复合散热板结构及应用其封装发光二极管的方法技术

一种复合散热板结构及应用其封装发光二极管的方法，复合散热板结构包含金属基板、至少一陶瓷散热结构以及至少一焊接层，陶瓷散热结构透过焊接层连接在金属基板上，陶瓷散热结构包含陶瓷基板、第一金属层及第二金属层，第一金属层在陶瓷基板的上表面，为图案化的线路，第二金属层设置于陶瓷基板的下表面，发光二极管直接设置于金属基板上，且透过导线连接到第一金属层，藉由将陶瓷基板金属化再与金属基板连接，达到良好散热效果，而不需要用绝缘胶，提升了散热性质、耐高电压冲击、更避免了老化的问题，更减少了制作成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种复合散热板结构，尤其适用于封装发光二极管。
技术介绍
参考图I，现有技术散热板结构的示意图。现有技术散热板结构I包含一金属基板10、一线路层31以及一绝缘胶33，线路层31是透过绝缘胶33黏着至金属基板10上，而发光二极管100连接于线路层31上，并透过打线与其它线路层31连接。现有技术最大的问题在于绝缘胶33为热传性质不佳的物质，且不耐高电压冲击，高电压冲击能够以增加绝缘胶33的厚度来达成改善，但使得热传性质相对变差。因此，需要一种具有良好热传性质及耐高电压冲击的散热板结构。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种复合散热板结构，该复合散热板结构包含金属基板、至少一陶瓷散热结构以及至少一焊接层，本专利技术复合散热板结构主要用于封装发光二极管，陶瓷散热结构透过焊接层连接在金属基板上，每一陶瓷散热结构包含陶瓷基板、第一金属层以及第二金属层，第一金属层设置于陶瓷基板的上表面，为图案化的线路，第二金属层设置于陶瓷基板的下表面，可以为图案化的线路或是覆盖陶瓷基板整个下表面的金属层。发光二极管直接设置于金属基板上，且透过导线连接到第一金属层。本专利技术的另一目的在于提供一种应用复合散热板结构封装发光二极管的方法，该方法包含陶瓷散热结构成型步骤、接合步骤、晶粒连接步骤以及胶封步骤。陶瓷散热结构成型步骤是在至少一陶瓷基板的上表面及下表面形成金属层，并至少在上表面形成图案化的电路，而形成至少一陶瓷散热结构。接合步骤是将陶瓷散热结构与金属基板连接，晶粒连接步骤是将发光二极管直接连接于金属基板上，并将发光二极管与图案化的电路连接。胶封步骤是将完成连接的发光二极管以树脂封装。本专利技术的特点在于，本专利技术复合散热板结构将陶瓷基板的上下表面金属化，并在陶瓷基板的表面形成单层或双层线路，并且下表面的金属层或线路使得能运用焊接方式与金属基板连接，结合了金属及陶瓷基板的良好散热效果，而不需要用绝缘胶，提升了散热性质、耐高压冲击、更避免了老化的问题，更减少了制作成本。另外，将发光二极管直接连接在金属基板上，使得在增加耐高压冲击的情形下，也达到良好的散热效果。附图说明图I为现有技术散热基板的不意图；图2为本专利技术复合散热板结构的示意图；图3为本专利技术应用复合散热板结构封装发光二极管的方法的流程图；图4为本专利技术陶瓷散热结构成型步骤第一实施例的细部流程图；图5为本专利技术陶瓷散热结构成型步骤第二实施例的细部流程图。具体实施例方式以下配合图式对本专利技术的实施方式做更详细的说明，使熟悉本领域的技术人员在研读本说明书后能据以实施。参考图2，本专利技术复合散热板结构的示意图。如图2所示，本专利技术复合散热板结构2，包含金属基板10、至少一陶瓷散热结构20以及至少一焊接层40，本专利技术复合散热板结构2主要用于封装发光二极管100，金属基板10主要为铜或铝所制成，陶瓷散热结构20透过焊接层40连接在金属基板10上，每一陶瓷散热结构20包含陶瓷基板21、第一金属层23以及第二金属层25，第一金属层23设置于陶瓷基板21的上表面，为图案化的线路，第二金属层25设置于陶瓷基板21的下表面，可以为图案化的线路或是覆盖陶瓷基板21整个下表面的金属层，第一金属层23以及第二金属层25的材料为铜、铝的至少其中之一，更进一步地，在第一金属层23及第二金属层25的表面形成一镀金层或一镀银层(未显不)。焊接层40为导电的焊接材料，通常为锡膏，将陶瓷散热结构20下部的第二金属层25与金属基板10连接。发光二极管100直接设置于金属基板10上，且透过导线连接到第一金属层23。 参考图3，本专利技术应用复合散热板结构封装发光二极管的方法的流程图。本专利技术应用复合散热板结构封装发光二极管的方法Si包含陶瓷散热结构成型步骤S10、接合步骤S30、晶粒连接步骤S50以及胶封步骤S70。陶瓷散热结构成型步骤SlO是在至少一陶瓷基板的上表面及下表面形成金属层，并至少将上表面的金属层以影像转移方式形成图案化的电路，而形成至少一陶瓷散热结构。接合步骤S30是将陶瓷散热结构与金属基板连接，通常是在金属基板的表面上印刷锡膏再加热使金属基板与陶瓷散热结构接合，晶粒连接步骤S50是将发光二极管直接连接于金属基板上，并打线将发光二极管与图案化的电路连接。胶封步骤S70是将完成连接及打线的发光二极管以树脂封装。参考图4及图5，分别为陶瓷散热结构成型步骤SlO的细部流程图的第一实施例与第二实施例。如图4所示，陶瓷散热结构成型步骤SlO的第一实施例包含陶瓷基板预处理步骤S11、金属膜形成步骤S13、镀层增厚步骤S15、平整化步骤S17、第一微影步骤S19、蚀刻及剥膜步骤S21、基板表面处理步骤S23、分割处理步骤S25，陶瓷基板预处理步骤Sll是先将一陶瓷母板进行超音波脱脂、清洁及烘烤，以使表面洁净，金属膜形成步骤S13是以蒸镀或溅镀的方式，在陶瓷母板的上表面及下表面分别形成金属膜，镀层增厚步骤S15是以电镀或无电镀方式，将金属膜的增厚厚度为大于5 μ m的一金属层，金属层的厚度较佳为20 μ m至70 μ m的范围。平整化步骤S17是将金属层的表面研磨至一平整表面。第一微影步骤S19是至少在陶瓷母板的上表面的金属层上先涂布一湿膜或设置一干膜，而形成一光阻层，接着以光罩曝光，再显影而显露出金属层的非线路部分，蚀刻及剥膜步骤S21是以干蚀刻或湿蚀刻方式将该非线路部分去除，再剥除光阻层形成线路，进一步地，第一微影步骤S19及蚀刻及剥膜步骤S21在陶瓷母板的上表面的金属层及陶瓷母板的下表面的金属层执行。基板表面处理步骤S23是对于该线路进行镀金或镀银处理，以提升发光二极管的打线的附着度。分割处理步骤S25是将陶瓷母板分割，而形成多个陶瓷散热结构。陶瓷散热结构成型步骤SlO的第二实施例包含陶瓷基板预处理步骤S11、金属膜形成步骤S13、第二微影步骤S27、镀层增厚步骤S15、平整化步骤S17、基板表面处理步骤S23、蚀刻及剥除步骤S29、分割处理步骤S25，陶瓷基板预处理步骤S11、金属膜形成步骤S13、分割处理步骤S25方法同第一实施例，在此不再赘述，第二微影步骤S27是至少在陶瓷母板的上表面的金属层上先涂布湿膜或设置干膜而形成一光阻层，接着以光罩曝光，再显影将显露出金属层的线路部分，镀层增厚步骤S15，以电镀或无电镀方式，将线路部分增厚，平整化步骤S17、基板表面处理步骤S23方法同第一实施例，差别仅在于是对于在该线路部分及该光阻层。蚀刻及剥除步骤S29，去除非线路部分的金属层、光阻层，以及光阻层下方的金属膜，而形成线路层。本专利技术的特点在于，本专利技术复合散热板结构将陶瓷基板的上下表面金属化，并在陶瓷基板的表面形成单层或双层线路，并且下表面的金属层或线路使得能运用焊接方式与金属基板连接，结合了金属及陶瓷基板的良好散热效果，而不需要用绝缘胶，提升了散热性质、更避免了老化的问题，更减少了制作成本。本专利技术对于高电压冲击的改良，也从传统的I.5KV提升至5KV以上，且将发光二极管直接连接在基板上，使得在增加耐高电压冲击的情形下，也达到良好的散热效果。以上所述者仅为用以解释本专利技术的较佳实施例，并非企图据以对本专利技术做任何形 式上的限制，因此，凡有在相同的精神下所作有关本专利技术的任何修饰或变更，皆仍应包括在本专利技术意图保护的范畴。权利要求1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合散热板结构，主要用于封装发光二极管，其特征在于，该复合散热板包含：一金属基板；至少一焊接层；以及至少一陶瓷散热结构，透过该至少一焊接层连接在该金属基板上，每一陶瓷散热结构包含一陶瓷基板、一第一金属层以及一第二金属层，该第一金属层设置于该陶瓷基板的上表面，为一图案化的线路，该第二金属层设置于该陶瓷基板的下表面，与该焊接层连接，为一图案化的线路或是覆盖该陶瓷基板整个下表面的一金属层，其中在该金属基板设置至少一发光二极管，并将该至少一发光二极管透过导线连接至该第一金属层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨维钧，吴煜明，谢清仁，
申请(专利权)人：柏腾科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：