本发明专利技术涉及一种高散热LED非金属基板与高散热LED元件及其制法，其制法主要于非金属板体的粘晶区预先成型至少一道贯穿孔，配合电镀铜层步骤，于非金属板体外表面包覆一电镀铜层，并同时于各至少一贯穿孔内形成实心导热铜柱，再以蚀刻技术将金属层图案化，而于该陶瓷板体上表面形成粘晶垫及打线垫，下表面则对应粘晶垫形成有散热垫，如此一来该粘晶垫及散热垫与导热铜柱一体成型，当粘晶垫上高热时，即可通过导热铜柱快速传导至下表面的散热垫。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种LED非金属基板制法，尤指一种高散热LED非金属基板及其制法与高散热LED元件及其制法。
技术介绍
应用于LED晶片封装用基板概可分为金属或如陶瓷基板或硅基板的非金属基板， 以陶瓷板体制造方法来说目前包含有四种制造方法，分别为低温共烧多层陶瓷板(LTCC) 或一高温共烧多层陶瓷板(HTCC)、一直接接合铜基板(DBC)及一直接镀铜基板(DPC)；其中又以DBC及DPC基板直接采用陶瓷板体的热导率为最佳，然而由于DBC基板将铜板合成在陶瓷板体上，故必须在摄氏1065-1085度的高温环境下才能完成，相较之下，仅需摄氏 250-350度环境的DPC基板制造方法技术，不论在热导率及制造方法成本上都较其它制造方法佳。目前DPC基板制造方法步骤先将陶瓷板体做前处理清洁，再利用真空镀膜方式于陶瓷板体上溅镀铜箔，再以黄光微影蚀刻技术对铜箔进行图案化以完成线路制作，最后再以电镀及化学镀沉积方式增加线路的厚度。由于采用溅镀铜箔及黄光微影技术，故线路宽度大概在10 50 μ m,因此能有效缩LED封装尺寸，提供高功率且小尺寸LED元件一个较佳的高散热陶瓷基板。虽然陶瓷板体具有高热导率特色，但对于高功率LED晶片来说，纵使采用DPC散热基板，整体热导率若能提升则为最佳，以下则提出一种现有增强DPC散热基板热导率的制造方法，首先请参阅图9A至9E所示，其包含以下步骤提供一陶瓷板体51 ；形成多电性连接用贯穿孔511及一散热用贯穿孔512 ；提供一匹配散热用贯穿孔512的预先成型的导热铜柱61 ；将导热铜柱61穿设于散热用贯穿孔512内；溅镀陶瓷板体51，于其外表面及多电性连接用贯穿孔511内形成铜箔515 ；及图案化外表面铜箔515，以于上表面形成有粘晶垫52及打线垫53，下表面则形成有对应粘晶垫52及打线垫53的散热垫M及焊垫55 ；其中多导电贯穿孔511电连接打线垫53及焊垫55，而导热铜柱60 二端则是分别与粘晶垫52及散热垫M连接。上述散热基板制造方法主要于粘晶区预先成型一可插入散热柱的散热用孔，于溅镀步骤后，令该导热铜柱二端分别与粘晶垫及散热垫连接。当LED晶片粘贴于粘晶垫上时， 于运作时产生的高热即可快速由导热铜柱向下传导至散热垫；由此提高整体导热率。然而， 正由于导热铜柱必须与粘晶垫及散热垫连接才具有良好热传导效果，故制作此一散热基板必须准备一尺寸与散热用贯穿孔匹配的导热铜柱，其尺寸要相当精准；再者，就目前DPC标准制造方法来说增加额外插任导热铜柱步骤，势必提高整体制造方法的成本及复杂度。此外，由于导热铜柱预先成型，故制造方法上必须确保导热铜柱与粘晶垫及散热垫接合强度，确保导热品质；是以必须精准控制铜箔厚度。再者，目前散热基板的结构仍受到挑战，起因在于LED晶片尺寸愈趋小型化，因此粘晶垫面积亦相对缩小，而制造方法导热铜柱有一定尺寸极限，而无法应用于小型化LED晶片封装，而且采用溅镀镀铜箔亦有其最小精度的极限，以电性连接用的贯穿孔来说，Imm厚的陶瓷板体，必须穿设孔径为0. 5mm的贯穿孔，方能构成一导电孔。因此，目前DPC散热基板制造方法或是非金属基板仍有待进一步改进。
技术实现思路
本专利技术主要目的是提供一种高散热LED非金属基板及其制法与高散热LED元件及其制法，能提供符合高功率小尺寸LED元件的散热用基板。欲达上述目的所使用的主要技术手段是令该高散热LED非金属基板制法包含有提供一非金属板体；于非金属板体上形成至少一第一贯穿孔；电镀非金属板体外表面与各至少一第一贯穿孔，而于外表面形成电镀铜层，并于各至少第一贯穿孔内形成实心导热铜柱；及图形化电镀铜层，于第一表面形成有至少一粘晶垫及多打线垫，又于第二表面形成对应粘晶垫的散热垫；其中该实心导热铜柱与粘晶垫及散热垫一体成型。上述本专利技术主要采用电镀方式，配合小孔径第一贯穿孔，于其中形成实心导热铜柱，而一制造方法步骤的优点在于粘晶垫及散热垫与实心导热铜柱可在同一道电镀步骤中一体成型，具有最佳的接合强度；如此亦可简化一道插设导热铜柱的步骤，可以低成本制造方法成本制作符合高功率小尺寸LED晶片封装用的高散热基板。本专利技术次一目的是提供一种具有快速封胶用的高散热LED非金属基板制法，意即上述最后一道制造方法步骤结束后，再进一包含有组合一外框于非金属板体第一表面的步骤；其中该外框的开口处对应该粘晶垫及打线垫的部分，令粘晶垫及各打线垫部分外露于该外框开口，供粘晶及打线用，最后只要将液态胶体注入外框开口中，即可完成高热散LED 元件封装。由上述说明可知，本专利技术高散热LED非金属基板包含有一非金属板体，包含有二相对的第一及第二表面及至少一实心导热铜柱，其中第一表面形成有多打线垫及至少一粘晶垫，第二表面则对应至少一粘晶垫形成有散热垫；其中各实心导热铜柱与对应粘晶垫与散热垫一体成型；及一外框，设置于陶瓷板体的第一表面，并包含有至少一开口，各至少一开口对应粘晶垫及各打线垫部分，使其外露于该外框开口，以便粘晶及打线制造方法用。再者，本专利技术的高散热LED元件包含有上述非金属板体外更进一步包含有一 LED 晶片及封胶体；其中该LED晶片粘设于该粘晶垫上，并以导线连接至多打线垫，而封胶体填充于该外框的中间开口。由于一般封胶体于制造方法中为液态，故可通过注入外框的中间开口中，不仅不会溢流，更能精准地封合LED晶片于其中。附图说明图IA至1E，为本专利技术高散热LED元件第一优选实施例的制造方法流程图。图2 是图IE的上视平面图。图3A至3E，为本专利技术高散热LED元件第二优选实施例的制造方法流程图。图4:是图3E的上视平面图。图5 是图3E图的仰视平面图。图6 是本专利技术高散热LED元件第一优选实施例上视图。图7 是本专利技术高散热LED元件第二优选实施例上视图。图8A 是图IE辉接于一散热模组的示意图。图8B 是图3E辉接于一电路板的示意图。图9A至9E 是既有高散热LED陶瓷基板制造方法流程图。主要元件符号说明(IOa) (10a，)非金属基板 (11)非金属板体(111)第一贯穿孔(112)第二贯穿孔(113)上表面(114)下表面(115)电镀金属层(12)粘晶垫(13)打线垫(13a)外接电极(14)散热垫(15)辉垫(16)导电铜柱(17)导热铜柱OO)外框01)开口0 封胶(3O)LED 晶片(31)导线GO)散热模组(40a)电路板(50)陶瓷基板(51)陶瓷板体(511)第一贯穿孔(512)第二贯穿孔(513)金属层(52)粘晶垫(53)打线垫(54)散热垫(55)辉垫(60)导热铜柱具体实施例方式首先请參阅图IA至IE所示，为本专利技术一高散热LED元件第一优选实施例的制作 流程图，本实施例中该高散热LED元件是用以辉接于散热模组40上，如图8A所示，其包含 有提供一非金属板体11 ；于本实施例中该非金属板体11为一陶瓷板体，亦可为一娃 基板，其厚度为0. 3mm至2mm ；于非金属板体11上形成至少一第二贯穿孔112 ；于本实施例中各第二贯穿孔112 是以激光钻孔方式或其它钻孔加工方式形成的，其孔径为0. 02mm以上；电镀非金属板体11外表面与各第二贯穿孔112，而于外表面形成电镀铜层115，且 各第二贯穿孔112内则形成有与电镀铜层一体成型的实心导热铜柱17 ；本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种高散热ＬＥＤ非金属基板制法，其包含有：提供一非金属板体；于非金属板体上形成至少一第一贯穿孔；电镀金属板体外表面与该至少第一贯穿孔，而于外表面形成电镀铜层，而各第一贯穿孔内形成实心导热铜柱；及图形化电镀铜层，于第一表面形成有至少一粘晶垫及多打线垫，又于第二表面形成对应粘晶垫的至少一散热垫；其中第一贯穿孔导热铜柱与粘晶垫及散热垫一体成型。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈一璋，
申请(专利权)人：陈一璋，
类型：发明
国别省市：71
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