陶瓷基印刷電路板及l(fā)ed模組的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及LED燈具領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種適用于⑶B封裝的陶瓷基印刷電路板，還涉及應(yīng)用該陶瓷基印刷電路板的LED模組。
【背景技術(shù)】
[0002]厚膜電路是集成電路的一種，是指將半導(dǎo)體元件和互連導(dǎo)線通過(guò)印刷、燒成和焊接等工序，在基板上制成的具有一定功能的電路單元。厚膜電路一般采用絲網(wǎng)印刷工藝，材料基板較多使用氧化鋁陶瓷基板，由于厚膜工藝技術(shù)的局限性，存在如下的缺陷:首先，線路常規(guī)能力的線寬線距為8/8mil，無(wú)法實(shí)現(xiàn)精密線路的制作;其次，導(dǎo)體線路是采用漏印的工藝，導(dǎo)體厚度常規(guī)能力在20微米以下，由于導(dǎo)體厚度較薄，無(wú)法實(shí)現(xiàn)大電流的產(chǎn)品應(yīng)用；最后，導(dǎo)體材料多采用銀漿材料，由于銀對(duì)環(huán)境及加工條件的要求相對(duì)嚴(yán)格，在終端客戶的應(yīng)用中，LED光衰現(xiàn)象明顯:同時(shí)，無(wú)法通過(guò)環(huán)境試驗(yàn)測(cè)試。
[0003]基于DPC薄膜基板具有獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì):第一，薄膜基板可以實(shí)現(xiàn)4/4mil及以下精密線路的制作;第二，導(dǎo)體線路是PVD銅及電鍍?cè)龊胥~的工藝實(shí)現(xiàn)的，其電鍍銅厚可以由10微米至140微米區(qū)間任意厚度，可以滿足不同產(chǎn)品的需求;第三，在銅表面實(shí)現(xiàn)PCB常規(guī)表面處理制作工藝是非常成熟穩(wěn)定的，如沉金、沉鎳鈀金、無(wú)鉛噴錫、抗氧化等。
[0004]基于DPC薄膜工藝基板諸多的產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)，一些高端的產(chǎn)品逐漸將DPC薄膜工藝方案代替厚膜工藝基板方案;但薄膜工藝的銅是采用PVD銅(物理氣相沉積)工藝加上電鍍?cè)龊胥~工藝實(shí)現(xiàn)的，現(xiàn)有技術(shù)是整板PVD銅，PCB基板制作時(shí)會(huì)把固晶區(qū)的銅化學(xué)蝕刻掉，蝕刻后基材位置的反射率較原材料會(huì)有約2%下降。為了提高DPC薄膜基板的反射率，有必要開發(fā)一種新的制作方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的第一目的是提供一種提高反射率的陶瓷基印刷電路板。
[0006]本實(shí)用新型的第二目的是提供一種提高光通量的LED模組。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述第一目的，本實(shí)用新型提供的陶瓷基印刷電路板包括陶瓷基板，陶瓷基板的至少一側(cè)形成有固晶區(qū)和導(dǎo)電圖案層，固晶區(qū)所限定的陶瓷基板表面對(duì)可見光具有至少90%的反射率，優(yōu)選的反射率達(dá)到95%，導(dǎo)電圖案層包括形成在陶瓷基板上的連接金屬層和形成在連接金屬層上的導(dǎo)電金屬層。優(yōu)選地，陶瓷基板為氧化鋁陶瓷基板。
[0008]由上述方案可見，本實(shí)用新型提供的陶瓷基印刷電路板利用高光反射率氧化鋁陶瓷基板作為電路基板，可提高整體基板的反射率，使固晶區(qū)所限定的陶瓷基板表面達(dá)到至少90%的反射率。此外，采用氧化鋁陶瓷基板可提高散熱性能。
[0009]進(jìn)一步的方案中，連接金屬層包括鈦層或鉻層，導(dǎo)電金屬層包括銅層。
[0010]由上述方案可見，為保障金屬間的連接性，在陶瓷基板上沉積連接金屬層。由于鈦或鉻等金屬與其他金屬的粘合性好，覆蓋鈦層或鉻層等作為連接金屬層，可保證電路銅層與基板的固定粘接。[0011 ]為實(shí)現(xiàn)上述第二目的，本實(shí)用新型提供的LED模組包括陶瓷基印刷電路板，陶瓷基印刷電路板包括陶瓷基板，陶瓷基板的至少一側(cè)形成有固晶區(qū)和導(dǎo)電圖案層，固晶區(qū)所限定的陶瓷基板表面對(duì)可見光具有至少90%的反射率，優(yōu)選的反射率達(dá)到95%，導(dǎo)電圖案層包括形成在陶瓷基板上的連接金屬層和形成在連接金屬層上的導(dǎo)電金屬層;陶瓷基板設(shè)置有LED發(fā)光器件，LED發(fā)光器件位于陶瓷基板的固晶區(qū)，LED發(fā)光器件與陶瓷基板的導(dǎo)電金屬層連接。
[0012]由上述方案可見，將LED發(fā)光器件焊接在陶瓷基板的電路上，且將LED發(fā)光器件貼裝在固晶區(qū)，LED發(fā)光器件發(fā)光時(shí)，固晶區(qū)的陶瓷基板可將光線最大程度的反射出去，提高LED模組的光通量。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型LED模組實(shí)施例的結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0014]圖2是本實(shí)用新型陶瓷基印刷電路板的制造方法實(shí)施例中在陶瓷基板上貼保護(hù)膜的結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0015]圖3是本實(shí)用新型陶瓷基印刷電路板的制造方法實(shí)施例中陶瓷基板上的保護(hù)膜切割后的結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0016]圖4是本實(shí)用新型陶瓷基印刷電路板的制造方法實(shí)施例中陶瓷基板上的覆蓋鋼網(wǎng)的結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0017]圖5是本實(shí)用新型陶瓷基印刷電路板的制造方法實(shí)施例中在陶瓷基板上的進(jìn)行PVD工藝后的結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0018]圖6是本實(shí)用新型陶瓷基印刷電路板的制造方法實(shí)施例中在金屬層電鍍電路銅層后的結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0019]圖7是本實(shí)用新型陶瓷基印刷電路板的制造方法實(shí)施例中陶瓷基印刷電路板的結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0020]以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
【具體實(shí)施方式】
[0021]如圖1所示，本實(shí)用新型的LED模組包括陶瓷基印刷電路板、LED發(fā)光器件6以及保護(hù)罩I，陶瓷基印刷電路板包括陶瓷基板5，優(yōu)選地，陶瓷基板5為氧化鋁陶瓷基板。陶瓷基板5的一側(cè)形成有固晶區(qū)9和導(dǎo)電圖案層。導(dǎo)電圖案層包括形成在陶瓷基板5上的連接金屬層4和形成在連接金屬層4上的導(dǎo)電金屬層。連接金屬層4包括鈦層或鉻層，導(dǎo)電金屬層包括銅層，銅層包括底銅層3和加厚銅層2。
[0022]本實(shí)用新型提供的陶瓷基印刷電路板利用高光反射率氧化鋁陶瓷基板作為電路基板，可提高整體基板的反射率，使固晶區(qū)9所限定的陶瓷基板5表面對(duì)可見光具有至少90%的反射率，優(yōu)選的反射率達(dá)到95%。由于固晶區(qū)9的陶瓷基板5無(wú)其他基質(zhì)覆蓋，將LED發(fā)光器件6焊接在陶瓷基板5的電路上，且將LED發(fā)光器6件貼裝在固晶區(qū)9，LED發(fā)光器件6發(fā)光時(shí)，固晶區(qū)9的陶瓷基板5可將光線最大程度的反射出去，提高LED模組的光通量，即提高LED模組發(fā)光強(qiáng)度。此外，采用氧化鋁陶瓷基板還可提高散熱性能。
[0023]為保障金屬間的連接性，在陶瓷基板5上沉積連接金屬層4，由于鈦或鉻等金屬與其他金屬的粘合性好，覆蓋鈦層或鉻層等作為連接金屬層4，可保證導(dǎo)電金屬層與基板的固定粘接。此外，覆蓋底銅層3可有利于電鍍加厚銅層2。
[0024]在制作陶瓷基印刷電路板時(shí)，首先在陶瓷基板5上用于作為固晶區(qū)9的表面覆蓋一層保護(hù)層。保護(hù)層的制作可以通過(guò)以下兩種方法實(shí)現(xiàn):一種是在整塊陶瓷基板5上貼上一層保護(hù)膜7，如圖2所示，再根據(jù)固晶區(qū)9的尺寸及產(chǎn)品的需求，利用激光切割保護(hù)膜7，使各個(gè)固晶區(qū)的保護(hù)膜7保留下來(lái)，而非固晶區(qū)的保護(hù)膜7被切除，如圖3所示。另一種方法是根據(jù)固晶區(qū)9的尺寸及具體產(chǎn)品的需求，定制設(shè)置有多個(gè)與固晶區(qū)9尺寸大小的遮擋塊的鋼網(wǎng)8，將鋼網(wǎng)8覆蓋在陶瓷基板5上，如圖4所示，使鋼網(wǎng)8上的遮擋塊成為固晶區(qū)9的保護(hù)層。當(dāng)然，在制作保護(hù)層時(shí)還有其他的方式，例如在陶瓷基板5上覆蓋上一些防腐蝕材料，可根據(jù)需要選擇制作方式。在固晶區(qū)9覆蓋保護(hù)層，可使得固晶區(qū)9所限定的陶瓷基板5表面在陶瓷基板5使用PVD工藝覆蓋金屬層時(shí)不受影響，固晶區(qū)9無(wú)任何基質(zhì)覆蓋，以確保固晶區(qū)9區(qū)域的陶瓷基板5的光反射性。
[0025]如圖5所示，在陶瓷基板5上覆蓋好保護(hù)層后，使用PVD工藝對(duì)覆蓋有保護(hù)層的陶瓷基板5進(jìn)行連接金屬層4的沉積覆蓋，接著在連接金屬層4上沉積一層底銅層3。覆蓋連接金屬層4可保證底銅層3與陶瓷基板5的固定粘接。此外，使用PVD工藝覆蓋連接金屬層4和底銅層3，可使得金屬層非常致密且平整光滑，與機(jī)體的結(jié)合力強(qiáng)。
[0026]如圖6所示，在進(jìn)行PVD工藝覆蓋金屬層后，在底銅層3上電鍍一層加厚銅層2，使得銅層作為導(dǎo)電金屬層。最后在陶瓷基板5上進(jìn)行所需電路的制作，并蝕刻導(dǎo)電金屬層和連接金屬層4以得到導(dǎo)電圖案層。在蝕刻過(guò)程中，固晶區(qū)9與蝕刻溶液始終相隔離，使得固晶區(qū)9不受蝕刻影響。蝕刻完成后清除保護(hù)層以及電路圖案膜層，從而完成的印刷電路板制作如圖7所示。
[0027]另外，由于氧化鋁陶瓷5是由96%的主晶相和4%的第二相組成的，主晶相的成分為氧化鋁粉，第二相的成分為助燒劑。在印刷電路板制程中，需要先把銅線路蝕刻后再去除金屬鈦，而主晶相和第二相與金屬鈦之間結(jié)合力不同，在除鈦的過(guò)程中，氧化鋁陶瓷5的第二相會(huì)吸收一部分的金屬鈦，從而導(dǎo)致氧化鋁陶瓷5的反射率降低。同時(shí)，在PVD沉積金屬銅時(shí)，需經(jīng)過(guò)Plasma等離子清洗的步驟，粗化氧化鋁陶瓷5的表面，以增加金屬層與陶瓷間的結(jié)合力，但這樣會(huì)改變陶瓷的表面形貌，破壞原有陶瓷表面的光潔度，進(jìn)而造成在PVD沉積金屬銅時(shí)造成氧化鋁陶瓷5的反射率降低。因此，為了防止氧化鋁陶瓷5的反射率降低，在整個(gè)印刷電路板制程中，需將固晶區(qū)9覆蓋保護(hù)層進(jìn)行保護(hù)，以保證固晶區(qū)9的反射率。
[0028]在圖7中的印刷電路板的基礎(chǔ)上，在固晶區(qū)9上貼裝LED發(fā)光器件6，參見圖U^LED發(fā)光器6件焊接在陶瓷基板5的電路上，并完成LED組件的制作。LED發(fā)光器件6發(fā)光時(shí)，固晶區(qū)9的陶瓷基板5可將光線最大程度的反射出去，以提高LED模組的光通量。
[0029]需要說(shuō)明的是，以上僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，但本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對(duì)本實(shí)用新型做出的非實(shí)質(zhì)性修改，也均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.陶瓷基印刷電路板，包括陶瓷基板，其特征在于:所述陶瓷基板的至少一側(cè)形成有固晶區(qū)和導(dǎo)電圖案層，所述固晶區(qū)所限定的陶瓷基板表面對(duì)可見光具有至少90%的反射率，所述導(dǎo)電圖案層包括形成在所述陶瓷基板上的連接金屬層和形成在所述連接金屬層上的導(dǎo)電金屬層。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷基印刷電路板，其特征在于:所述連接金屬層包括鈦層或鉻層，所述導(dǎo)電金屬層包括銅層。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的陶瓷基印刷電路板，其特征在于:所述陶瓷基板為氧化鋁陶瓷基板。4.LED模組，包括陶瓷基印刷電路板，所述陶瓷基印刷電路板包括陶瓷基板，其特征在于:所述陶瓷基板的至少一側(cè)形成有固晶區(qū)和導(dǎo)電圖案層，所述固晶區(qū)所限定的陶瓷基板表面對(duì)可見光具有至少90%的反射率，所述導(dǎo)電圖案層包括形成在所述陶瓷基板上的連接金屬層和形成在所述連接金屬層上的導(dǎo)電金屬層;所述陶瓷基板設(shè)置有LED發(fā)光器件，所述LED發(fā)光器件位于所述陶瓷基板的所述固晶區(qū)，所述LED發(fā)光器件與所述陶瓷基板的所述導(dǎo)電金屬層連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的LED模組，其特征在于:所述連接金屬層包括鈦層或鉻層，所述導(dǎo)電金屬層包括銅層。6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的LED模組，其特征在于:所述陶瓷基板為氧化鋁陶瓷基板。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種陶瓷基印刷電路板及LED模組，陶瓷基印刷電路板包括陶瓷基板，陶瓷基板的至少一側(cè)形成有固晶區(qū)和導(dǎo)電圖案層，固晶區(qū)所限定的陶瓷基板表面對(duì)可見光具有至少90%的反射率，導(dǎo)電圖案層包括形成在陶瓷基板上的連接金屬層和形成在連接金屬層上的導(dǎo)電金屬層。本實(shí)用新型的電路板制造工藝可提高電路板的反射率及使用該電路板的LED模組的光通量。同時(shí)，還可保證銅層與基板的固定粘接。
【IPC分類】H05K1/02, H05K1/18, H05K3/34, H05K1/03, H05K3/06
【公開號(hào)】CN205232570
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521089045
【發(fā)明人】李保忠, 楊金勝, 李國(guó)慶, 林偉健
【申請(qǐng)人】樂健科技（珠海）有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2015年12月22日