具有溫感功能的陶瓷基板及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有溫感功能的陶瓷基板及其制作方法，該陶瓷基板包括分割成多個COB封裝基板的氧化鋁陶瓷基板；每個COB封裝基板上靠近預定貼裝LED裸片的位置上均燒結有NTC傳感器，每個NTC傳感器上絲印有保護釉；氧化鋁陶瓷基板上印刷有分別與LED裸片電連接的正極電源線和負極電源線，且氧化鋁陶瓷基板上還印刷有分別與NTC傳感器電連接的正極引線和負極引線。本發(fā)明將NTC傳感器燒結在氧化鋁陶瓷基板上，使得該陶瓷基板具有感溫功能，能夠輸出LED裸片的溫度信號，在工作時NTC傳感器把感溫信號輸出給驅動電源，驅動電源根據LED裸片的工作溫度調節(jié)電源功率輸出，保證LED光源始終工作在安全溫度以下。
【專利說明】具有溫感功能的陶瓷基板及其制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及COB封裝領域，尤其涉及一種具有溫感功能的陶瓷基板及其制作方法。
【背景技術】
[0002]陶瓷COB (chip on board)封裝因其高密度、大功率、低成本的優(yōu)勢已經成為LED封裝的發(fā)展趨勢。由于LED發(fā)光芯片固有的負溫度系數特性，需采用恒流輸出的驅動電源，或者采用正溫度系數補償方案，防止LED裸片過熱燒毀或者因過熱而降低壽命。目前一般都采用恒流輸出電源，但比恒壓輸出電源效率低10%以上，成本高30%以上；采用正溫度系數補償方案的效率更低。恒壓源的效率雖然較高，但無法保證LED光源始終工作在安全溫度以下，需要電源根據LED的工作溫度調整輸出電壓。
【發(fā)明內容】
[0003]針對上述技術中存在的不足之處，本發(fā)明提供一種成本低、工作安全、工序簡單的具有溫感功能的陶瓷基板及其制作方法，保證了測溫的可靠性。
[0004]為實現上述目的，本發(fā)明提供一種具有溫感功能的陶瓷基板，包括分割成多個COB封裝基板的氧化鋁陶瓷基板；每個COB封裝基板上靠近預定貼裝LED裸片的位置上均燒結有NTC傳感器，每個NTC傳感器上絲印有保護釉；所述氧化鋁陶瓷基板上印刷有分別與LED裸片電連接的正極電源線和負極電源線，且所述氧化鋁陶瓷基板上還印刷有分別與NTC傳感器電連接的正極引線和負極引線。
[0005]其中，所述NTC傳感器由NTC陶瓷漿料絲印而成。
[0006]其中，所述保護釉為玻璃釉。
[0007]為實現上述目的，本發(fā)明還提供一種具有溫感功能的陶瓷基板的制作方法，包括以下步驟:
步驟1、絲印NTC陶瓷漿料:在氧化鋁陶瓷基板的每個COB封裝基板上靠近預定貼裝LED裸片的位置上均絲印NTC陶瓷漿料；
步驟2，第一次燒結:將絲印好NTC陶瓷漿料的氧化鋁陶瓷基板置于烘箱中，經過第一次燒結使NTC陶瓷漿料形成NTC傳感器，并與氧化鋁陶瓷基板燒結為一體；
步驟3，第二次燒結:采用銀漿在每個COB封裝基板上絲印LED裸片的互連導線，并經過第二次燒結后，在每個COB封裝基板上均形成銀導電線路；
步驟4，第三次燒結:在NTC傳感器上絲印上保護釉，經過第三次燒結并包封，使得該氧化鋁陶瓷基板具有感溫功能。
[0008]其中，所述步驟3中的互連導線包括分別與LED裸片電連接的正極電源線及負極電源線和分別與NTC傳感器電連接的正極引線及負極引線。
[0009]其中，所述步驟2中的燒結溫度在1150_1250°C之間，燒結時間在60-120分鐘之間。[0010]其中，所述步驟3中的燒結溫度在830_890°C之間，燒結時間在15_30分鐘之間。
[0011]其中，所述步驟4中的燒結溫度在500_850°C之間。
[0012]與現有技術相比，本發(fā)明提供的具有溫感功能的陶瓷基板及其制作方法，具有以下有益效果:
1)將NTC傳感器燒結在氧化鋁陶瓷基板上，使得該陶瓷基板具有感溫功能，能夠輸出LED裸片的溫度信號，在工作時NTC傳感器把感溫信號輸出給驅動電源，驅動電源根據LED裸片的工作溫度調節(jié)電源功率輸出，保證LED光源始終工作在安全溫度以下；這種驅動模式還可補償市電電壓變化和環(huán)境溫度變化產生的影響，確保LED光源工作的可靠性；
2)NTC傳感器在靠近預定貼裝LED裸片的位置設置，不僅保證了測溫的可靠性，而且就簡化了 LED發(fā)光組件的組裝；
3)該制作方法只需增加極少的生產工序，使LED光源組裝工序簡化、所需設備少，達到了成本低廉的效果；
4)本發(fā)明不僅可用于LED發(fā)光組件的COB封裝，而且可用于其他需要溫度檢測的陶瓷印制電路板，以滿足高功率密度電子組件的需要。
[0013]
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明中絲印有NTC傳感器的氧化鋁陶瓷基板的結構圖；
圖2為本發(fā)明中完成了銀導電線路的陶瓷基板的結構圖；
圖3為本發(fā)明中分割后單個COB封裝基板的結構圖；
圖4為本發(fā)明中貼裝了 LED裸片并完成引線鍵合的陶瓷基板的結構圖；
圖5為本發(fā)明中分割后的單個COB封裝基板中LED發(fā)光組件的結構圖；
圖6為本發(fā)明的制作流程圖。
[0015]主要元件符號說明如下:
10、氧化鋁陶瓷基板11、NTC傳感器
12、正極電源線13、負極電源線
14、正極引線15、負極引線
16、LED裸片17、鍵合引線
18、COB密封膠100、COB封裝基板
【具體實施方式】
[0016]為了更清楚地表述本發(fā)明，下面結合附圖對本發(fā)明作進一步地描述。
[0017]請參閱圖1-5，本發(fā)明提供的具有溫感功能的陶瓷基板，包括分割成多個COB封裝基板100的氧化鋁陶瓷基板10 ;每個COB封裝基板100上靠近預定貼裝LED裸片16的位置上均燒結有NTC傳感器11，每個NTC傳感器11上絲印有保護釉(圖未示)；氧化鋁陶瓷基板10上印刷有分別與LED裸片16電連接的正極電源線12和負極電源線13，且氧化鋁陶瓷基板10上還印刷有分別與NTC傳感器11電連接的正極引線14和負極引線15。
[0018]本發(fā)明是將該氧化鋁陶瓷基板10分割為8行5列的矩形狀COB封裝基板100。當然，本發(fā)明并不局限于上述的分割方式，還可以可以根據實際情況對氧化鋁陶瓷基板10的分割方式進行改變，如果是對氧化鋁陶瓷基板10分割方式的改變，均落入本發(fā)明的保護范圍內。
[0019]在本實施例中，正極電源線12和負極電源線13均呈弧形狀，且正極電源線12和負極電源線13對稱印刷后圍合成預定貼裝LED裸片16的位置。本發(fā)明最佳的實施方式是將正負極電源線印刷成弧形狀的。當然，本發(fā)明并不局限于上述的形狀，還可以可以根據實際情況對正負極電源線的形狀進行改變，如果是對正負極電源的形狀的改變，均落入本發(fā)明的保護范圍內。
[0020]在本實施例中，正極電源線12和負極電源線13之間形成一間隙，NTC傳感器11置于該間隙內。這種印刷方式不僅方便上述導線的印刷，合理利用空間，而且加快印制導線的固化。當然，也可以根據實際情況對導線位置的改變。
[0021]在本實施例中，NTC傳感器11由NTC陶瓷漿料絲印而成。在每個COB封裝基板100上靠近預定貼裝LED裸片16的位置上，絲印NTC陶瓷漿料并通過燒結后形成NTC傳感器11，且與氧化鋁陶瓷基板10燒結為一體。
[0022]在本實施例中，保護釉為玻璃釉。玻璃釉具有高亮度、高抗菌、高自潔、高防水等特性，將該玻璃釉用于NTC傳感器11上，可保證NTC傳感器11表面的高度平滑，而且極易清潔，提高了使用的方便性。當然，本發(fā)明并不局限于保護釉的類型，如果是對保護釉類型的改變，均落入本發(fā)明的保護范圍內。
[0023]請參閱圖6，本發(fā)明還提供了具有溫感功能的陶瓷基板的制作方法，包括以下步驟:
步驟S1、絲印NTC陶瓷漿料:在氧化鋁陶瓷基板10的每個COB封裝基板100上靠近預定貼裝LED裸片16的位置上均絲印NTC陶瓷漿料；該NTC陶瓷漿料具有較高的溫度測量、傳感、控制精度及負溫度系數，可與LED裸片16的負溫度系數配合工作。
[0024]步驟S2，第一次燒結:將絲印好NTC陶瓷漿料的氧化鋁陶瓷基板10置于烘箱中，經過第一次燒結使NTC陶瓷漿料形成NTC傳感器11，并與氧化鋁陶瓷基板10燒結為一體；該步驟中的燒結溫度在1150-1250°C之間，燒結時間在60-120分鐘之間。
[0025]步驟S3，第二次燒結:采用銀漿在每個COB封裝基板100上絲印LED裸片16的互連導線，并經過第二次燒結后，在每個COB封裝基板100上均形成銀導電線路；該步驟中的燒結溫度在830-890°C之間，燒結時間在15-30分鐘之間。該導線包括與LED裸片16電連接的正極電源線12及負極電源線13和分別與NTC傳感器11電連接的正極引線14和負極引線15。
[0026]步驟S4，第三次燒結:在NTC傳感器11上絲印上保護釉，經過第三次燒結并包封，使得該氧化鋁陶瓷基板具有感溫功能。該步驟中保護釉燒結溫度在500-850°C之間，當然可以保護釉的特性選擇燒結溫度。
[0027]通過上述的四個步驟，即完成了具有溫感功能的陶瓷基板，然后在該陶瓷基板10上貼裝好LED裸片16后進行引線鍵合、滴注三基色熒光粉等典型的LED封裝工序，即構成能夠輸出溫度信號的LED發(fā)光組件。上述封裝工序包括以下有兩種方案:第一種，按照圖2中的分割方式將陶瓷基板分割成多個具有感溫功能的LED陶瓷基板，分割結構如圖3所示。第二種，整塊陶瓷基板暫不分割，在整塊陶瓷基板上貼裝LED裸片16，并進行引線鍵合，LED裸片16與LED裸片16及LED裸片16與正負極電源線之間通過鍵合引線17連接。再采用半透明的COB密封膠18對氧化鋁陶瓷基板10上各個LED組件，LED組件包括LED裸片16、鍵合引線17以及NTC溫度傳感器11，進行密封，完成陶瓷COB封裝的全套工序；最后將包封好的各個LED組件按照圖2中的分割成一個個單獨的LED組件，最終結果顯示如圖5。
[0028]本發(fā)明提供的具有溫感功能的陶瓷基板及制作方法，具有以下優(yōu)勢:
I)將NTC傳感器11燒結在氧化鋁陶瓷基板10上，使得該陶瓷基板具有感溫功能，能夠輸出LED裸片16的溫度信號，在工作時NTC傳感器11把感溫信號輸出給驅動電源，驅動電源根據LED裸片16的工作溫度調節(jié)電源功率輸出，保證LED光源始終工作在安全溫度以下。這種驅動模式還可補償市電電壓變化和環(huán)境溫度變化產生的影響，確保LED光源工作的可靠性。
[0029]2) NTC傳感器11在靠近預定貼裝LED裸片16的位置設置，不僅保證了測溫的可靠性，而且就簡化了 LED發(fā)光組件的組裝。
[0030]3)該制作方法只需增加極少的生產工序，使LED光源組裝工序簡化、所需設備少，達到了成本低廉的效果。
[0031]4)本發(fā)明不僅可用于LED發(fā)光組件的COB封裝，而且可用于其他需要溫度檢測的陶瓷印制電路板，以滿足高功率密度電子組件的需要。
[0032]以上公開的僅為本發(fā)明的幾個具體實施例，但是本發(fā)明并非局限于此，任何本領域的技術人員能思之的變化都應落入本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種具有溫感功能的陶瓷基板，其特征在于，包括分割成多個COB封裝基板的氧化鋁陶瓷基板；每個COB封裝基板上靠近預定貼裝LED裸片的位置上均燒結有NTC傳感器，每個NTC傳感器上絲印有保護釉；所述氧化鋁陶瓷基板上印刷有分別與LED裸片電連接的正極電源線和負極電源線，且所述氧化鋁陶瓷基板上還印刷有分別與NTC傳感器電連接的正極引線和負極引線。
2.根據權利要求1所述的具有溫感功能的陶瓷基板，其特征在于，所述NTC傳感器由NTC陶瓷漿料絲印而成。
3.根據權利要求1所述的具有溫感功能的陶瓷基板，其特征在于，所述保護釉為玻璃軸。
4.一種具有溫感功能的陶瓷基板的制作方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1、第一次燒結:在氧化鋁陶瓷基板的每個COB封裝基板上靠近預定貼裝LED裸片的位置上均絲印NTC陶瓷漿料； 步驟2，將絲印好NTC陶瓷漿料的氧化鋁陶瓷基板置于烘箱中，經過第一次燒結使NTC陶瓷漿料形成NTC傳感器，并與氧化鋁陶瓷基板燒結為一體； 步驟3，第二次燒結:采用銀漿在每個COB封裝基板上絲印LED裸片的互連導線，并經過第二次燒結后，在每個COB封裝基板上均形成銀導電線路； 步驟4，第三次燒結:在NTC傳感器上絲印上保護釉，經過第三次燒結并包封，使得該氧化鋁陶瓷基板具有感溫功能。
5.根據權利要求3、4所述的具有溫感功能的陶瓷基板，其特征在于，所述步驟3中的互連導線包括分別與LED裸片電連接的正極電源線及負極電源線和分別與NTC傳感器電連接的正極引線及負極引線。
6.根據權利要求4所述的具有溫感功能的陶瓷基板，其特征在于，所述步驟2中的燒結溫度在1150-1250°C之間，燒結時間在60-120分鐘之間。
7.根據權利要求4所述的具有溫感功能的陶瓷基板，其特征在于，所述步驟3中的燒結溫度在830-890°C之間，燒結時間在15-30分鐘之間。
8.根據權利要求4所述的具有溫感功能的陶瓷基板，其特征在于，所述步驟4中的燒結溫度在500-850°C之間。
【文檔編號】H01L23/15GK103762294SQ201410054232
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年2月18日 優(yōu)先權日:2014年2月18日
【發(fā)明者】鄔若軍 申請人:深圳市安培盛科技有限公司