一種熱效率高的基板結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實(shí)用新型涉及一種熱效率高的基板結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著最近固態(tài)照明工業(yè)的興起，目前提供可靠性給固態(tài)照明產(chǎn)品主要的挑戰(zhàn)是熱量控制。因?yàn)楣虘B(tài)照明的發(fā)光二極管產(chǎn)生大概25%的光輸出，而剩余(約75%)則產(chǎn)生為熱量。所述熱量能夠達(dá)到臨界熱結(jié)點(diǎn)從而讓發(fā)光二極管失效。因此產(chǎn)生了在基板層進(jìn)行有效熱控制的需求。
[0003]基板或電子基板作為電子組件、集成電路或包括固態(tài)照明的微芯片的襯底，電子基板提供連接給所有的組件，這樣就組成完整的子模塊/模塊/系統(tǒng)。
[0004]因此，現(xiàn)在需要解決制造熱效率高的基板。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型提供一種熱效率高的基板結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案如下:
[0006]—種熱效率高的基板結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括基板、金屬板，所述金屬板安裝在基板的上表面，其中金屬板的上表面安裝數(shù)片間隔設(shè)置的、且進(jìn)行過(guò)過(guò)火處理的玻璃基的介質(zhì)層，介質(zhì)層的表面涂覆有金屬質(zhì)導(dǎo)電層，介質(zhì)層和金屬質(zhì)導(dǎo)電層過(guò)火厚形成厚膜，其中靠近金屬板邊緣的介質(zhì)層之間、在金屬板上安裝發(fā)光二極管芯片，其中金屬質(zhì)導(dǎo)電層與發(fā)光二極管芯片之間通過(guò)導(dǎo)線連接。優(yōu)選金屬板上設(shè)置四片介質(zhì)層。
[0007]優(yōu)選的，所述基板為鋁板。
[0008]優(yōu)選的，所述介質(zhì)層的厚度介于50-60μηι之間。
[0009]優(yōu)選的，其中所述金屬質(zhì)導(dǎo)電層采用銀材質(zhì)。
[00?0]優(yōu)選的，所述金屬質(zhì)導(dǎo)電層厚度為18-22μηι。
[0011]優(yōu)選的，其中發(fā)光二極管芯片通過(guò)熱環(huán)氧樹(shù)脂與金屬板連接在一起。
[0012]本實(shí)用新型還可以這樣實(shí)現(xiàn):
[0013]包括基板、金屬板，所述金屬板安裝在基板的上表面，其中金屬板的上表面安裝數(shù)片間隔設(shè)置的、且進(jìn)行過(guò)過(guò)火處理的玻璃基的介質(zhì)層，介質(zhì)層的表面涂覆有金屬質(zhì)導(dǎo)電層，將介質(zhì)層和金屬質(zhì)導(dǎo)電層進(jìn)行過(guò)火形成厚膜，其中介質(zhì)層之間、在金屬板上涂覆過(guò)火的金屬質(zhì)導(dǎo)熱層，并且金屬質(zhì)導(dǎo)熱層上連接發(fā)光二極管芯片，其中金屬質(zhì)導(dǎo)電層與發(fā)光二極管芯片之間通過(guò)導(dǎo)線連接。本實(shí)施例中的導(dǎo)線為焊料。優(yōu)選金屬板為鋁板，且金屬板上設(shè)置兩片介質(zhì)層111。
[0014]優(yōu)選的，金屬質(zhì)導(dǎo)熱層和發(fā)光二極管芯片之間連接有焊料，金屬質(zhì)導(dǎo)熱層和發(fā)光二極管芯片通過(guò)焊接連接在一起。
[0015]優(yōu)選的，其中所述金屬質(zhì)導(dǎo)熱層采用銀材質(zhì)。
[0016]優(yōu)選的，所述基板為招板;涂覆的金屬質(zhì)導(dǎo)熱層厚度范圍為50-60μηι;過(guò)火后介質(zhì)層的厚度介于50-60μηι之間。
[0017]本實(shí)用新型的電路設(shè)計(jì)獲得更大靈活性以在溫度分布中獲得更好的均勻性，并為表面熱量傳導(dǎo)到基板底部提供準(zhǔn)確通道。并且，厚膜電路使得特殊發(fā)光二極管設(shè)計(jì)中要求的各種波狀表平面保持一致。
[0018]本實(shí)用新型通過(guò)下述方法制造:
[0019]所述兩種基板都包括精細(xì)圖案化厚膜基板，所述方法包括如下步驟:在金屬板上形成玻璃基的介質(zhì)層，將所述玻璃基介質(zhì)層過(guò)火，在所述介質(zhì)層上涂覆金屬質(zhì)導(dǎo)電層，將所述金屬質(zhì)導(dǎo)電層干燥，將玻璃和金屬層過(guò)火從而產(chǎn)生厚膜并將發(fā)光二極管芯片放入電路間的凹處或?qū)l(fā)光二極管封裝放在陽(yáng)極和陰極板上，其中所述方法允許厚膜硬化并與基板結(jié)入口 ο
[0020]具體制造方法如下:
[0021]—種制造板上芯片發(fā)光二極管基板100和表面安裝器件發(fā)光二極管基板108的方法，所述基板包括精細(xì)圖案化厚膜，所述方法包括如下步驟:
[0022](I)在金屬板上形成玻璃基的介質(zhì)層(103,111);
[0023](2)將所述玻璃基介質(zhì)層(103，111)過(guò)火；
[0024](3)在所述介質(zhì)層上涂覆金屬質(zhì)導(dǎo)電層(104，113);
[0025](4)將所述金屬質(zhì)導(dǎo)電層(104，113)干燥；
[0026](5)將玻璃和金屬層(104，113)過(guò)火從而產(chǎn)生厚膜；
[0027](6)將發(fā)光二極管芯片(105)放入電路間的凹處或?qū)l(fā)光二極管封裝(I 14)放在導(dǎo)電電路上，其中所述方法允許厚膜硬化并與基板(100，108)結(jié)合。
[0028]其中用熱環(huán)氧樹(shù)脂106將發(fā)光二極管芯片105固定在基板100上并通過(guò)線連接107將發(fā)光二極管芯片105與電路連接，或通過(guò)焊料115將發(fā)光二極管封裝114安裝在電路113和導(dǎo)熱層112上。
[0029]其中薄的鋁板(101，109)作為裸基板使用，并使用復(fù)合印刷-干燥-過(guò)火循環(huán)形成所需的介質(zhì)層和導(dǎo)電圖案以滿足所需厚度。
【附圖說(shuō)明】
[0030]通過(guò)參照這里隨后附帶的詳細(xì)說(shuō)明書(shū)和僅僅以示意方式給出的附圖，本實(shí)用新型可以得到完整的理解，這樣并非對(duì)本實(shí)用新型的限制，在附圖中:
[0031]圖1是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中的厚膜板上芯片發(fā)光二極管基板的各個(gè)層的截面圖；
[0032]圖2是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中的厚膜表面安裝器件板上封裝發(fā)光二極管基板的各個(gè)層的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]本實(shí)用新型涉及一種制造板上芯片發(fā)光二極管基板的方法。這里隨后列出的是，本說(shuō)明書(shū)將根據(jù)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例來(lái)描述本實(shí)用新型。但是，可以理解的是，僅僅描述本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例只是用來(lái)利于探討本實(shí)用新型并且可以預(yù)見(jiàn)的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以做出各種修改和等同變形而不偏離附件所列權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
[0034]在下文中，將單獨(dú)或組合地結(jié)合附圖詳細(xì)地描述本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例。
[0035]實(shí)施例一:圖1示出了使用制造板上芯片發(fā)光二極管基板100的方法制作的厚膜基板。所述方法包括如下步驟:在金屬板101上形成玻璃基的介質(zhì)層103，將所述玻璃基介質(zhì)層103過(guò)火，在所述介質(zhì)層103上涂覆金屬質(zhì)導(dǎo)電層104，將所述金屬質(zhì)導(dǎo)電層104干燥，將玻璃基介質(zhì)層和金屬質(zhì)導(dǎo)電層(103，104)過(guò)火從而產(chǎn)生厚膜并將發(fā)光二極管芯片105放入電路間的凹處，其中所述方法允許厚膜硬化并與基板結(jié)合。
[0036]如圖1所示，是典型的厚膜板上芯片發(fā)光二極管鋁基板100的截面圖；鋁板101作為襯底基板使用。鋁板的表平面102必須通過(guò)微拋光來(lái)變得光滑。鋁板101在優(yōu)選實(shí)施例中可以是3003系列、5052系列和6061系列級(jí)別的鋁。
[0037]介質(zhì)層103通過(guò)絲網(wǎng)印刷玻璃質(zhì)介質(zhì)粘膠來(lái)制作。被印刷的介質(zhì)粘膠在接近150攝氏度的高溫中干燥15分鐘以除去溶劑。隨后是過(guò)火步驟，在約570攝氏度的高溫中過(guò)火任何有機(jī)結(jié)合劑，硬化并增加所述玻璃介質(zhì)層的密度以最小化孔隙。最小化孔隙的目的是減少高溫或高壓下絕緣擊穿的可能性。同時(shí)，過(guò)多的孔隙可能會(huì)導(dǎo)致厚膜導(dǎo)電層穿透所述介質(zhì)層從而導(dǎo)致與鋁基板的短路。印刷和過(guò)火后介質(zhì)層的厚度介于50-60μπι。
[0038]絲網(wǎng)印刷金屬質(zhì)導(dǎo)電層104涂覆在介質(zhì)層103上。金屬質(zhì)導(dǎo)電層104優(yōu)選可由純銀混合例如玻璃等材料在低于600攝氏度的熔化溫度下制造以利于和介質(zhì)層103更加緊密的結(jié)合。金屬質(zhì)導(dǎo)電層104在接近150攝氏度的高溫中干燥15分鐘以除去溶劑，隨后厚膜在約545攝氏度的高溫中過(guò)火以硬化所述厚膜并提供和鋁基板100足夠的結(jié)合力。一次涂覆的厚膜厚度范圍為約18-22μπι。
[0039]發(fā)光二極管芯片105放在電路間的凹處并通過(guò)熱環(huán)氧樹(shù)脂106和裸露的鋁基板100粘合在一起。熱環(huán)氧樹(shù)脂106隨后在高溫下熱化以保證發(fā)光二極管芯片105與鋁基板100結(jié)合在一