一种金属填充的陶瓷基板制备方法技术

本发明专利技术公开了一种金属填充的陶瓷基板制备方法，包括以下步骤：步骤1、将基板进行激光切割及导通孔切割；步骤2、在导通孔中进行金属浆料的填充；步骤3、在基板表面进行金属线路的制作；步骤4、将金属线路制作后的基板过烧结炉；步骤5、取出冷却；步骤6、在金属线路上进行表面处理；步骤7、选择性在产品表面进行油墨制作。本发明专利技术使用金属浆料直接填充陶瓷基板，直接接触LED热沉，快速传热，填充与金属线路均可设计，生产工艺可以调整适应规模化批量生产需要，并且便于机械自动化操作，将陶瓷基板的电路传导及集中热传导，贯穿孔内的高导热性金属能够有效传导LED的热量，其他金属电路与电极进行电路连接，达到了电极与热传导途径分离的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种金属填充的陶瓷基板制备方法
本专利技术涉及陶瓷基板制备
，具体是一种金属填充的陶瓷基板制备方法。
技术介绍
陶瓷基板是指铜箔在高温下直接键合到氧化铝(Al2O3)或氮化铝(AlN)陶瓷基片表面(单面或双面)上的特殊工艺板。所制成的超薄复合基板具有优良电绝缘性能，高导热特性，优异的软钎焊性和高的附着强度，并可像PCB板一样能刻蚀出各种图形，具有很大的载流能力。因此，陶瓷基板已成为大功率电力电子电路结构技术和互连技术的基础材料。陶瓷基板产品问世，开启散热应用行业的发展，由于陶瓷基板散热特色，加上陶瓷基板具有高散热、低热阻、寿命长、耐电压等优点，随着生产技术、设备的改良，产品价格加速合理化，进而扩大LED产业的应用领域，如家电产品的指示灯、汽车车灯、路灯及户外大型看板等。陶瓷基板的开发成功，更将成为室内照明和户外亮化产品提供服务，使LED产业未来的市场领域更宽广。当时现有的陶瓷基板在制造过程中存在着技术手段单一，操作不便，金属涂层等加工工艺不完善。现提出一种金属填充的陶瓷基板的制备方法，能有效提高高密度集成光源的散热能力，将陶瓷基板的电路传导及集中热传导，贯穿孔内的高导热性金属能够有效传导LED的热量，其他金属电路与电极进行电路连接，达到了电极与热传导途径分离的效果，从而增强散热性能，并且其结构简单，易于实现。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种金属填充的陶瓷基板制备方法，以解决现有技术中的陶瓷基板在制造过程中存在着技术手段单一，操作不便，金属涂层等加工工艺不完善等问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种金属填充的陶瓷基板制备方法，包括以下步骤：步骤1、将基板进行激光切割及导通孔切割；步骤2、在导通孔中进行金属浆料的填充；步骤3、在基板表面进行金属线路的制作；步骤4、将金属线路制作后的基板过烧结炉；步骤5、取出冷却；步骤6、在金属线路上进行表面处理；步骤7、选择性在产品表面进行油墨制作。优选的，所述金属浆料的制备方法为：将金属粉末、环氧树脂和有机溶剂进行混合球磨24小时以上，以得到浆料；加入氨水将浆料的PH值调整到10-11，以得到调整浆料。优选的，所述金属粉末的质量百分比为78-82％、环氧树脂的质量百分比为8-12％、有机溶剂的质量百分比为10-16％。优选的，所述金属粉末选用铜粉或银粉。优选的，所述有机溶剂由聚丙烯酸、聚乙烯酸和聚乙二醇按照1:1:0.03比例混合制得。优选的，在步骤1中，基板厚度为0.1-2mm,通孔深度同基板厚度，孔径在0.1-1mm，导通孔为方形或圆形。优选的，在步骤3中基板表面进行金属线路的制作过程为：根据LED芯片的电路设计，使用对应的网板，通过丝网印刷机将金属线板印刷至基板上。优选的，在步骤4中金属线路的印刷之后先烘干，150℃～200℃烘干半小时，之后过烧结炉，缓慢升温，在800～900℃之间保温半小时，之后冷却。优选的，在步骤5中基板在由高温逐步降到常温中冷却，冷却时间为1-3小时，在步骤6中冷却后的金属线路上的表面处理为镀镍或镀镍金。优选的，所述基板选用氧化铝、氮化铝或ZTA其中任意一种陶瓷基板。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术使用金属浆料直接填充陶瓷基板，直接接触LED热沉，快速传热；2、制作方法简单，填充与金属线路均可设计；3、生产工艺可以调整适应规模化批量生产需要，并且便于机械自动化操作；4、将陶瓷基板的电路传导及集中热传导，贯穿孔内的高导热性金属能够有效传导LED的热量，其他金属电路与电极进行电路连接，达到了电极与热传导途径分离的效果，从而增强散热性能，并且其结构简单，易于实现。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一一种金属填充的陶瓷基板制备方法，制备过程中：选用氧化铝陶瓷基板，将基板进行激光切割及导通孔切割，基板厚度为1mm,通孔深度同基板厚度，孔径在0.5mm，导通孔为方形或圆形，金属浆料在制备过程中将80％的银粉、9％的环氧树脂和11％有机溶剂，有机溶剂由聚丙烯酸、聚乙烯酸和聚乙二醇按照1:1:0.03比例混合制得，进行混合球磨24小时以上，以得到浆料，加入氨水将浆料的PH值调整到10，以得到调整浆料，将制成的金属浆料填充到导通孔内，根据LED芯片的电路设计，使用对应的网板，通过丝网印刷机将金属线板印刷至基板上，金属线路的印刷之后先烘干，180℃烘干半小时，之后过烧结炉，缓慢升温，在800～900℃之间保温半小时，之后冷却，基板在由高温逐步降到常温中冷却，冷却时间为1-3小时，在冷却后的金属线路上的表面处理为镀镍，然后再基板表面进行陶瓷基板表面油墨制作(有些产品可略过)。使用这种基板可制作高密度集成光源，将LED芯片或其他IGBT、LD电子元件直接焊接于基板。实施例二一种金属填充的陶瓷基板制备方法，制备过程中：选用氮化铝陶瓷基板，将基板进行激光切割及导通孔切割，基板厚度为1.5mm,通孔深度同基板厚度，孔径在0.8mm，导通孔为方形或圆形，金属浆料在制备过程中将78％的银粉、11％的环氧树脂和11％有机溶剂，有机溶剂由聚丙烯酸、聚乙烯酸和聚乙二醇按照1:1:0.03比例混合制得，进行混合球磨24小时以上，以得到浆料，加入氨水将浆料的PH值调整到11，以得到调整浆料，将制成的金属浆料填充到导通孔内，根据LED芯片的电路设计，使用对应的网板，通过丝网印刷机将金属线板印刷至基板上，金属线路的印刷之后先烘干，170℃烘干半小时，之后过烧结炉，缓慢升温，在800～900℃之间保温半小时，之后冷却，基板在由高温逐步降到常温中冷却，冷却时间为1-3小时，在冷却后的金属线路上的表面处理为镀镍金，进行陶瓷基板表面油墨制作(有些产品可略过)。使用这种基板可制作高密度集成光源，将LED芯片或其他IGBT、LD电子元件直接焊接于基板。实施例三一种金属填充的陶瓷基板制备方法，制备过程中：选用氮化铝陶瓷基板，将基板进行激光切割及导通孔切割，基板厚度为1.5mm,通孔深度同基板厚度，孔径在0.8mm，导通孔为方形或圆形，，金属浆料在制备过程中将78％的银粉、11％的环氧树脂和11％有机溶剂，有机溶剂由聚丙烯酸、聚乙烯酸和聚乙二醇按照1:1:0.03比例混合制得，进行混合球磨24小时以上，以得到浆料，加入氨水将浆料的PH值调整到11，以得到调整浆料，将制成的金属浆料填充到导通孔内，采用薄膜的制备工艺，即将金属线路用磁控溅射的工艺加工在基板上，然后再金属线路上的表面处理为镀镍金，进行陶瓷基板表面油墨制作。使用这种基板可制作高密度集成光源，将LED芯片或其他IGBT、LD电子元件直接焊接于基板。对于本领域技术人员而言，显然本专利技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本专利技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本专利技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本专利技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本专利技术内本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属填充的陶瓷基板制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、将基板进行激光切割及导通孔切割；步骤2、在导通孔中进行金属浆料的填充；步骤3、在基板表面进行金属线路的制作；步骤4、将金属线路制作后的基板过烧结炉；步骤5、取出冷却；步骤6、在金属线路上进行表面处理；步骤7、选择性在产品表面进行油墨制作。

【技术特征摘要】
1.一种金属填充的陶瓷基板制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、将基板进行激光切割及导通孔切割；步骤2、在导通孔中进行金属浆料的填充；步骤3、在基板表面进行金属线路的制作；步骤4、将金属线路制作后的基板过烧结炉；步骤5、取出冷却；步骤6、在金属线路上进行表面处理；步骤7、选择性在产品表面进行油墨制作。2.根据权利要求1所述的一种金属填充的陶瓷基板制备方法，其特征在于，所述金属浆料的制备方法为：将金属粉末、环氧树脂和有机溶剂进行混合球磨24小时以上，以得到浆料；加入氨水将浆料的PH值调整到10-11，以得到调整浆料。3.根据权利要求2所述的一种金属填充的陶瓷基板制备方法，其特征在于，所述金属粉末的质量百分比为78-82％、环氧树脂的质量百分比为8-12％、有机溶剂的质量百分比为10-16％。4.根据权利要求3所述的一种金属填充的陶瓷基板制备方法，其特征在于，所述金属粉末选用铜粉或银粉。5.根据权利要求3所述的一种金属填充的陶瓷基板制备方法，其特征在于，所述有机溶剂由聚丙烯酸、聚乙烯酸和聚乙二醇按照1...

【专利技术属性】
技术研发人员：苟锁利，王明金，鲍星毅，周志强，
申请(专利权)人：苏州晶品新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32