專利名稱：高功率led器件玻璃金屬封裝基座的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種高功率LED器件玻璃金屬封裝基座，尤其是能夠適用10W-20W大功率LED半導(dǎo)體照明器件散熱技術(shù)的玻璃金屬封裝基座。
背景技術(shù)：
功率型LED的功率為瓦(W)級。在大功率領(lǐng)域,LED封裝向大功率方向發(fā)展迅猛，目前比較成熟的商品化的大功率LED輸入功率一般為1W，芯片面積其熱流密度達(dá)到了 lOOW/cm2，如此高的熱流密度如不采取有效的導(dǎo)熱、散熱措施，就會使LED芯片結(jié)溫過高，芯片出射光子減少，發(fā)光效率降低。另一方面，結(jié)溫的升高還會使芯片的發(fā)射光譜峰值波長偏離，導(dǎo)致單色光顏色或白光色溫出現(xiàn)變化。隨著溫度的升高，LED的光效不斷下降，壽命也隨之大幅度縮短。LED的工作溫度越低越好，因此，解決LED芯片的散熱問題已成為功率型LED封裝和LED照明應(yīng)用的先決條件和關(guān)鍵問題。目前，已經(jīng)進(jìn)入市場的高功率LED 照明器件基座主要由臺灣地區(qū)和廣東一些企業(yè)生產(chǎn)，基本采用的是兩種結(jié)構(gòu)形式一種是用金屬引線與工程塑料成型，表面鍍銀；一種是印制線路板板與工程塑料成型。他們大都是模仿美國飛利浦和德國歐司朗的基座結(jié)構(gòu)。兩種基座雖然發(fā)展迅速，廣泛使用，但一般使用的功率或是低功率LED封裝，無法乘載高功率的熱能，仍然有許多不足和急需解決的問題，最突出的是基座的導(dǎo)熱通路以及由此而導(dǎo)致的劣化問題，因其散熱不良而導(dǎo)致芯片結(jié)溫迅速上升和環(huán)氧碳化變黃，從而造成器件的加速光衰直至失效，甚至因?yàn)檠杆俚臒崤蛎浰a(chǎn)生的應(yīng)力造成開路而失效。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有功率型LED器件封裝基座的散熱缺陷，本實(shí)用新型提供一種高功率LED器件玻璃金屬封裝基座，該基座不僅有效地提高了大功率LED高溫散熱性能，而且有效解決了大功率LED的高溫散熱技術(shù)目前所無法突破的技術(shù)瓶頸。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是封裝基座由陶瓷框架、紫銅基板和引線三部分組成。所述的陶瓷框架選用氧化鋁陶瓷超細(xì)Al2O3微粉(顆粒為20 —30 )為基本材料，同時(shí)配置適量比例的金屬氧化物材料，制成Al2O3陶瓷框架，分別燒結(jié)制成陶瓷上件和陶瓷下件。在氧化鋁陶瓷配方中加入了一定數(shù)量超細(xì)Al2O3瓷粉(μ級微粉)配置多種金屬氧化物材料，不僅利于提高瓷體的韌性及與金屬化線路的結(jié)勁，而且達(dá)到了瓷質(zhì)的平整度、致密性、細(xì)膩性、絕緣度、導(dǎo)熱、傳熱，提高了瓷體的導(dǎo)熱性能及膨脹系數(shù)，實(shí)現(xiàn)了散熱快的效果。所述的陶瓷上件為碗狀陶瓷腔體，陶瓷上件提供基座的反射腔。所述的陶瓷下件為線路底板，陶瓷下件中央設(shè)有圓孔，四面經(jīng)金屬化工藝印刷布線為陶瓷金屬化電極板，所述的紫銅基板經(jīng)鍍金或鍍銀后為基座基板，紫銅基板中央?yún)^(qū)域?yàn)樽?，所述座芯為芯片安裝區(qū)和二次光學(xué)組件安裝區(qū)，芯片熱沉共晶焊于座芯。本實(shí)用新型的有益效果是基座由于使用的主要原材料氧化鋁陶瓷、紫銅，并在特制氧化鋁陶瓷基板上進(jìn)行金屬化工藝印刷電極，氧化鋁陶瓷金屬化電極板應(yīng)用環(huán)境范圍寬(401 +180°0、不變形、不老化，電極絕緣電阻達(dá)1父101°0，抗機(jī)械強(qiáng)度高，引線電阻小于O. 3Q/cm2 ;紫銅基板經(jīng)鍍金或鍍銀后，器件封裝芯片熱沉共晶焊于座芯端面，且紫銅基板四面留有安裝孔，基座通過安裝孔緊貼于散熱器，以充分保證快速傳導(dǎo)熱，突出解決了器件的熱能導(dǎo)，提高了大功率型LED器件散熱性能，改善因溫升導(dǎo)致LED芯片光衰大及壽命下降的問題，增強(qiáng)了 LED產(chǎn)品耐高低溫度沖擊性能，提高了產(chǎn)品的可靠性、穩(wěn)定性，降低生產(chǎn)成本。
以下結(jié)合附圖
和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。圖I是本實(shí)用新型的外形結(jié)構(gòu)縱剖面構(gòu)造圖。圖2是本實(shí)用新型外型結(jié)構(gòu)俯視圖。圖中I.紫銅基板，2.陶瓷下件，3.陶瓷上件
具體實(shí)施方式
在圖I中，陶瓷上件(3)采用特殊配方制成的Al2O3作反射腔，出光角大于110°，陶瓷下件(2)采用特殊配方制成的Al2O3陶瓷板，應(yīng)用陶瓷金屬化工藝，在陶瓷板上進(jìn)行設(shè)計(jì)布線，電板引出線可直接與外導(dǎo)線焊接，紫銅基板(I)采用I. 5mm無氧銅，表面鍍金或鍍銀，基板中央?yún)^(qū)域?yàn)樽?，芯片熱沉共晶焊于座芯。陶瓷上?3)無縫緊扣于陶瓷下件(2)，并應(yīng)用銀銅焊料與紫銅基板(I)進(jìn)行高溫共釬焊。
權(quán)利要求1.一種高功率LED器件玻璃金屬封裝基座，它是由由陶瓷框架、紫銅底板和引線三部分組成，其特征是陶瓷框架分為陶瓷上件(3)和陶瓷下件(2)，紫銅基板(I)為基座基板，陶瓷上件(3)、陶瓷下件(2)與紫銅基板(I)順序緊配共同釬焊。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高功率LED器件玻璃金屬封裝基座，其特征是陶瓷上件(3)為碗狀陶瓷腔體，陶瓷上件(3)提供基座的反射腔，陶瓷下件(2)為線路底板，陶瓷下件(2)中央設(shè)有圓孔，四面經(jīng)金屬化工藝印刷布線為陶瓷金屬化電極板。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高功率LED器件玻璃金屬封裝基座，其特征是紫銅基板(I)為鍍金或鍍銀基座基板，紫銅基板(I)中央?yún)^(qū)域?yàn)樽?，所述座芯為芯片安裝區(qū)和二次光學(xué)組件安裝區(qū)，芯片熱沉共晶焊于座芯。
專利摘要一種高功率LED器件玻璃金屬封裝基座，它是由由陶瓷框架、紫銅底板和引線三部分組成。陶瓷框分陶瓷上件和陶瓷下件，陶瓷上件為碗狀陶瓷腔體，陶瓷上件提供基座的反射腔。陶瓷下件為線路底板，陶瓷下件中央設(shè)有圓孔，四面經(jīng)金屬化工藝印刷布線為陶瓷金屬化電極板。紫銅基板經(jīng)鍍金或鍍銀后為基座基板，紫銅基板中央?yún)^(qū)域?yàn)樽?，座芯為芯片安裝區(qū)和二次光學(xué)組件安裝區(qū)，芯片熱沉共晶焊于座芯。
文檔編號H01L33/48GK202651188SQ20112024268
公開日2013年1月2日 申請日期2011年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月11日
發(fā)明者韓肥方, 徐玉明 申請人:浙江長興電子廠有限公司