一种高导热基板及具该基板的发光二极管元件与制作方法，是先在一个具有绝缘表面的基板钻出多个贯穿的穿孔，并将多个对应穿孔数量的导热球状物导引至穿孔中，再于绝缘表面及穿孔内的导热球状物曝露位置溅镀一层种子层，再将一层受光罩遮蔽经曝光及显影后形成一个预定形状的光阻膜设置在种子层上，令对应穿孔位置的种子层能被电镀增厚，接着将光阻膜去除，并进行蚀刻，令种子层未被增厚部分被去除，而保留部分则形成封闭导热球状物的导热封闭层，并与导热球状物共同构成基板的散热部，以供导热结合的发光二极管晶粒散热效率提升。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术是关于一种基板、及应用该基板的电路元件，尤其是指一种。
技术介绍
目前发光二极管(LED)已相当普及，不仅体积小、反应时间快、使用寿命长、亮度不易衰减、且耐震动，因此LED元件渐渐取代包括显示器背光光源、照相机闪光灯、交通号志、车头及车尾灯，甚至逐渐进入一般照明市场。然而，随着高功率LED照明设备的应用发展，较大驱动电流所伴随的高热问题，由于目前一般印刷电路板材料或半导体基板散热能力有限，如何避免高温所 导致的电路元件劣化或寿命减损，就成为众所瞩目的问题。为能承受高亮度LED所发的大量热能，业界多选择耐高温的陶瓷基板或是具有高导热效率的铝基板作为LED晶粒的承载件。其中，陶瓷基板的制作方式主要是将例如无机的氧化铝粉与约30% 50%的玻璃粉末加上有机黏结剂，使其混合均匀成为泥状的浆料，把已经成形好的散热金属料材埋藏其中，接着利用刮刀把浆料刮成片状，再经由一道干燥过程将片状浆料形成一片生胚，预埋的金属材料将构成一个可供电路元件设置并导热的散热柱，且在生胚表面成形金属线路，最后放置于烧结炉中将生胚与预成型的金属材料共同烧结成型。以铜为例，其导热系数约为400W/ (m.K)，相较之下，银与玻璃混合烧结的材料导热系数仅约50 80W/ (m.K)，可见预埋金属的导热性将远高于混合金属粉末的烧结陶瓷。然而，烧结过程中的摄氏数百度高温，将导致生胚内部些许不均匀的位置因膨胀与收缩而产生偏差，使得最终制成的基板，实际尺寸及相对位置关系与原先预期规划不同，当电路元件逐步微型化，且电路板上的线路由毫米进入微米范围时，此种偏差将导致所产出的电路元件良率因而降低。另一种增加基板导热效率的解决方案，是选用例如已经成型的氧化铝(Al2O3)或氮化铝(AlN)基板，钻出导通孔后，在导通孔内镶嵌一个金属散热柱，供电路元件设置其上；然而，此种事后镶嵌的金属材料往往不能与原先的陶瓷基板紧密结合，考量空气的导热系数甚至低于0.1ff/(m.K)，在镶嵌的金属与陶瓷基板间，只要存在有些许缝隙，就会导致热阻明显提升，导热性严重下降，使得用镶嵌方式形成金属导热柱的陶瓷基板，导热效率远低于原始设计。尤其，采用镶嵌方式形成散热柱的过程无法批次制造，即使在大片基板上，也必须将金属导热柱以极其精密的机械手臂或人力，逐一塞入陶瓷基板的穿孔中，制造流程随之繁杂且缓慢，不仅令制作成本相对提高，产出效率同步降低。因此，如何使得散热柱成型位置的精度更高，提升基板的产出良率；且让制造过程更简单，令自动化成为可行，使制作成本降低；尤其可以确保基板的散热效能，让元件高发热的问题可以被确实解决，一举解决上述问题，将是本领域技术人员共同的期盼。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种具有一个精密结合的散热部、令发热电路元件受电产生的热能可被有效率导离的形成有散热部的高导热基板。本专利技术的另一目的在于提供一种具有简易可靠的散热部的结构，提升产出效率、降低制作成本的形成有散热部的高导热基板。本专利技术的又一目的在于提供一种制造过程可以自动化且批次制造，使得产出效率提升的形成有散热部的高导热基板。本专利技术的再一目的在于提供一种制造精度可大幅提升，提高产出良率的形成有散热部的高导热基板。 本专利技术的更一目的在于提供一种具有高散热效率、增加元件使用寿命的发光二极管元件。本专利技术的又另一目的在于提供一种结构简单、制造成本降低的发光二极管元件。本专利技术的又再一目的在于提供一种形成有一个高散热效率散热部、令发热电路元件受电产生的热能可被有效率导离的高导热基板的制作方法。本专利技术的再另一目的在于提供一种易于形成稳固散热部结构、提升产出效率与成品率的形成有散热部的高导热基板的制作方法。依照本专利技术揭露的一种形成有散热部的高导热基板，是供设置一个具有一组致能端部的发热电路元件，该高导热基板包括:一个具有两个绝缘表面、且形成有至少一个贯穿前述绝缘表面的穿孔的基材；一个对应前述穿孔、供该电路元件导热接合的散热部，包括至少一个具有平滑表面、设置于前述穿孔中、且导热系数高于前述基板的导热球状物；及一层对应前述穿孔、且至少部分形成于前述绝缘表面、供将前述导热球状物固着及封闭于前述穿孔内的导热封闭层；该高导热基板还包括一组形成于前述绝缘表面、供该电路元件的前述致能端部导接的端电极。而依照本专利技术揭示的一个发光二极管元件，包括:至少一个具有二致能端部的发光二极管晶粒；及一片高导热基板，包括:一个具有两个绝缘表面、且形成有至少一个贯穿前述绝缘表面的穿孔的基材；一个对应前述穿孔、供该发光二极管晶粒导热接合的散热部，具有至少一个具有平滑表面、设置于前述穿孔中、且导热系数高于前述基板的导热球状物；及一层对应前述穿孔、且至少部分形成于前述绝缘表面、供将前述导热球状物固着及封闭于前述穿孔内的导热封闭层；及该高导热基板还包括一组形成于前述绝缘表面、供该发光二极管晶粒前述致能端部导接的端电极。而依照本专利技术揭示的一种形成有散热部的高导热基板的制作方法，是供设置一个具有一组致能端部的发热电路元件，该方法包括下列步骤:a)在一片具有两个绝缘表面的陶瓷板中形成多个贯穿前述绝缘表面的穿孔；b)于每一前述穿孔内分别导入一个具有平滑表面、且导热系数高于前述陶瓷板的导热球状物；c)在至少一个前述绝缘表面上，形成至少一层对应前述穿孔的导热封闭层，供将前述导热球状物固着及封闭于前述穿孔内，令每一前述导热球状物及前述导热封闭层共同构成一个供电路元件设置的散热部；及d)于前述绝缘表面形成多个供前述电路元件的前述致能端部导接的端电极。由于本专利技术所揭示的，是在一片陶瓷板的绝缘表面以钻孔机钻出多个贯穿的穿孔，利用导热球状物呈平滑表面的球状结构，可轻易地导引至各个穿孔中，甚至可在穿孔导引导热球状物的另一端以抽气的方式将导热球状物吸取导引至穿孔中，随后在绝缘表面于对应穿孔的开口处分别以例如溅镀的方式进行填孔以及形成一个导热封闭层，令导热球状物能与导热封闭层完全接触并共同形成一个散热部，以供发光二极管晶粒导热结合于散热部上，当发光二极管元件受电发光而产生的热量即可透过导热结合的散热部进行高效率的散热，由于散热部成型方式有别于公知技术，在制作上更加简单容易，令制作成本降低，对于产出效率亦可同步提升，且散热部成型位置的精度更高，穿孔间更不会有空隙产生，尤其可以确保基板的散热效能，让元件高发热的问题可以被确实解决，达成上述所有目的。附图说明图1是本专利技术的第一较佳实施例的高导热基板及具该基板的发光二极管元件的制作方法的流程图；图2是本专利技术的第一 较佳实施例的高导热基板及具该基板的发光二极管元件的陶瓷板的俯视图；图3是图2的陶瓷板的侧视图；图4是图3的陶瓷板上钻出穿孔的侧视图；图5是图4的穿孔内设置一个导热球状物的侧视图；图6是图5的陶瓷板上溅镀一层金属种子层的侧视图；图7是图6的金属种子层上压印一层光阻膜的侧视图；图8是图7的金属种子层受电镀及蚀刻后形成导热封闭层及接垫，且导热封闭层更与导热球状物共同构成一个散热部的侧视图；图9是图8的散热部上焊接发光二极管晶粒，并将发光二极管晶粒的两个致能端部分别导接至接垫的侧视图；图10是图9的基材置入模具中，并注入透明材质树脂于模穴内，形成覆盖发光二极管晶粒的保护层的侧视图；图11是图10的陶瓷板沿脆弱部断裂分离成数排并堆本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种形成有散热部的高导热基板，是供设置一个具有一组致能端部的发热电路元件，该高导热基板包括：一个具有两个绝缘表面、且形成有至少一个贯穿前述绝缘表面的穿孔的基材；一个对应前述穿孔、供该电路元件导热接合的散热部，包括至少一个具有平滑表面、设置于前述穿孔中、且导热系数高于前述基板的导热球状物；及一层对应前述穿孔、且至少部分形成于前述绝缘表面、供将前述导热球状物固着及封闭于前述穿孔内的导热封闭层；及一组形成于前述绝缘表面、供该电路元件的前述致能端部导接的端电极。
【技术特征摘要】
1.一种形成有散热部的高导热基板，是供设置一个具有一组致能端部的发热电路元件，该高导热基板包括: 一个具有两个绝缘表面、且形成有至少一个贯穿前述绝缘表面的穿孔的基材； 一个对应前述穿孔、供该电路元件导热接合的散热部，包括 至少一个具有平滑表面、设置于前述穿孔中、且导热系数高于前述基板的导热球状物；及 一层对应前述穿孔、且至少部分形成于前述绝缘表面、供将前述导热球状物固着及封闭于前述穿孔内的导热封闭层；及 一组形成于前述绝缘表面、供该电路元件的前述致能端部导接的端电极。2.按权利要求1所述的高导热基板，其中前述导热球状物是金属球体，其中该金属球体是选自以铜、银、金、钛、钛合金、镍、镍合金、铝、铝合金、铁、不锈钢及镍铬合金所构成的集合。3.按权利要求1所述的高导热基板，其中前述导热球状物是非金属导热球体，其中该非金属导热球体是选自以氧化铝(Al2O3)、氮化铝(AlN)、氧化铍(BeO)或氮化铜(CuN3)所构成的集合。4.按权利要求1所述的高导热基板，其中前述穿孔在该基材的两个绝缘表面处分别形成有两个孔径大小不同的开口。5.按权利要求1所述的高导热基板，其中该散热部更包括一组形成于该导热封闭层上、供前述电路元件接触设置的接垫。6.按权利要求1、2、3或4所述的高导热基板，其中该基材是选自氧化铝(A1203)、氮化铝(AlN)、硅、或共烧陶瓷的集合。7.个发光二极管元 件,包括: 至少一个具有二致能端部的发光二极管晶粒；及 一片高导热基板，包括: ...
【专利技术属性】
技术研发人员：余河洁，黄安正，
申请(专利权)人：瑷司柏电子股份有限公司，信通交通器材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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