本发明专利技术涉及到一种陶瓷封装基座，尤其涉及到一种ＳＭＤ高功率ＬＥＤ陶瓷封装基座。其由上陶瓷层和下陶瓷层构成，上陶瓷层提供反射杯，下陶瓷层用于安装芯片并实现与底层电极电导通，下陶瓷层上侧设有贴片区、打线区，下陶瓷层下侧设有底部焊盘，基座还设有电导通孔，所述的下陶瓷层散热效果佳，若使用氧化铝陶瓷，则设有相连的高导热柱和散热焊盘；若使用高导热氮化铝陶瓷则不需设计高导热柱和散热焊盘。为提高聚光和反射效果，上陶瓷层反光杯角度可任意变化且杯壁金属化并电镀高反射材料。其有益效果是提高ＳＭＤ高功率ＬＥＤ封装基座散热性能，改善因温升导致ＬＥＤ芯片光衰大及寿命下降的问题；增强ＬＥＤ产品耐高低温度冲击性能，提高产品的可靠性、稳定性；降低生产成本。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及到一种陶瓷封装基座，尤其涉及到一种SMD高功率LED陶瓷封装基座。
技术介绍
LED作为一种新型光源，由于具有节能、环保、寿命长、启动速度快、能 控制发光光谱和禁止带幅的大小使彩度更高等传统光源无可比拟的优势而得到 了空前发展。伴随着LED电流强度和发光量的增加，LED芯片的发热量也随之 上升，对于高功率LED，输入能源的80%都以热的形态消耗掉。如果这些热量 不能及时排出外界，造成芯片的温升效应，LED的寿命和光输出都会大打折扣； 传统使用的环氧树脂封装基座的热传导率仅为0.47W/mK，已经远远不能满足 高功率的LED的散热要求。近年逐步被高导热率的铝金属基板替代，铝基板受 绝缘有机材料的影响，热传导率为1 2.2W/mK，能够满足部分较高功率LED 的封装要求，但铝基板的热膨胀系数与LED芯片差异很大，当温度变化很大或 封装作业不当时极易产生热歪斜，引发芯片瑕疵及发光效率降低。由于LED亮 度随驱动电流的增大而增大，对更高亮度的LED，铝基板已经无法满足其散热 要求，陶瓷封装基座因具有热导率高、热膨胀系数与高亮度LED晶体匹配、电 绝缘强度高、可设计反射杯及导热通孔等可以有效的解决这些问题而成为高功 率LED的理想散热基座材料。现有陶瓷封装技术的产品结构如图1所示，其由两层陶瓷构成，上层提供反射杯，下层安装芯片，并实现与底层电极电导通。其中贴片区1用于安装芯 片；打线区2通过焊接导线连接芯片的电极；底部焊盘3通过基座金属化布线， 实现与芯片两个电极的连接；电导通孔4连接上下两层金属化布线，实现上下 电导通；反射杯5起到聚光及反射增加亮度的作用。上述封装的缺点及导致原因包括1)、环氧树脂封装基座及铝基板热导率 低，且热膨胀系数与高功率LED芯片相差太大，导致发光效率和寿命大打折扣， 没能达到高功率、长寿命的技术要求。2)、现有的陶瓷封装基座缺点未使用 高导热材料或设高导热柱，封装散热性差；杯壁未金属化或使用高反射率材料， 封装聚光及反射效果差。基于现有陶瓷封装基座的不足之处，本专利技术人设计了 一种SMD高功率 LED陶瓷封装基座。
技术实现思路
本专利技术针对上述现有技术的不足所要解决的技术问题是提供一种提高SMD高功率LED封装基座散热性能；增强LED产品耐高低温度冲击性能，提 高产品的可靠性、稳定性；降低生产成本，促进SMD高功率LED陶瓷封装基 座推广应用的SMD高功率LED陶瓷封装基座。 本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种SMD高功率LED陶瓷封装基座，该基座由上陶瓷层和下陶瓷层构成， 上陶瓷层提供反射杯，下陶瓷层用于安装芯片并实现与底层电极电导通，下陶 瓷层上侧设有用于安装芯片的贴片区和通过焊接导线连接芯片电极的打线区， 下陶瓷层下侧设有通过基座金属化布线实现与芯片两个电极连接的底部焊盘，基座还设有用于连接上下两层金属化布线以实现上下电导通的电导通孔，该电 导通孔可设在基座的内部或边缘，上陶瓷层中的反射杯起到聚光及反射增加亮 度的作用，所述的上陶瓷层和下陶瓷层由高温氧化铝或氮化铝陶瓷材料制成，氧化铝陶瓷和氮化铝陶瓷的热导率分别约为18 20W/mK和170~230 W/mK。所述的上陶瓷层和下陶瓷层由高温氧化铝材料制成，散热焊盘连接设有高 导热柱，高导热柱设于下陶瓷层内部，高导热柱的上侧与贴片区相连接，高导 热柱用于将芯片产生的热导出，散热焊盘设于下陶瓷层的下侧，用于将高导热 柱导出的热散逸出来，高导热柱的下侧与散热焊盘相连接。所述上陶瓷层的反射杯角度可任意变化，反射杯的杯壁金属化并电镀有高 反射材料。所述的高导热柱由钨金属填充而成，其热导率约为200 W/mK。 所述的基座由高温氧化铝或氮化铝陶瓷材料制成，其热导率分别约为18 20W/mK和170~230W/mK，高导热柱由钩金属填充而成，其热导率约为200W/mK，很好的解决了基座散热的关键问题。 本专利技术的生产工艺流程是原材料分散—流延—切片—冲孔(腔)—灌封(印孔)—平面印 刷—叠层/加压—刻槽—排胶/烧结4电镀。原材料分散按一定的配比将陶瓷粉末、有机粘合剂、溶剂及其它助剂通 过球磨等工艺加工而形成陶瓷浆料。流延将加工好的陶瓷桨料均匀地涂布在薄膜上，烘干得到陶瓷生带。切片将流延制成的陶瓷生带切割成一定尺寸的陶瓷生片。冲孔(腔)根据产品设计需要，在切割好的陶瓷生片上冲制通孔或腔体。灌封(印孔)根据需要，用金属浆料填充陶瓷生片上的通孔或在陶瓷生片 上的通孔孔壁挂金属浆料。平面印刷根据产品设计，在陶瓷生片表面印刷导电图形。叠层/加压根据产品设计，将几片已经加工完成的单层陶瓷生片叠合在一 起并加压形成整体的陶瓷BAR块。刻槽将叠/压好的陶瓷BAR块，按设计要求切割形成一定深度的槽，以便 后续分成单只产品。排胶/烧结将加工完成的生坯中的有机物通过高温排除干净，并在还原性 气氛下烧结形成致密的整体。电镀在金属化层的表面镀上所需的光亮金属层。本专利技术一种SMD高功率LED陶瓷封装基座的有益效果是 提高SMD高功率LED封装基座散热性能，改善因温升导致LED芯片光衰 大及寿命下降的问题；增强LED产品耐高低温度冲击性能，提高产品的可靠性、 稳定性；降低生产成本。与现有技术相比，本专利技术具备有以下几个特点-(1) 散热性好本专利技术LED陶瓷封装基座基材为高温氧化铝或氮化铝陶 瓷，其热导率分别约为18~20W/mK和170~230W/mK，氧化铝陶瓷在基座贴 片区设有用W金属填充的高导热柱，导热柱下部设有散热悍盘。其热导率约为 200W/mK，很好的解决了基座散热的关键问题。(2) 可设计反射杯反射杯壁有金属化并电镀一层高反射材料如银，增强 光的输出，反射角可根据需要任意变化，控制光的发射角度。(3) 热膨胀系数与高功率LED芯片接近(芯片为5.5ppm/k，氧化铝陶瓷 为6.0~6.7 ppm/k, AIN陶瓷约3.3 ppm/k ， W金属为4.5ppm/k)，耐高低温度冲击性能强，提高LED产品的可靠性、稳定性。(4)使用氧化铝陶瓷及钨金属材料，大大降低了生产成本。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。 图1是现有陶瓷LED封装基座的整体结构侧视图； 图2是本专利技术实施例一的整体结构侧视图； 图3是本专利技术实施例一的整体结构俯视图； 图4是本专利技术实施例一的整体结构仰视图； 图5是本专利技术实施例二的整体结构侧视图； 图6是本专利技术实施例二的整体结构俯视图； 图7是本专利技术实施例二的整体结构仰视图。 附图标记说明10、上陶瓷层 20、下陶瓷层 1、贴片区2、打线区 3、底部焊盘 4、电导通孔5、反射杯 6、高导热柱 7、散热焊盘具体实施方式参照图2至图7，本专利技术是这样实施的一种SMD高功率LED陶瓷封装基座由上陶瓷层(10)和下陶瓷层(20) 构成，基座由高温氧化铝或氮化铝陶瓷材料制成，其热导率分别约为 18 20W/mK和170~230W/mK，上陶瓷层(10)提供反射杯(5)，下陶瓷层(20)与底层电极电导通，下陶瓷层(20)上侧设有用于安装芯 片的贴片区(1)和通过焊接导线连接芯片电极的打线区(2)，下陶瓷层(20) 下侧设有通过基座金属化布线实现与芯片两个电极连接的底部焊盘(3)，基座 还设有用于连接上下两层金属化布线以实本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种ＳＭＤ高功率ＬＥＤ陶瓷封装基座，该基座由上陶瓷层（１０）和下陶瓷层（２０）构成，上陶瓷层（１０）提供反射杯（５），下陶瓷层（２０）用于安装芯片并实现与底层电极电导通，下陶瓷层（２０）上侧设有用于安装芯片的贴片区（１）和通过焊接导线连接芯片电极的打线区（２），下陶瓷层（２０）下侧设有通过基座金属化布线实现与芯片两个电极连接的底部焊盘（３），基座还设有用于连接上下两层金属化布线以实现上下电导通的电导通孔（４），该电导通孔（４）设在基座的内部或边缘，上陶瓷层（１０）中的反射杯（５）起到聚光及反射增加亮度的作用，本专利技术的特征在于：所述的上陶瓷层（１０）和下陶瓷层（２０）由高温氧化铝或氮化铝陶瓷材料制成，氧化铝陶瓷和氮化铝陶瓷的热导率分别为１８～２０Ｗ／ｍＫ和１７０～２３０Ｗ／ｍＫ。
【技术特征摘要】
1. 一种SMD高功率LED陶瓷封装基座，该基座由上陶瓷层(10)和下陶瓷层(20)构成，上陶瓷层(10)提供反射杯(5)，下陶瓷层(20)用于安装芯片并实现与底层电极电导通，下陶瓷层(20)上侧设有用于安装芯片的贴片区(1)和通过焊接导线连接芯片电极的打线区(2)，下陶瓷层(20)下侧设有通过基座金属化布线实现与芯片两个电极连接的底部焊盘(3)，基座还设有用于连接上下两层金属化布线以实现上下电导通的电导通孔(4)，该电导通孔(4)设在基座的内部或边缘，上陶瓷层(10)中的反射杯(5)起到聚光及反射增加亮度的作用，本发明的特征在于所述的上陶瓷层(10)和下陶瓷层(20)由高温氧化铝或氮化铝陶瓷材料制成，氧化铝陶瓷和氮化铝陶瓷的热导率分别为18～20W/mK和170～230W/mK。2、 根据权利要求1所述的一种SMD高...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢灿生，
申请(专利权)人：潮州三环集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：44[中国|广东]
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