[发明专利]一种大功率LED底座的制备方法和大功率LED底座

说明书

技术领域

本发明属于陶瓷表面金属化领域，具体地涉及一种大功率LED底座的制备方法以及由该制备方法制备得到的大功率LED底座。

背景技术

目前，对陶瓷表面进行金属化的方法主要有：（1）先通过离子钯或胶体钯对陶瓷表面进行活化，然后进行化学镀，并通过曝光显影蚀刻后形成图案，电镀加厚后得到线路；（2）对已预处理的陶瓷表面直接进行磁控溅射，形成金属溅射镀层，然后通过曝光显影蚀刻后形成图案，电镀加厚得到线路；（3）直接将预氧化好的铜箔进行烧结，使其覆盖于陶瓷表面，然后通过曝光显影蚀刻后形成线路。

上述方法（1）和（2）形成的金属镀层与陶瓷的结合力都较差，这是由于镀层与陶瓷之间仅通过物理结合而发生沉积，且方法（1）中在金属镀层与陶瓷之间还存在金属钯层，其与陶瓷的附着力更差。方法（3）中由于现有技术中难以形成厚度低于50μm的铜箔，即常用的铜箔的厚度较大，存在烧结瓶颈，烧结后覆盖于陶瓷表面时难以保证界面之间不产生气泡，即难以保证铜箔与陶瓷的附着力。

而目前陶瓷表面金属化产品主要可用于制备大功率LED底座，由于大功率LED底座还具有结构复杂的铜基座，铜基座与具有金属化线路的陶瓷电路板之间的结合性也是目前一直希望得到解决的问题。另外，由于大功率LED底座中陶瓷作为导热绝缘层，因此对其导热性能要求也较高。

发明内容

本发明解决了现有技术中存在的陶瓷表面金属化存在的金属层与陶瓷基底结合力差、以及大功率LED底座的铜基座与陶瓷电路板之间的结合力差、陶瓷导热性能差的技术问题。

本发明提供了一种大功率LED底座的制备方法，包括以下步骤：

S1、在氮化铝陶瓷基板上下两个表面均覆盖一层浆料，固化后在氮化铝陶瓷基板上下两个表面均形成改性层；所述浆料中含有无机粉体和有机溶剂，所述无机粉体中含有氧化亚铜粉、铜粉、氧化铜粉中的一种或多种；

S2、在至少一个表面的改性层上镀一层氧化亚铜层，然后在氧化亚铜层表面继续镀铜层，得到表面覆铜陶瓷；

S3、将表面覆铜陶瓷在惰性气氛中进行热处理，热处理温度为1064-1080℃；然后进行曝光显影蚀刻，得到表面具有金属化线路的陶瓷电路板；

S4、将铜基座表面进行氧化，得到具有微氧化结合面的铜基座；

S5、使陶瓷电路板具有金属化线路的一面向外，将陶瓷电路板的另一面与铜基座的微氧化结合面贴合，然后在惰性气氛中进行热处理，热处理温度为1064-1080℃，冷却后在金属化线路的表面继续金属化，得到所述大功率LED底座。

本发明还提供了一种大功率LED底座，所述大功率LED底座由本发明提供的制备方法制备得到。

本发明提供的大功率LED底座的制备方法，通过采用导热性能优于氧化铝陶瓷10倍以上的氮化铝陶瓷作为导热绝缘层，能显著提高LED底座的导热性能；但氮化铝陶瓷与其他各层之间的附着力较差，因此本发明先对氮化铝陶瓷表面进行改性，形成含有铜-氧的改性层，然后在该改性层表面镀氧化亚铜层和铜层后，在1064-1080℃下进行热处理，热处理过程中通过铜-氧共晶液相润湿原理，改性层、氧化亚铜层和相邻的部分铜层发生共晶润湿形成铜-氧共晶润湿层，其与氮化铝陶瓷基板之间的结合力远高于化学镀或溅射镀形成的镀层与陶瓷基板之间的结合力；同时，在将陶瓷电路板与铜基座贴合时，也在1064-1080℃下进行热处理，同样形成具有良好结合力的铜-氧共晶润湿层，使得陶瓷电路板与铜基座之间也具有良好的结合力。

因此，采用本发明提供的制备方法制备得到的大功率LED底座一方面具有良好的导热性能，另一方面陶瓷电路板中金属层与氮化铝陶瓷基板具有良好的结合力，且陶瓷电路板整体与铜基座之间按也具有良好的结合力。    

附图说明

图1是本发明实施例1提供的大功率LED底座的结构示意图。

图2是本发明实施例2提供的大功率LED底座的结构示意图。

图中，1——金属铜线路，2——第三铜-氧共晶润湿层，3——氮化铝陶瓷基板，4——第二铜-氧共晶润湿层，5——铜层，6——第一铜-氧共晶润湿层，7——铜基座，8——银层，9——镍层，10——金层。    

具体实施方式

本发明提供了一种大功率LED底座的制备方法，包括以下步骤：

S1、在氮化铝陶瓷基板上下两个表面均覆盖一层浆料，固化后在氮化铝陶瓷基板上下两个表面均形成改性层；所述浆料中含有无机粉体和有机溶剂，所述无机粉体中含有氧化亚铜粉、铜粉、氧化铜粉中的一种或多种；