一种陶瓷基板及发光器件制造技术

本实用新型专利技术公开了一种陶瓷基板及发光器件，该陶瓷基板包括上铜层、中间陶瓷层和下铜层，所述上铜层设置在所述中间陶瓷层的上表面上，所述下铜层设置在所述中间陶瓷层的下表面上；所述陶瓷基板具有若干个贯穿孔，所述贯穿孔中填充有导电材料，所述上铜层和所述下铜层基于所述若干个贯穿孔中的导电材料电性连接；所述上铜层的厚度为D1，所述下铜层的厚度为D2，该陶瓷基板以发光器件的成品结构为设计基础，对陶瓷基板的结构组成和结构尺寸进行改进，避免了因翘曲度过大所导致的发光器件产品不良、故障率高、寿命短等问题，保证了发光器件的质量，降低发光器件的生产成本。本。本。

【技术实现步骤摘要】
一种陶瓷基板及发光器件


[0001]本技术涉及到基板领域，具体涉及到一种陶瓷基板及发光器件。

技术介绍

[0002]在现阶段陶瓷大功率LED器件设计中，陶瓷基板线路层设计，镀层的表面处理、镀层厚度设计等内容，均以考虑陶瓷基板的加工性为主，并未系统考虑到器件封装的工艺要求，其中，陶瓷基板经过镀层处理后的翘曲度控制、粗糙度控制等方面的内容对封装工艺及封装器件的性能及良品率影响较大。
[0003]常规陶瓷基板线路层镀层的上层和下层厚度设计相同，保证陶瓷基板在加工阶段以及陶瓷基板的成品结构的翘曲度在0.3％以内；但在大功率封装的固晶工序，特别是共晶工序中，新形成的金属合金连接键会对陶瓷基板形成的新的应力因素，导致陶瓷基板的翘曲度发生变化，从而会对产品后续加工造成不利影响，易导致陶瓷基板发生应力暗伤和发光芯片发生应力暗伤，使封装器件的良品率下降，故障率增加，使用寿命也大大降低。

技术实现思路

[0004]为了克服现有陶瓷基板的缺陷，本技术提供了一种陶瓷基板，针对器件封装考虑，对陶瓷基板的结构组成和结构尺寸进行改进，避免了因翘曲度过大所导致的产品不良、产品故障率高、产品寿命短等问题，保证了发光器件的质量，降低发光器件的生产成本。
[0005]相应的，本技术还提供了一种陶瓷基板，其特征在于，包括上铜层、中间陶瓷层和下铜层，所述上铜层设置在所述中间陶瓷层的上表面上，所述下铜层设置在所述中间陶瓷层的下表面上；
[0006]所述陶瓷基板具有若干个贯穿孔，所述若干个贯穿孔中的任一个贯穿孔中填充有导电材料，所述上铜层和所述下铜层基于所述若干个贯穿孔中的导电材料电性连接；
[0007]所述上铜层的厚度为D1，所述下铜层的厚度为D2，
[0008]可选的实施方式，所述中间陶瓷层的厚度D0满足条件：D0∈[200μm,1000μm]。
[0009]可选的实施方式，所述上铜层的厚度D1满足条件：D1∈[20μm,80μm]；
[0010]和/或所述下铜层的厚度D2满足条件：D2∈[35μm,105μm]。
[0011]可选的实施方式，所述陶瓷基板还包括上镀层，所述上镀层覆盖在所述上铜层上；
[0012]和/或所述陶瓷基板还包括下镀层，所述下镀层覆盖在所述下铜层上。
[0013]可选的实施方式，所述上镀层包括远离所述上铜层一侧的镀金层或镀银层；
[0014]所述下镀层包括远离所述下铜层一侧的镀金层或镀银层。
[0015]可选的实施方式，所述上镀层的表面的中心线平均粗糙度Ra1∈[0.1μm,4μm]，所述上镀层的表面的十字平均粗糙度Rz1∈[0.5μm,8μm]；
[0016]和/或所述下镀层的表面的中心线平均粗糙度Ra2∈[0.1μm,4μm]，所述下镀层的表面的十字平均粗糙度Rz2∈[0.5μm,8μm]。
[0017]可选的实施方式，所述贯穿孔中的导电材料的体积填充率a满足条件：a∈[85％,95％]。
[0018]可选的实施方式，所述贯穿孔中的导电材料覆盖在对应的贯穿孔的内壁上，所述贯穿孔中的导电材料为圆筒型结构。
[0019]相应的，本技术还提供了一种发光器件，包括发光芯片和以上任一项所述的陶瓷基板，所述发光芯片基于电极焊料层键合在所述陶瓷基板上。
[0020]可选的实施方式，所述电极焊料层的厚度为3μm。
[0021]综上，本技术实施例提供了一种陶瓷基板及发光器件，该陶瓷基板从最终成型的发光器件结构出发进行陶瓷基板的结构和尺寸设计，以满足发光器件的基板翘曲度要求，避免了因翘曲度过大所导致的产品不良、产品故障率高、产品寿命短等问题，保证了发光器件的质量，降低发光器件的生产成本。
附图说明
[0022]图1为本技术实施例的剖面结构示意图；
[0023]图2为本技术实施例的发光器件的剖面结构示意图。
具体实施方式
[0024]下面将结合本技术实施例中的附图，对本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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
[0025]图1示出了本技术实施例的剖面结构示意图，需要说明的是，由于本技术实施例所提供的陶瓷基板主要应用于大功率的LED器件的生产，关于陶瓷基板中的部分尺寸数据的限制是以LED器件的最终产品形态为对象得出的，其主要目的是需要保证LED器件的基板的翘曲度在0.3％以内。
[0026]具体的，本技术提供了一种陶瓷基板，包括上铜层11、中间陶瓷层10和下铜层12，所述上铜层11和所述下铜层12分别覆盖在所述中间陶瓷层10的两个相对的表面上，在本技术实施例中分别为中间陶瓷层10的上表面和下表面。
[0027]所述陶瓷基板具有若干个贯穿孔15，所述贯穿孔15中填充有导电材料16，所述上铜层11和所述下铜层12基于所述若干个贯穿孔中的导电材料16电性连接。
[0028]具体加工中，以中间陶瓷层10为支架，上铜层11和下铜层12分别加工在中间陶瓷层10上，然后进行贯穿孔15的打孔。上铜层11主要用于发光芯片的固晶及线路布置，下铜层12主要用于外部的焊接和电气连接，并起到热传导的作用，贯穿孔15中通过导电材料16的填充以满足上铜层11和下铜层12的电性连接需求。
[0029]所述上铜层11的厚度为D1，所述下铜层12的厚度为D2，
[0030]进一步的，上铜层11的厚度D1和下铜层12的厚度D2可与中间陶瓷层10的厚度D0具有一定的比例关系，以便于实际施工。可选的，上铜层11的厚度D1、下铜层12的厚度D2、中间陶瓷层10的厚度D0可基于下述限定条件实施：
[0031][0032][0033]具体的，铜的线膨胀系数约为17ppm/K，中间陶瓷层10的材料一般为氧化铝陶瓷，其线膨胀系数约为7.3ppm/K，LED器件中所使用的发光芯片为倒装发光芯片时，倒装发光芯片的主体材料蓝宝石(纯度更高的氧化铝)的线膨胀系数约为7.7ppm/K，考虑到发光芯片固晶时所占的面积比例和中间陶瓷层10的两面受力平衡，并结合考虑到应力处理工序中对陶瓷基板的内应力释放程度，为了使陶瓷基板在封装成LED器件后的翘曲度小于0.3％，相应的推导出上铜层11、下铜层12和中间陶瓷层10的尺寸比例关系。
[0034]针对LED器件的封装，本技术实施例对陶瓷基板中的上铜层11、下铜层12和中间陶瓷层10的尺寸的绝对值进行了限定，以便于施工时的选择。
[0035]具体的，在上述限定基础上，上铜层11的厚度D1满足条件：D1∈[20μm,80μm]；
[0036]下铜层12的厚度D2满足条件：D2∈[35μm,105μm]；
[0037]中间陶瓷层10的厚度D0满足条件：D0∈[200μm,1000本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷基板，其特征在于，包括上铜层、中间陶瓷层和下铜层，所述上铜层设置在所述中间陶瓷层的上表面上，所述下铜层设置在所述中间陶瓷层的下表面上；所述陶瓷基板具有若干个贯穿孔，所述若干个贯穿孔中的任一个贯穿孔中填充有导电材料，所述上铜层和所述下铜层基于所述若干个贯穿孔中的导电材料电性连接；所述上铜层的厚度为D1，所述下铜层的厚度为D2，2.如权利要求1所述的陶瓷基板，其特征在于，所述中间陶瓷层的厚度D0满足条件：D0∈[200μm,1000μm]。3.如权利要求1所述的陶瓷基板，其特征在于，所述上铜层的厚度D1满足条件：D1∈[20μm,80μm]；和/或所述下铜层的厚度D2满足条件：D2∈[35μm,105μm]。4.如权利要求1所述的陶瓷基板，其特征在于，所述陶瓷基板还包括上镀层，所述上镀层覆盖在所述上铜层上；和/或所述陶瓷基板还包括下镀层，所述下镀层覆盖在所述下铜层上。5.如权利要求4所述的陶瓷基板，其特征在于，所述上镀层包括远离所...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡连章，潘利兵，余卫潮，范正龙，李福海，
申请(专利权)人：佛山市国星光电股份有限公司，
类型：新型
国别省市：