表面贴装型功率LED支架制造方法及其产品技术

本发明专利技术涉及表面贴装型功率LED支架方法及其产品，其方法步骤为：1)准备双面覆金属层线路板；2)形成孔；3)设置孔壁金属层；4)增加金属层厚度；5)金属层蚀刻；6)分离功率LED支架单元。本发明专利技术克服了现有技术偏见，采用普通绝缘板作为制造功率LED支架的基板，本发明专利技术的工艺方法简单、生产效率高。本发明专利技术还提供上述方法制造的表面贴装型功率LED支架，其结构是由一双面覆金属层线路板为支架基板，其上设置有孔以及支架线路层一和支架线路层二，组成所述表面贴装型功率LED支架。本发明专利技术方法制造的产品其结构设计独特，可靠性高、出光性好、散热效果良好，其应用范围广、普及性强，适于工业化批量生产，取得了十分突出的技术效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种应用于LED器件的LED支架的制造方法及其产品，具体涉及用于制造表面贴装型功率LED器件支架的制造方法及其产品。
技术介绍
半导体照明被誉为第四代照明光源，逐渐普及应用到通用照明领域。其中，功率发光二极管(功率LED)以高亮度、高功率深受市场欢迎。常规功率LED用的支架有两种PLCC 型(plastic leaded chip carrier，塑封带引线片式载体)和陶瓷基板。如附图1所示为现有技术的PLCC型支架结构示意图。PLCC型支架是具有反射腔结构的塑料外壳01包裹金属引线框架02，该金属引线框架02带有承载LED芯片04的芯片安放部03与电极用的引脚05;该芯片安放部03与正负电极之一成一体结构。由于PLCC 型支架带有反射腔、且结构紧凑，特别适合应用于配光要求高、贴装密度高的领域。大功率 LED存在工作时产生高热能的问题，需要采用技术手段将所产生的热能很好的散发，否则会影响其寿命和出光效果。因此大功率LED用的PLCC型支架的典型封装结构是具有反射腔结构的塑料外壳除了包裹金属引线框架外，还包裹置于LED芯片底部且露于支架之外的热沉，该热沉的材料一般选用散热效果良好的金属材料，例如铜，以利于散发LED工作时产生的高热能。由于散热效果良好，PLCC型大功率LED是目前最常用的大功率LED封装结构之ο另一种常规功率LED用的支架是陶瓷基板，其典型封装结构如附图2所示承载 LED芯片的基板06与置于该基板06上的反射腔07均采用陶瓷材料；对于大功率LED器件情况，基板06的芯片安放处还具有至少一个的通孔08，通孔08内填充导热材料，增强散热效果，满足大功率LED器件的散热要求。由于陶瓷基板具有良好的绝缘性和散热性，所以该类基板广泛应用在大功率LED领域，与PLCC型支架一并占据整个大功率LED市场。尽管如此，PLCC型支架与陶瓷基板均存在一些缺点。就PLCC型支架而言，其制造工艺复杂，精度要求高，已经有很多相关的专利申请，其核心关键技术仍掌握在国外企业手里，且技术相对成熟，改进空间有限。特别是功率LED用的PLCC型支架，还需要结合装配热沉进行散热，由于加入了热沉，需要制备沉孔和装配热沉，所以其结构更加复杂，导致支架封装工艺更加繁琐。同时，PLCC型的大功率LED体积大，其封装结构不能应用于回流焊接工艺，不适合全自动批量化的测试与编带工艺，也不利于下游产品的批量化焊接安装，尤其不适用于后续的LED产品制造的表面贴装工艺。可见现有的PLCC型支架的结构复杂，使得其制造工艺相对复杂，产品的加工成本也相对较高，而且产品的后续加工工艺受限，增加了后续LED产品的生产成本和降低了生产效率，并相应限制了 PLCC型支架功率LED的应用范围。虽然陶瓷基板能克服PLCC型支架的主要缺点，但是陶瓷基板的一个普遍问题是制造工艺难度大，成本高和材质脆。这也是目前限制陶瓷基板不能完全取代PLCC型支架的关键因素。综上所述，需要寻找一种制造工艺简单、产品出光和散热效果良好、加工成本较低的LED支架结构及其制造工艺，与前述陶瓷基板和PLCC型支架相比，可以克服上述现有 PLCC型支架和陶瓷基板的技术缺点。现有的技术改进中，本领域技术人员已经在制造材料、 制作工艺方面进行了尝试，但都没有很好的解决和克服上述技术缺陷。在本专利技术作出之前，本申请人曾提出了申请号为20101016M42.3、名称为“一种表面贴装型功率LED支架制造方法及其产品”专利技术专利的技术方案，提出一种采用单面覆铜线路板和金属片制成的表面贴装型功率LED支架的制造方法和支架产品，具有制造方法简单、成本低、散热效果的优点，能够克服功率LED常有的PLCC型支架和陶瓷基板的缺点，具有占领功率LED支架市场的潜力。然而，在进一步的研究中也发现，由于单面覆铜线路板与金属片之间仅是通过粘合胶片连接，在单面覆铜线路板的通孔底部边缘与金属片之间可能出现空隙，所以会引起不易通过如“红墨水”等可靠性试验，导致该功率LED支架的可靠性存在一定的问题。而且，由于通孔底部与金属片不是致密连接，形成芯片安放处底部不连续平滑，所以会引起LED芯片的反光率降低。本专利技术是针对上述技术缺陷，提出的可以解决上述技术问题技术新方案。本专利技术提供一种能够克服本领域技术人员普遍认为的普通绝缘板如PCB板不适于作为功率LED的封装材料的技术偏见，同时解决使用单面覆铜线路板为基板的情况下在通孔底部边缘与金属片可能出现空隙的问题，提出一种工艺简单、成本低廉、具有高可靠性、应用范围广、高散热性和高反光率的功率LED支架制造方法及其产品。
技术实现思路
与现有技术的陶瓷基板和PLCC型支架相比，普通绝缘板，如PCB板，其拥有价格低廉、对于板的加工工艺相对成熟的优势，即具有成本低、易于加工的优点。然而，由于普通绝缘板存在散热效果差、耐热性差的缺点，一方面本领域技术人员普遍认为其不适合功率型 LED器件的高散热性的要求，只能用于小功率的LED器件，故通用性较差；另一方面，由于其耐热性差，在LED封装固晶工艺中还容易出现分层和变形等问题，成品率较低，本领域技术人员普遍认为普通绝缘板不适于作为功率LED的封装材料。本专利技术克服上述技术偏见，采用双面覆金属层的普通绝缘板板作为制造功率LED 支架的基板，在已经作出的以单面覆铜线路板为支架基板并粘接金属片的技术方案的基础上，针对还存在的技术缺陷而进行的进一步技术创新与改进，本专利技术使用普通绝缘板为基板，在其双面覆有金属层构成双面覆金属层线路板，作为制造表面贴装型功率LED支架的基板，通过常规普通绝缘板加工工艺和对于支架结构的创新特殊设计，实现提供一种表面贴装型功率LED支架方法及其产品的目的。根据本专利技术的方法技术方案，提供一种表面贴装功率型LED支架制造方法，具体步骤如下1)准备双面覆金属层线路板所述线路板以普通绝缘板为基板，在所述基板上表面覆盖金属层一，在所述基板下表面覆盖有金属层二，构成所述双面覆有金属层的线路板；2)形成孔采用机械工艺、激光工艺或腐蚀工艺，在所述线路板上形成至少一个孔；3)设置孔壁金属层采用电镀工艺、淀积工艺或丝网印刷工艺，在所述孔内壁上设置金属层；4)增加金属层厚度通过熔合工艺、淀积工艺或电镀工艺增加所述线路板下表面的金属层厚度，在所述金属层二上增加与之成一体结构的金属层三构成厚金属层，使孔底部的金属层达到能够承载LED芯片的厚度；5)金属层蚀刻采用蚀刻工艺处理线路板上的金属层，在所述线路板上表面形成线路层一，在所述线路板下表面形成线路层二，所述线路层一、线路层二与所述孔构成功率 LED支架结构。6)分离功率LED支架单元采用切割工艺加工上述步骤形成的功率LED支架结构，分离出独立的功率LED支架单元。本专利技术还提供一种根据上述表面贴装功率型LED支架制造方法制造的产品的技术方案。根据本专利技术的表面贴装型功率LED支架的技术方案，其结构包括一双面覆金属层线路板为支架基板，所述支架基板上具有孔以及支架线路层，组成所述功率LED支架；所述支架基板是由金属层一、金属层二和置于所述两金属层之间的绝缘基板组成；所述线路层包括在基板上表面的线路层一和在基板下表面的线路层二 ；所述线路层一是由对应孔周围、用于焊接金属线的引线连接部以及对应所述孔两侧的正负本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种表面贴装功率型ＬＥＤ支架的制造方法，其特征在于：所述方法由下述步骤组成：１）准备双面覆金属层线路板：所述线路板以普通绝缘板为基板，在所述基板上表面覆盖金属层一，在所述基板下表面覆盖金属层二，构成所述双面覆有金属层的线路板；２）形成孔：采用机械工艺、激光工艺或腐蚀工艺，在所述线路板上形成至少一个孔；３）设置孔壁金属层：采用电镀工艺、淀积工艺或丝网印刷工艺，在所述孔内壁上设置金属层；４）增加金属层厚度：通过熔合工艺、淀积工艺或电镀工艺增加所述线路板下表面的金属层厚度，在所述金属层二上增加与之成一体结构的金属层三，构成厚金属层，使所述孔底部的金属层达到能够承载ＬＥＤ芯片的厚度；５）金属层蚀刻：采用蚀刻工艺处理线路板上的金属层，在所述线路板上表面形成线路层一，在所述线路板下表面形成线路层二，所述线路层一、所述线路层二以及所述孔组成功率ＬＥＤ支架结构；６）分离功率ＬＥＤ支架单元：采用切割工艺加工上述步骤形成的功率ＬＥＤ支架结构，分离出独立的功率ＬＥＤ支架单元。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：余彬海，孙百荣，李伟平，夏勋力，李程，龙孟华，梁丽芳，
申请(专利权)人：佛山市国星光电股份有限公司，珠海荣盈电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：44