[發明專利]一種大功率LED底座的制備方法和大功率LED底座

有效

• 申請號: 201210212467.3
• 申請日: 2012-06-26
• 公開（公告）號: CN103508759A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 徐強;林信平;任永鵬
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: C04B41/90
• 分類號: C04B41/90;C04B37/02;H01L33/48
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于陶瓷表面金屬化領域，具體地涉及一種大功率LED底座的制備方法以及由該制備方法制備得到的大功率LED底座。

背景技術

目前，對陶瓷表面進行金屬化的方法主要有：（1）先通過離子鈀或膠體鈀對陶瓷表面進行活化，然后進行化學鍍，并通過曝光顯影蝕刻后形成圖案，電鍍加厚后得到線路；（2）對已預處理的陶瓷表面直接進行磁控濺射，形成金屬濺射鍍層，然后通過曝光顯影蝕刻后形成圖案，電鍍加厚得到線路；（3）直接將預氧化好的銅箔進行燒結，使其覆蓋于陶瓷表面，然后通過曝光顯影蝕刻后形成線路。

上述方法（1）和（2）形成的金屬鍍層與陶瓷的結合力都較差，這是由于鍍層與陶瓷之間僅通過物理結合而發生沉積，且方法（1）中在金屬鍍層與陶瓷之間還存在金屬鈀層，其與陶瓷的附著力更差。方法（3）中由于現有技術中難以形成厚度低于50μm的銅箔，即常用的銅箔的厚度較大，存在燒結瓶頸，燒結后覆蓋于陶瓷表面時難以保證界面之間不產生氣泡，即難以保證銅箔與陶瓷的附著力。

而目前陶瓷表面金屬化產品主要可用于制備大功率LED底座，由于大功率LED底座還具有結構復雜的銅基座，銅基座與具有金屬化線路的陶瓷電路板之間的結合性也是目前一直希望得到解決的問題。另外，由于大功率LED底座中陶瓷作為導熱絕緣層，因此對其導熱性能要求也較高。

發明內容

本發明解決了現有技術中存在的陶瓷表面金屬化存在的金屬層與陶瓷基底結合力差、以及大功率LED底座的銅基座與陶瓷電路板之間的結合力差、陶瓷導熱性能差的技術問題。

本發明提供了一種大功率LED底座的制備方法，包括以下步驟：

S1、在氮化鋁陶瓷基板上下兩個表面均覆蓋一層漿料，固化后在氮化鋁陶瓷基板上下兩個表面均形成改性層；所述漿料中含有無機粉體和有機溶劑，所述無機粉體中含有氧化亞銅粉、銅粉、氧化銅粉中的一種或多種；

S2、在至少一個表面的改性層上鍍一層氧化亞銅層，然后在氧化亞銅層表面繼續鍍銅層，得到表面覆銅陶瓷；

S3、將表面覆銅陶瓷在惰性氣氛中進行熱處理，熱處理溫度為1064-1080℃；然后進行曝光顯影蝕刻，得到表面具有金屬化線路的陶瓷電路板；

S4、將銅基座表面進行氧化，得到具有微氧化結合面的銅基座；

S5、使陶瓷電路板具有金屬化線路的一面向外，將陶瓷電路板的另一面與銅基座的微氧化結合面貼合，然后在惰性氣氛中進行熱處理，熱處理溫度為1064-1080℃，冷卻后在金屬化線路的表面繼續金屬化，得到所述大功率LED底座。

本發明還提供了一種大功率LED底座，所述大功率LED底座由本發明提供的制備方法制備得到。

本發明提供的大功率LED底座的制備方法，通過采用導熱性能優于氧化鋁陶瓷10倍以上的氮化鋁陶瓷作為導熱絕緣層，能顯著提高LED底座的導熱性能；但氮化鋁陶瓷與其他各層之間的附著力較差，因此本發明先對氮化鋁陶瓷表面進行改性，形成含有銅-氧的改性層，然后在該改性層表面鍍氧化亞銅層和銅層后，在1064-1080℃下進行熱處理，熱處理過程中通過銅-氧共晶液相潤濕原理，改性層、氧化亞銅層和相鄰的部分銅層發生共晶潤濕形成銅-氧共晶潤濕層，其與氮化鋁陶瓷基板之間的結合力遠高于化學鍍或濺射鍍形成的鍍層與陶瓷基板之間的結合力；同時，在將陶瓷電路板與銅基座貼合時，也在1064-1080℃下進行熱處理，同樣形成具有良好結合力的銅-氧共晶潤濕層，使得陶瓷電路板與銅基座之間也具有良好的結合力。

因此，采用本發明提供的制備方法制備得到的大功率LED底座一方面具有良好的導熱性能，另一方面陶瓷電路板中金屬層與氮化鋁陶瓷基板具有良好的結合力，且陶瓷電路板整體與銅基座之間按也具有良好的結合力。????

附圖說明

圖1是本發明實施例1提供的大功率LED底座的結構示意圖。

圖2是本發明實施例2提供的大功率LED底座的結構示意圖。

圖中，1——金屬銅線路，2——第三銅-氧共晶潤濕層，3——氮化鋁陶瓷基板，4——第二銅-氧共晶潤濕層，5——銅層，6——第一銅-氧共晶潤濕層，7——銅基座，8——銀層，9——鎳層，10——金層。????

具體實施方式

本發明提供了一種大功率LED底座的制備方法，包括以下步驟：

S1、在氮化鋁陶瓷基板上下兩個表面均覆蓋一層漿料，固化后在氮化鋁陶瓷基板上下兩個表面均形成改性層；所述漿料中含有無機粉體和有機溶劑，所述無機粉體中含有氧化亞銅粉、銅粉、氧化銅粉中的一種或多種；