一种COB铝基封装板及其制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种COB铝基封装板及其制备工艺，属于线路板制备技术领域，一种COB铝基封装板及其制备工艺，通过绝缘层与金属基层配合可以实现在合理控制成本和工艺难度的同时，显著提高封装基板的散热性能和绝缘性能，降低绝缘层对封装基板散热的热阻，随着导热率的提高不仅提高了模组产品的使用寿命，同时降低了模组的整体温度，提高了LED模组的产品品质，适用于大功率LED领域，使用寿命长，生产成本较低，另外绝缘层在满足优异绝缘性能的同时，通过在高胶高导PP塑胶的制备过程中添加抗铜剂、抗氧剂、辅助抗氧剂和防老化球来显著提高绝缘层的抗老化性，可以减少与电路层直接接触带来的铜害，延长绝缘层的使用寿命。

A COB Aluminum-based Packaging Board and Its Manufacturing Technology

【技术实现步骤摘要】
一种COB铝基封装板及其制备工艺
本专利技术涉及线路板制备
，更具体地说，涉及一种COB铝基封装板及其制备工艺。
技术介绍
目前常见的基板种类有硬式印刷电路板、高热导係数铝基板、陶瓷基板、软式印刷电路板、金属复合材料等，一般低功率LED封装采用普通电子业界用的PCB板即可满足需求，但是超过0.5W以上的LED封装大多改用金属系与陶瓷系高散热基板，主要原因是基板的散热性对LED的寿命与性能有直接影响，因此封装基板成为设计高辉度LED商品应用时非常重要的元件，铝基板系列(COB铝基板),COB铝基板目前市场需求日益旺盛，COB铝基板封装技术也慢慢成熟起来，传统的COB封装板一般采用高反光的镜面铝基生产，由于镜面铝成本昂贵，生产过程中压和过程中压合的衔接十分困难，容易出现分层，气泡。封装作为COB产业链中承上启下的环节，对COB的产业性能起着决定作用，其关键技术在于在有限成本范围内尽可能多的提高发光效率，同时降低封装热阻，提高可靠性，多年的发展，现在COB封装结构主要有四种：正装、倒装、垂直和三维垂直；同时封装的形式从单芯片封装到多芯片封装，从引脚式(Lamp)到贴片式(SMD)再到基板平面组装(COB)、系统封装(SIP)和远程荧光(RP)封装等，随着大功率LED芯片性能的迅速提高，又出现了EMC(Epoxymoldingcompound)封装、CSP(Chipscalepackage)芯片级封装、3D阵列式封装等新的高效封装技术。对于一个COB灯具，热量首先由cob芯片产生，然后通过热传导、对流、辐射三种方式进行传递，请参阅说明书附图中的图6，展示的是大功率COB散热通道：对于1通道，透镜向空气中辐射散热的方式有限，可以忽略；2通道是散热的主要过程，代表有芯片到封装基板再到空气得到散热；3通道是利用金线散热，受限于金属线本身细长的几何形状；4通道采用共晶接合方式，有电极导线至系统电路板散热，效率比金线方式高。散热有系统电路值大气环境的速率取决于整个发光灯具系统的设计，同时封装基板作为整个LED散热系统关键的环节，既承载芯片，最重要的是讲芯片产生的热传导给冷却装置的载体，起着承上启下的作用，所以，散热基板的选择很重要，MCPCB一般有三层，包括电路层、绝缘层和金属基板层，常作为系统电路基板为了高效高速的达到散热效果，采用目前行业中高端的特殊板材，因其成本低，可实现大尺寸、大规模生产，并在封装时实现热电分离同时存在一些问题，因为绝缘层为含无机填充物的环氧树脂，热导率较低，限制了整个基板的导热能力；热膨胀系数(CTE)都不匹配，固晶界面应力大，容易产生裂缝、脱层问题；使用温度较低，限制了使用温度，COB基板的关键问题在于提高中间层的热导率和耐热性，下面介绍了目前的技术途径：一：一种类钻碳材料DLC(DiamondLikeCarbon),其热导率(475W/(m.K))，耐热性好、强度高等特点，将取代环氧树脂绝缘层，将其应用于MCPCB基板制作，可大大提高热导率，实际应用效果还要经过市场检验；二：采用陶瓷层代替绝缘层，采用高导热陶瓷代替有机绝缘层，大大提高了金属基板的导热和耐热性能，新型MCPCB热导率提高到200W/(m.K)，热阻降低为三分之一，并能承受较高的使用温度(200℃)；三.及时通过阳极氧化形成的氧化铝膜作为绝缘层，这项途径的关键在于生长一层20-30um厚的氧化铝膜，然后膜层进行封孔处理以提高绝缘性及耐蚀性，最后通过丝网印刷或溅射制作电路层，具体结构如下图6所示，其最大的特点是金属铝与氧化铝结合力强(剥离强度达5N/mm以上)，热导率高(10-20W/(m.K))且耐热性好，由于工艺复杂、成本高，其市场接受有待观察。四.镜面铝基板，通过去除局部的绝缘层，COB芯片直接固晶在镀银铝基板上，一方面基板导热能力大大提高，同时由于镜面铝基板反射率高，可提高LED出光效率，但存在耐击穿电压低等安全问题。因此如何制备得到一种既可以满足高散热性能和优异绝缘性能，同时可以合理控制成本的封装基板，是传统线路板制作行业亟不可待的难题。
技术实现思路
1.要解决的技术问题针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种COB铝基封装板及其制备工艺，它可以实现在合理控制成本和工艺难度的同时，显著提高封装基板的散热性能和绝缘性能，降低绝缘层对封装基板散热的热阻，随着导热率的提高不仅提高了模组产品的使用寿命，同时降低了模组的整体温度，提高了LED模组的产品品质，适用于大功率LED领域，使用寿命长，且生产成本较低，符合大规模工业应用的条件，产品质量标准符合欧盟标准和美国标准。2.技术方案为解决上述问题，本专利技术采用如下的技术方案。一种COB铝基封装板，包括金属基层，所述金属基层利用6系高导铝基板材制成，所述金属基层上设置有绝缘层，所述绝缘层由高胶高导PP塑胶制成，且在制备过程中加入了0.4％-0.5％的抗铜剂、0.05％-0.1％的抗氧剂、0.05％-0.1％的辅助抗氧剂和1％的防老化球，所述抗铜剂为等量的N，N'-双水杨酰肼和N，N'-双对甲酰肼，所述抗氧剂为抗氧剂1010，所述辅助抗氧剂为DLTP，所述防老化球包括薄膜壳体和填充气体，所述填充气体为压缩氮气，所述绝缘层上设置有电路层，所述电路层为BT树脂基覆铜板，且电镀铜方式可以采用酸性镀铜、脉冲镀铜或旋转镀铜中的任意一种，所述金属基层包括基础部、翅片部和凸台部，且基础部、翅片部和凸台部之间一体成型，所述绝缘层和电路层分别具有与凸台部相匹配的第一通孔和第二通孔，且凸台部分别贯穿第一通孔和第二通孔，所述凸台部上设置有LED芯片，所述电路层上设置有与LED芯片电性连接的导线，所述金属基层和电路层表面均覆盖有离型膜。一种COB铝基封装板的制备工艺步骤包括一阶段和二阶段，所述一阶段包括：A：BT开料：根据工艺要求及规格尺寸，将BT树脂基覆铜板裁切成所需幅面；B：线路：用液体感光胶制作双面电路图形，然后蚀刻图形，液体感光胶采用幕帘式涂布，液体抗电镀感光胶分辨率非常高，显影无底层，很容易得到精细的电路图形，在蚀刻电路图形之后用5％NaOH去除多余的感光胶层；C：阻焊：幕帘式涂布液体感光阻焊剂，制出阻焊图形，再用液体感光胶涂布板面，用阻焊底片再次曝光，显影；D：表面处理：清理表面垃圾以及氧化现象；E：装配/附胶：采用丝网印刷方式将高胶高导PP塑胶印刷在作为载体的金属基层上形成绝缘层，得到涂胶基板；所述绝缘层的印刷厚度为40-210μm；F：开槽：在电路层上靶冲出第二通孔；G：装配/镜面假贴：将电路层与涂胶基板按顺序装模；所述二阶段包括：H：传压：装模完成后推入真空热压机，真空条件下层热压制成铝基覆铜板，涂胶基板上的胶层在层压过程中完成初步固化，将所制得的铝基覆铜板再在180-220℃真空干燥箱中固化3-5h，得到封装基板本体；I：钻孔：在步骤H中封装基板本体上利用冲切机进行开孔；J：V-cut：在封装基板本体上利用转盘刀具切割分割线；K：外形：在封装基板本体上雕刻出外形；L：电测：依次进行线路测试、耐电压测试和OSP测试；M：终测：FQC对产品进行全检确认，FQA抽检核实；N：包装：对合格产品进行包装出货。3.有益效果相比于现有技术，本专利技术的优点在于：(1)本方案可以实现在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种COB铝基封装板，包括金属基层(1)，其特征在于：所述金属基层(1)上设置有绝缘层(2)，所述绝缘层(2)上设置有电路层(3)，所述金属基层(1)包括基础部(101)、翅片部(102)和凸台部(103)，且基础部(101)、翅片部(102)和凸台部(103)之间一体成型，所述绝缘层(2)和电路层(3)分别具有与凸台部(103)相匹配的第一通孔和第二通孔，且凸台部(103)分别贯穿第一通孔和第二通孔，所述凸台部(103)上设置有LED芯片(4)，所述电路层(3)上设置有与LED芯片(4)电性连接的导线。

【技术特征摘要】
2018.12.29 CN 20181163446041.一种COB铝基封装板，包括金属基层(1)，其特征在于：所述金属基层(1)上设置有绝缘层(2)，所述绝缘层(2)上设置有电路层(3)，所述金属基层(1)包括基础部(101)、翅片部(102)和凸台部(103)，且基础部(101)、翅片部(102)和凸台部(103)之间一体成型，所述绝缘层(2)和电路层(3)分别具有与凸台部(103)相匹配的第一通孔和第二通孔，且凸台部(103)分别贯穿第一通孔和第二通孔，所述凸台部(103)上设置有LED芯片(4)，所述电路层(3)上设置有与LED芯片(4)电性连接的导线。2.根据权利要求1所述的一种COB铝基封装板，其特征在于：所述金属基层(1)利用6系高导铝基板材制成。3.根据权利要求1所述的一种COB铝基封装板，其特征在于：所述绝缘层(2)由高胶高导PP塑胶制成，且在制备过程中加入了0.4％-0.5％的抗铜剂、0.05％-0.1％的抗氧剂、0.05％-0.1％的辅助抗氧剂和1％的防老化球(5)。4.根据权利要求3所述的一种COB铝基封装板，其特征在于：所述抗铜剂为等量的N，N'-双水杨酰肼和N，N'-双对甲酰肼，所述抗氧剂为抗氧剂1010，所述辅助抗氧剂为DLTP。5.根据权利要求3所述的一种COB铝基封装板，其特征在于：所述防老化球(5)包括薄膜壳体和填充气体，所述填充气体为压缩氮气(6)。6.根据权利要求1所述的一种COB铝基封装板，其特征在于：所述电路层(3)为BT树脂基覆铜板，且电镀铜方式可以采用酸性镀铜、脉冲镀铜或旋转镀铜中的任意一种。7.根据权利要求1所述的一种COB铝基封装板，其特征在于：所述金...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建波，曹兵，曾均超，伊国强，钟晓环，刘文华，
申请(专利权)人：博罗康佳精密科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44