的附图，需要指出的是本实用新型中提供的附图只是所有附图中选出来的个别示例，目的也不是作为对权利要求的限定，所有通过本申请中提供的附图获得的其他相应图谱均应该认为在本申请保护的范围之内。

图1为本实用新型实施例中氮化铝基板的结构示意图。

图2为本实用新型实施例的正面结构示意图。

图3为本实用新型实施例的背面结构示意图。

附图标记：10-氮化铝基板、101-第一正极凹槽、102-第一负极凹槽、103-第二正极凹槽、104-第二负极凹槽、105-第三正极凹槽、106-第三负极凹槽、107-第四正极凹槽、108-第四负极凹槽、21-第一固晶台、22-第一电极、23-第二固晶台、24-第二电极、25-第三固晶台、26-第三电极、27-第四固晶台、28-第四电极、31-第一发光芯片、32-第二发光芯片、33-第三发光芯片、34-第四发光芯片、41-第一正极铜柱、42-第一负极铜柱、43-第二正极铜柱、44-第二负极铜柱、45-第三正极铜柱、46-第三负极铜柱、47-第四正极铜柱、48-第四负极铜柱、51-第一正极焊脚、52-第一负极焊脚、53-第二正极焊脚、54-第二负极焊脚、55-第三正极焊脚、56-第三负极焊脚、57-第四正极焊脚、58-第四负极焊脚、60-散热片。

具体实施方式

结合以下本实用新型的优选实施方法的详述和附图可进一步地理解本实用新型的内容。除非另有说明，本文中使用的所有技术及科学术语均具有与本申请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。如果现有技术中披露的具体术语的定义与本申请中提供的任何定义不一致，则以本申请中提供的术语定义为准。

在本文中使用的，除非上下文中明确地另有指示，否则没有限定单复数形式的特征也意在包括复数形式的特征。还应理解的是，如本文所用术语“包含”，与“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”等同义，当在本说明书中使用时表示所陈述的部件、组件、制品或装置，但不排除存在或添加一个或多个其它部件、组件、制品或装置。此外，当描述本申请的实施方式时，使用“优选的”、“更优选的”等是指，在某些情况下可提供某些有益效果的实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。除此之外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用，也并非旨在将其他实施方案排除在本实用新型的范围之外。

本实用新型中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。

本实用新型中所述的“内、外”的含义指的是相对于装置本身而言，指向装置内部的方向为内，反之为外，而非对本实用新型的装置机构的特定限定。

本实用新型中所述的“左、右”的含义指的是阅读者正对附图时，阅读者的左边即为左，阅读者的右边即为右，而非对本实用新型的装置机构的特定限定。

本实用新型中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其他部件的间接连接。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种独立驱动的多芯片led氮化铝陶瓷支架，包括氮化铝基板；所述氮化铝基板一端的端面上设置正极凹槽，用于安装正极铜柱；所述氮化铝基板另一端的端面上设置负极凹槽，用于安装负极铜柱；

所述氮化铝基板的正面一侧设置固晶台，另一侧设置电极；所述固晶台与正极铜柱连接；所述固晶台上设置发光芯片；所述电极与负极铜柱连接；

所述氮化铝基板的背面一侧边缘设置正极焊脚，另一侧边缘设置负极焊脚，中间位置设置散热片；所述正极焊脚与正极铜柱连接；所述负极焊脚与负极铜柱连接；

所述正极凹槽、负极凹槽、正极铜柱、负极铜柱、固晶台、发光芯片、电极、正极焊脚、负极焊脚的个数相同，至少为2个。

在一些优选的实施方式中，所述正极凹槽、负极凹槽、正极铜柱、负极铜柱、固晶台、发光芯片、电极、正极焊脚、负极焊脚的个数均为4个。

在一些优选的实施方式中，所述发光芯片的颜色互不相同。

在一些优选的实施方式中，所述氮化铝基板的材质为氮化铝陶瓷。

在一些优选的实施方式中，所述氮化铝陶瓷的导热系数为170～260w/(m·k)。

在一些优选的实施方式中，所述固晶台、正极铜柱、正极焊脚为一体连接。

在一些优选的实施方式中，所述电极、负极铜柱、负极焊脚为一体连接。

在一些优选的实施方式中，所述固晶台与发光芯片之间的连接方式为焊接。

在一些优选的实施方式中，所述发光芯片和电极之间通过金线连接。

本实用新型采用导热系数较大的氮化铝陶瓷基板作为基材，并在基材上开槽，槽内安装铜柱，把固晶台、电极与相应的焊脚连接起来，免去了现有技术中钻孔、填孔等操作；采用侧面互连的方式，确保了电流的负载能力，有效避免了过载的风险；使用时各芯片可以根据不同的驱动信号组合出各种颜色的光出来，扩大了该支架的应用范围；大面积散热片的设计保证了多芯片的正常工作，延长使用该装置的使用寿命。本实用新型成本低、散热性能好、产品结构精密、使用灵活，尤其适用于各种使用场合的信号灯和大型户外屏幕。

实施例

下面结合实施例与附图对本实用新型技术方案进行详细说明，但是本实用新型的保护范围不局限于所述实施例与附图。

本实施例提供了一种独立驱动的多芯片led氮化铝陶瓷支架，如图1所示，包括氮化铝基板10；所述氮化铝基板10一端的端面上设置第一正极凹槽101、第二正极凹槽103、第三正极凹槽105、第四正极凹槽107，另一端的端面上设置第一负极凹槽102、第二负极凹槽104、第三负极凹槽106、第四负极凹槽108。

所述第一正极凹槽101、第二正极凹槽103、第三正极凹槽105、第四正极凹槽107内分别安装第一正极铜柱41、第二正极铜柱43、第三正极铜柱45、第四正极铜柱47；

所述第一负极凹槽102、第二负极凹槽104、第三负极凹槽106、第四负极凹槽108内分别安装第一负极铜柱42、第二负极铜柱44、第三负极铜柱46、第四负极铜柱48。

所述氮化铝基板的材质为氮化铝陶瓷；所述氮化铝陶瓷的导热系数为180w/(m·k)。

如图2所示，所述氮化铝基板10的正面一侧设置第一固晶台21、第二固晶台23、第三固晶台25、第四固晶台27，另一侧设置第一电极22、第二电极24、第三电极26、第四电极28；

所述第一固晶台21、第二固晶台23、第三固晶台25、第四固晶台27分别与氮化铝基板10一端端面上的第一正极铜柱41、第二正极铜柱43、第三正极铜柱45、第四正极铜柱47连接(未图示)；

所述第一固晶台21上设置第一发光芯片31；所述第二固晶台23上设置第二发光芯片32；所述第三固晶台25上设置第三发光芯片33；所述第四固晶台27上设置第四发光芯片34；

所述第一发光芯片31、第二发光芯片32、第三发光芯片33、第四发光芯片34分别与第一电极22、第二电极24、第三电极26、第四电极28通过金线连接；

所述第一电极22、第二电极24、第三电极26、第四电极28分别与氮化铝基板10另一端端面上的第一负极铜柱42、第二负极铜柱44、第三负极铜柱46、第四负极铜柱48连接。

如图3所示，所述第一正极铜柱41、第二正极铜柱43、第三正极铜柱45、第四正极铜柱47分别与氮化铝基板10背面一侧边缘的第一正极焊脚51、第二正极焊脚53、第三正极焊脚55、第四正极焊脚57连接；

所述第一负极铜柱42、第二负极铜柱44、第三负极铜柱46、第四负极铜柱48分别与氮化铝基板10背面另一侧边缘的第一负极焊脚52、第二负极焊脚54、第三负极焊脚56、第四负极焊脚58连接(未图示)；

所述氮化铝基板10的背面中间位置设置散热片60。

本实施例中固晶台与发光芯片之间的连接方式为焊接，其余部件之间的连接方式为一体连接。

以上实施例是本实用新型优选的实施例，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。