[發明專利]一種LED高導熱陶瓷覆銅散熱電路板無效

申請號：	200910067818.4	申請日：	2009-02-04
公開（公告）號：	CN101483217A	公開（公告）日：	2009-07-15
發明（設計）人：	宋立峰;陳玉勝;高相起	申請（專利權）人：	宋立峰
主分類號：	H01L33/00	分類號：	H01L33/00;H05K1/00;H05K3/00;H05K7/20
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地址：	061000河北***	國省代碼：	河北;13
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種 led 導熱陶瓷散熱電路板
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【說明書】：

所屬技術領域

本發明屬于電子器件，具體涉及一種LED陶瓷線路板金屬化形成的高導熱陶瓷散熱基板。

背景技術

在現有技術中，大功率LED芯片在封裝時，基板的導熱性、線膨脹系數、導體圖形的附著強度對產品的品質、壽命、可靠性有極大的影響。目前常用的鋁基板、pcb板等不能滿足高品質LED的要求，還有就是采用薄膜和厚膜工藝制造的陶瓷電路板，因為其主要是用的印刷工藝在陶瓷表面印刷一層銀鈀合金漿料，然后低溫燒結在500℃以下，從而導致其結合力差、可焊接性差、導電性和導熱性也不好。

發明內容

本發明之目的在于克服現有技術上述之不足，提供一種LED陶瓷覆銅散熱電路板，解決LED芯片使用金屬基板封裝時存在芯片與基板材料熱膨脹系數差異大、焊接可靠性差、導熱性能差等問題。

為實現上述之目的，本發明采取以下的技術方案：本發明一種LED陶瓷覆銅散熱電路板，在陶瓷片的兩面復合有銅箔，銅箔與陶瓷基板之間具有銅鋁尖晶石共晶界面，陶瓷基板兩面銅箔構成的線路通過燒結而成的過孔進行互聯導通。

本發明的制作工藝為：

(1)將銅箔用熱風加熱，使其表面形成均勻致密的氧化膜；

(2)將銅箔具有氧化膜的一面向下放在陶瓷基板上；

(3)燒結，燒結峰值溫度為1060℃-1080℃；

(4)蝕刻線路圖形；

(5)激光加工瓷片過孔；

(6)用銅厚膜漿料制作互聯過孔。

其中所述銅箔厚度為10-100微米。

所述陶瓷基板可以是公知的各種材質的陶瓷基板，優選≥96％(氧化鋁含量)的氧化鋁瓷片。

本發明主要的技術特點是陶瓷片表面的金屬化銅層和陶瓷形成銅鋁尖晶石共晶結合界面以及可以互聯的金屬化過孔。銅箔與陶瓷基板之間的銅鋁尖晶石共晶界面是由銅箔和陶瓷片疊合在一起，高溫燒結鍵合形成。

本發明采取上述技術方案，具有以下的有益效果：本發明運用經過低溫熱氧化的銅箔可以和陶瓷形成共晶界面的工藝原理，在1060℃-1080℃時，銅和氧化膜形成微量的銅-氧化亞銅共晶液相，這層液相和陶瓷中的鋁、鎂、鋯、氧等元素形成銅鋁尖晶石共晶結合界面，銅箔和陶瓷基板形成牢固的復合結構。

本發明具有高導熱、導電能力強、高附著力、互聯過孔電阻低等優異性能，應用到LED芯片封裝中可以明顯提高工作壽命和可靠性。采用本工藝開發而成的LED高導熱陶瓷電路板因為是高溫燒結，最高可達1080℃，所以金屬導體全部用銅，然后在銅表面鍍鎳和金，所以這種電路板的結合力有保證，鎳和金能提供很好的焊接性和導電性。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明進行詳細介紹。

本發明一種LED陶瓷覆銅散熱電路板，是在陶瓷片的兩面復合有銅箔，銅箔與陶瓷基板之間具有銅鋁尖晶石共晶界面，陶瓷基板兩面銅箔構成的線路通過燒結而成的過孔進行互聯導通。其制作工藝實施例1如下：

(1)把20微米的銅箔用200℃空氣熱風加熱10分鐘，使銅箔表面形成均勻致密的氧化膜，然后冷卻備用；

(2)將銅箔具有氧化膜的一面向下放在陶瓷基板上，陶瓷基板事先要經過超聲波清洗，烘干；

(3)燒結，用氮氣保護網帶式燒結爐，加熱段起始加熱溫度300℃，峰值溫度最高達到1080℃，燒結周期45-70分鐘，爐內氧含量為30～200ppm；

(4)蝕刻線路圖形，按PCB工藝進行導體線路加工；

(5)激光加工瓷片過孔，激光外形和過孔用小孔加工；

(6)用銅厚膜漿料制作互聯過孔。

其制作工藝實施例2如下：

(1)把80微米的銅箔用350℃空氣熱風加熱6分鐘，使銅箔表面形成均勻致密的氧化膜，然后冷卻備用。

(2)將銅箔具有氧化膜的一面向下放在陶瓷基板上，陶瓷基板事先要經過超聲波清洗，烘干；