[發明專利]一種提高陶瓷散熱基板激光加工品質的方法

有效

• 申請號: 201610013978.0
• 申請日: 2016-01-08
• 公開（公告）號: CN105499812B
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發明（設計）人: 沈丹鴻;韓世華;蔣飛;鄒彬
• 申請（專利權）人: 常州英諾激光科技有限公司;英諾激光科技股份有限公司
• 主分類號: B23K26/382
• 分類號: B23K26/382;B23K26/18;B23K26/60;B23K26/402
• 代理公司: 深圳市精英專利事務所44242
• 代理人: 任哲夫

技術領域

本發明屬于激光加工領域，具體地說涉及一種提高陶瓷散熱基板激光加工品質的方法。

背景技術

發光二極管(Light-Emitting Diode，簡稱LED)是一種能將電能轉化為光能的半導體電子元件，其具有壽命長、光效高、無輻射、省電等優點，已廣泛應用于照明領域及其它領域。對于大功率LED，由于其耗散功率高，導致與其相連的芯片溫度升高，進而造成芯片輸出光通量減小、熒光粉轉換效率降低等問題，為提高LED散熱性能，通常采用散熱基板將熱量傳導到外界環境中，常用的散熱基板包括金屬基板、陶瓷基板和復合材料基板，其中，陶瓷基板以其優良的導熱性和氣密性得到了廣泛應用。

在陶磁散熱基板材料中，氧化鋁陶瓷是最常用的基板散熱材料，其來源豐富，在機械性能、電性能上優于其它氧化物陶瓷，同時還具有較高的強度及化學穩定性。氧化鋁陶瓷散熱基板在加工時需要進行微孔加工，加工出的微孔作為后期工藝中的電信號導通孔，微孔的加工過程目前一般采用激光鉆孔技術完成，但激光加工陶瓷基板時會產生飛濺的熔渣，熔渣攜帶的熱量會促使陶瓷基板中的雜質在空氣環境中發生化學反應，導致加工孔周圍基板發黃，后期處理無法消除這種發黃現象。發黃的陶瓷基板作為LED的襯底，會吸收LED發出的光能，從而影響LED的發光亮度。

為避免這上述技術問題，可采取涂覆物質進行空氣隔絕，但是多數涂覆物在激光作用下會變性發黑，并粘附與陶瓷基板上，后期處理無法輕易去除，導致另一問題的出現。最近發展出陶瓷基板表面鍍銅的方法，可以解決以上兩個問題，但是鍍銅成本較高，同時后期還需要化學方式溶解鍍銅，資源不可重復利用，不利于環保。

發明內容

為此，本發明所要解決的技術問題在于氧化鋁陶瓷基板激光鉆工過程中產生的熔渣使加工孔周圍基板發黃，而涂覆物質、隔絕空氣的方法會使涂覆物粘附于基板，難以清除，表面鍍銅則成本高、需要后處理、浪費資源、不環保，從而提出一種在激光鉆孔過程中避免使孔附近變黃、易清洗可循環利用、成本低廉、對環境無不利影響的提高陶瓷散熱基板激光加工品質的方法。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案為：

本發明提供一種提高陶瓷散熱基板激光加工品質的方法，包括如下步驟：

S1、調配染料液，將天然酸性染料與清水按照體積比為1:1-1：3的比例調配；

S2、將調配好的染料液均勻涂覆于陶瓷散熱基板激光加工面；

S3、烘干涂覆有染料液的陶瓷散熱基板；

S4、對烘干后的陶瓷散熱基板進行激光微孔加工。

作為優選，所述步驟S4之后還包括：

S5、清洗微孔加工后的陶瓷散熱基板；

S6、將步驟S5中清洗陶瓷散熱基板后的清洗液過濾、蒸發，回收染料。

作為優選，所述天然酸性染料為：酸性紅B、酸性玫瑰紅B、酸性大紅GR中的一種。

作為優選，所述天然酸性染料與清水的體積比為1:1-1：3。

作為優選，所述步驟S3中，烘干溫度為50-150℃，烘干時間為2-5min。

作為優選，烘干后，所述陶瓷散熱基板表面涂覆的染料層厚度為10-50μm。

作為優選，所述步驟S4中，激光微孔加工的工藝具體為：將所述陶瓷散熱基板置于加工平臺，真空吸附固定，對位后將激光光束聚焦于所述陶瓷散熱基板表面，進行激光鉆孔。

作為優選，所述激光微孔加工過程中激光的功率為5-50W。

作為優選，所述激光微孔加工采用Nd:YAG、Nd:YLF、Nd:YVO₄型固態激光器中的一種，激光波長為355-1064nm。

本發明的上述技術方案相比現有技術具有以下優點：本發明所述的提高陶瓷散熱基板激光加工品質的方法，在陶瓷散熱基板待進行激光微孔加工之前，在加工面均勻涂覆天然酸性染料液，天然酸性染料層可以隔絕空氣，作為保護層，避免陶瓷在激光微孔加工的過程中發生氧化反應、使微孔附近的基板發黃，提高了LED的發光效率；天然酸性染料為有機酸性染料，經高溫后產生的物質可以輕易去除，而且天然酸性染料易溶于水，后期可以輕易使用清水清洗干凈；同時天然酸性染料原料易得，在溶于水后可以循環利用，成本低廉且環保。本方法操作簡單方便、降低了陶瓷散熱基板后處理的成本，對環境無不利影響，是改善激光加工陶瓷散熱基板發黃問題的有效解決辦法。

附圖說明

為了使本發明的內容更容易被清楚的理解，下面根據本發明的具體實施例并結合附圖，對本發明作進一步詳細的說明，其中