[发明专利]陶瓷基板导电通孔制备方法

说明书

本申请涉及LED封装领域，具体公开了陶瓷基板导电通孔制备方法，其包括如下步骤：步骤(1)、采用激光在一侧面镀铜的陶瓷基板上打出导电通孔；步骤(2)、在导电通孔的侧壁上均匀覆铜以形成导电层，并使导电层与陶瓷基板侧面的镀铜融合。导电层覆于导电通孔的侧壁，并未将导电通孔完成填满，从而LED灯可通过导电通孔向外散热，以增强散热性能。

技术领域

本发明涉及LED封装领域，具体涉及一种陶瓷基板导电通孔制备方法。

背景技术

随着LED照明的需求日趋迫切，高功率LED的散热问题益发受到重视，LED运作所产生的热量若无法有效散出，将会使LED结面温度过高，不但导致LED发光效率快速衰减，也会对LED的寿命造成致命影响。

目前，大功率LED散热基板主要以陶瓷基板为主，市场上使用较多的大功率陶瓷基板主要有LTCC(低温共烧陶瓷)和DPC(直接镀铜陶瓷)两种。

LED用LTCC基板主要生产工艺为：配料、制浆、流延、切割、冲孔、填孔、丝印、叠压、预压、脱脂、烧结、电镀；其主要成分为约40％-50％的氧化铝粉与约30％-50％的玻璃材料加上有机黏结剂。其优点是可以依据客户需求制成各种形状的环状反射杯；其不足是材料导热系数较低，只有2-3W/m·K，但通过加入导热银柱的方式，导热系数可以达到100W/m·K以上，再者由于LTCC材料烧结时收缩率难以控制，因而导致基板整体线路尺寸精度不高(误差约±3％)，不能满足对位精度要求极高的共晶/覆晶工艺要求，此外LTCC技术还有设备成本高、生产工艺复杂，良品率低的特点。

LED用DPC基板主要生产工艺为：陶瓷基板前处理、溅射铜层、涂覆光刻胶、曝光、显影、蚀刻、去膜、电镀/化镀；其所用材料为96％氧化铝或氮化铝。其优点是尺寸精度高(误差低于±1％)，表面平整度高(＜0.3μm)；其不足是设备成本非常高，且氧化铝材料的导热系数只有17-23W/m·K，而氮化铝的导热系数虽然可以达到160-200W/m·K，但价格却是氧化铝的数倍，此外以电镀方式填充导电通孔导致良品率降低，且蚀刻和电镀等生产工艺会造成很大的环境污染，不宜推广。

因此，如何用较低成本的生产设备能够稳定、高效且环保的生产出高功率、低成本、高附着力的LED用陶瓷散热基板一直是人们持续研究的目标。另外，LED灯点亮后，其背面仍然具有较多的散热，目前LED灯背面的散热主要是通过导电通孔内的铜层在导电的同时也向外传递热量，但由于铜层将导电通孔填满，使得铜层与空气接触到的面积较小，且陶瓷基板导热系数低，因此导致LED灯的散热效果不佳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以增强LED灯散热的陶瓷基板导电通孔制备方法。

为达到上述目的，本发明的基础方案如下：

陶瓷基板导电通孔制备方法包括如下步骤：

步骤(1)、采用激光在一侧面镀铜的陶瓷基板上打出导电通孔；

步骤(2)、在导电通孔的侧壁上均匀覆铜以形成导电层，并使导电层与陶瓷基板侧面的镀铜融合。

本方案陶瓷基板导电通孔制备方法的原理在于：

通过在导电通孔的侧壁覆铜并形成导电层，且导电层的一端与陶瓷基板一侧的镀铜融合，而导电层的另一端则与LED灯连接，在陶瓷基板侧面的镀铜上蚀刻出电路，即可通过镀铜和导电层向LED灯传输电流。

另外，导电层覆于导电通孔的侧壁，并未将导电通孔完全填满，从而LED灯可通过导电通孔向外散热，以增强散热性能。

优选方案一：作为对基础方案的进一步优化，所述步骤(1)采用皮秒激光、二氧化碳激光或紫外激光打出导电通孔。采用激光打孔，可使导电通孔侧壁的光滑，利于在导电通孔的侧壁均匀覆铜。