一种高热导LTCC陶瓷基板，在预定安装LED芯片的位置植入绝缘的导热柱，其方法是采用绝缘导热的膏状物注入LTCC陶瓷基板的通孔中，与基板烧结为一体。高热导LTCC陶瓷基板适合于表面安装(SMD)LED管壳、多芯片安装(MCM)LED管壳，降低了LTCC陶瓷基板的热阻，并实现了导热通道与导电通道完全分离，提高了组件的可靠性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电子陶瓷领域，更具体地说，涉及LED陶瓷封装技术特别适合于表面安装(SMD)LED管壳、多芯片安装(MCM)LED管壳。
技术介绍
现有的SMD陶瓷LED管壳主要采用以下两种方案方案一.在陶瓷基板上表面制作LED贴装金属电极，LED的正负极分别与上面各贴装电极连接，陶瓷基板下表面制作安装电极，陶瓷基板上面的贴装电极分别通过导电过孔与下面的安装电极连接。方案一的缺点是LTCC材料的热导率低，仅为2 3W/mK，封装后的LED器件热阻高，热量不易散发，导致LED发光效率下降。方案二 .在陶瓷基板上表面制作贴装金属电极，LED正极直接贴装在金属电极上，LED负极通过导线与另一贴装金属电极连接；陶瓷基板下面制作安装电极，通过导电过孔和金属导热柱分别与上面的贴装电极连接，金属导热柱可降低LED散热通道的热阻，提高管壳的热导率，但是由于导热柱采用金属材料，导电通道与导热通道无法分离，上述问题使LED器件易损伤，降低了器件的可靠性。
技术实现思路
本专利技术是在LTCC陶瓷基板上预定安装LED芯片的位置，植入一至数个绝缘、高导热管状物，并与LTCC陶瓷基板烧结为一体，形成绝缘的导热柱，既减小了 LED器件的热阻、又实现热电通道分离。附图说明附图I :LED封装采用传统陶瓷基板的结构示意图(方案一)。附图2 =LED封装采用改进的陶瓷基板的结构示意图(方案二)。附图3 :—种高热导LTCC陶瓷基板的结构示意图。附图4 :安装多芯片的LTCC陶瓷基板结构示意图。具体实施例方式以下结合附图，通过新旧方案对比的方式，详细说明本专利技术的具体实施方式。方案一如图I所示在陶瓷基板(10)上面制作贴装金属电极⑷和(5)，LED(I)的正极(2)和负极⑶分别与贴装电极⑷和(5)连接；陶瓷基板下面制作安装电极(6)和(7)，分别通过导电过孔⑶和(9)与贴装电极⑷和(5)连接。LED产生的热量要通过在陶瓷基板(10)传导出去。构成陶瓷基板的LTCC材料的热导率低，热量不易散发，导致LED发光效率下降。方案二如图2所示在陶瓷基板(10)上面制作贴装金属电极⑷和(5)，LED(I)的正极(2)直接贴装在电极(5)上，LED负极(3)通过导线与另一贴装金属电极(4)连接；陶瓷基板下面制作安装电极(6)和(7)，通过导电过孔⑶和金属导热柱(11)分别与贴装电极⑷和(5)连接，由于导热柱(11)既是导电通道又是导热通道，使LED器件易损伤，降低了可靠性。本专利技术“一种高热导LTCC陶瓷基板”，如图3A所示在LTCC陶瓷基板上(10)上预定安装LED芯片的位置植入数个绝缘、高导热的管状物(12)，它由绝缘导热的膏状物注入LTCC陶瓷基板的通孔中形成，并与LTCC陶瓷基板烧结为一体；管状物(12)的上面贴装LED芯片(I)，下面安装金属散热体(13) ;LED的正极(2)和负极(3)分别连接到陶瓷基板上的贴装电极⑷和(5);陶瓷基板下面制作安装电极(6)和(7)，通过导电过孔⑶和(9)分别与贴装电极(4)和(5)连接。这样导热通道与导电通道实现完全分离，即降低了热阻，又保证了 LED组件的可靠性。图3B为“高热导LTCC陶瓷基板”的底视图，图中所示绝缘、高导热的管状物(12)共有9个，与安装金属散热体(13)紧密相连，陶瓷基板(10)底面上的安装电极(6)和(7)与导电过孔⑶和(9)实现可靠的电连接。陶瓷基板(10)角上的定位孔(14)用于SMD工艺定位。 在一块高热导LTCC陶瓷基板上，可以贴装多个LED芯片，如图4所示每个LED芯片⑴的下面都植入一簇绝缘的导热柱(12)，LED芯片的正极⑵和负极(3)分别连接到相应的贴装电极(4)和(5)，实现多芯片安装(MCM) LED。下面具体说明高热导LTCC陶瓷基板的制作方法首先用模具在流延的LTCC生瓷基板上压制通孔簇，通孔尺寸直径为100 3000 μ m，数量为I 20个，最佳通孔直径为300 μ m，最佳数量12个，簇的最佳排布图形为正方形、尺寸为LED芯片尺寸的120%;烧结生瓷为熟瓷基板；配制绝缘导热膏状物，主料为金刚石粉，辅料为玻璃相粉末与有机载体，且所述膏状物中金刚石粉占20 50wt%，所述玻璃相粉末占70 30wt%，其余为所述有机载体；最佳配比为33 57 10。所述玻璃相粉末包括MgO-BaO-Al2O3-SiO2体系玻璃，及B203、TiO2、CaF2和/或ZrO2的添加剂；且其配比为Si02 20 50wt%，Al2O3 50 20wt%，BaO 10 20wt%，MgO 10 20wt%，含 B203、TiO2XaF2和/或ZrO2的添加剂，成分总和为5 IOwt %;所述有机载体为松油醇和/或柠檬酸三丁酯，以及含乙基纤维素、司班-85、1-4 丁内酯和/或氢化蓖麻油的添加剂。配方主要考虑玻璃相形成温度与LTCC烧结温度一致，同时配方将尽可能保证填充物具有最大导热性。将该膏状物填充到通孔中，与LTCC低温烧结为一体，制作金属电极及定位标志。上述表述仅为制作该LTCC高导热陶瓷基板的方案之一，其主料还可选择氮化铝粉、碳化硅粉等，电极金属化可以采用厚膜工艺，也可采用薄膜工艺实现。通孔簇的形状不限于正方形，其它形状的通孔簇也可达到本专利技术的目的。权利要求1.一种高热导LTCC陶瓷基板，由陶瓷基板以及植入基板的导热柱、与导热柱连接的散热体、贴装于陶瓷基板上面的金属电极、下面的安装电极以及将上、下电极连接起来的金属过孔所组成，其特征在于植入基板的导热柱是绝缘的，它由绝缘导热的膏状物注入LTCC陶瓷基板的通孔中，与基板烧结为一体。2.根据权利要求I所述的一种高热导LTCC陶瓷基板，其特征在于所述的绝缘导热膏状物，主料为金刚石粉，辅料为玻璃相粉末与有机载体，且所述膏状物中金刚石粉占20 50wt%，所述玻璃相粉末占70 30wt%，其余为所述有机载体；最佳配比为33 57 10 ；所述玻璃相粉末包括MgO-BaO-Al2O3-SiO2体系玻璃，及B203、TiO2, CaF2和/或ZrO2的添加剂；且其配比为=SiO2 20 50wt%, Al2O3 50 20wt%, BaO 10 20wt%, MgO 10 20wt%，含B2O3JiO2、CaF2和/或ZrO2的添加剂成分，总和为5 IOwt % ;所 述有机载体为松油醇和/或柠檬酸三丁酯，以及含乙基纤维素、司班-85、1-4 丁内酯和/或氢化蓖麻油的添加剂。3.根据权利要求I所述的一种高热导LTCC陶瓷基板，其特征在于所述LTCC生瓷基板的通孔直径为100 3000 μ m,最佳通孔直径为300 μ m,每簇通孔数量为I 20个，最佳数量12个，簇的最佳排布图形为正方形、尺寸为LED芯片尺寸的120%。4.根据权利要求I所述的一种高热导LTCC陶瓷基板，其特征在于所述绝缘导热膏状物，主料选用氮化铝粉、碳化硅粉。5.根据权利要求I所述的一种高热导LTCC陶瓷基板，其特征在于所述植入基板的绝缘导热柱，上面贴装LED芯片，下面安装金属散热体；LED的正极和负极分别连接到陶瓷基板上对应的贴装电极，导热通道与导电通道完全分离。6.根据权利要求I所述的一种高热导LTCC陶瓷基板，其特征在于在一块所述高热导LT本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：柴广跃，刘文，
申请(专利权)人：深圳市安培盛科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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