專利名稱：一種led陶瓷基板及其制作方法
技術領域：
本發明涉及ー種LED陶瓷基板及其制作方法。
背景技術：
發光二極管(LED)作為ー種新型的發光器件，具有節能、環保、使用壽命長、啟動速度快等諸多優點，可應用于電子通訊、電光板以及液晶顯示器等眾多領域。一般而言，LED發光晶片是以打金線、共晶或覆晶的方式連結于基板上而形成LED芯片，而后LED芯片固定于系統的電路板上。現有的LED基板主要有金屬基板和陶瓷基板兩種。金屬基板連接LED發光晶片的技術存在著散熱性差、絕緣性差等弊病。使用陶瓷基板散熱性好，制作時需要先在陶瓷層上制作電極線路，方法主要有兩種，一是電鍍法，ニ是氣相沉積法。電鍍法首先是要對陶瓷進行金屬化制作，制作過程中會產生大量有害污水，污染環境，而沉積膜層極薄，因此需多次分層電鍍加厚，電鍍過程中又再次產生大量的有害污水；且這種電鍍沉積鍍層膜還存在韌性差、與陶瓷的結合力差、電極點易脫落、鍍層膜薄電流通過能力差等缺點，不能滿足大功率電流通過要求。氣相沉積法的主要缺點是設備價格昂貴、生產效率低，且一次性鍍膜使得膜層太薄，難以符合要求。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是克服現有技術中LED陶瓷基板，尤其是氧化鋁或氮化鋁的LED陶瓷基板上的薄膜電極線路制作エ藝繁瑣、與陶瓷層的結合力差、大功率電流通過性差以及可焊性差等不足，提供一種改進的LED陶瓷基板。本發明的另ー目的是提供ー種制作上述LED陶瓷基板的電極線路的漿料。本發明的第三個目的是提供上述LED陶瓷基板的制作方法。為解決以上技術問題，本發明采取如下技術方案
ー種LED陶瓷基板，包括陶瓷層和設置在所述陶瓷層表面的電極線路，所述電極線路經燒結形成于所述陶瓷層表面；按重量份計，所述電極線路的成分為75 80份銀粉、廣2份玻璃粉、4 5份樹脂。優選地，所述銀粉的顆粒直徑在0. 15^2微米之間。優選地，所述玻璃粉的顆粒直徑在0. 15^2微米之間。優選地，按重量百分數計，所述玻璃粉的成分為7(Γ80%三氧化ニ鉍、5-15% ニ氧化硅、1-5%三氧化ニ鋁、5-10%三氧化ニ硼、1- ニ氧化鈦。優選地，所述樹脂為乙基纖維素或酚醛樹脂或二者的組合。一種用于制作上述LED陶瓷基板的電極線路漿料，按重量百分比計，由以下成分組成75 80%銀粉、Γ2%玻璃粉、4 5%樹脂、10^20%有機溶剤。其中，所述有機溶劑優選為丁基卡必醇、丙ニ醇甲醚醋酸酷、乙ニ醇乙醚、乙ニ醇單丁醚醋酸酷、石油醚、松節油、松油醇中的ー種或幾種以任意比例的混合物。本發明LED陶瓷基板是通過燒結法制備而成的，具體包括如下步驟(1)按重量百分比，稱取如下各組分75、0%銀粉、玻璃粉、4 5%樹脂、10 20%有機溶劑；然后將各組分混合，經研磨攪拌制成電極線路漿料；
(2)用步驟(1)制成的電極線路漿料在陶瓷層表面進行印刷、表面流平，然后烘干；
(3)使經過步驟(2)烘干的陶瓷基板在440°C、60°C的溫度下燒結1(Γ 5分鐘；
(4)使經過步驟(3)燒結后的陶瓷基板在790°C、10°C的溫度下繼續燒結1(Γ15分鐘， 得到所述的LED陶瓷基板成品。上述制作方法中，優選地，步驟(2)中陶瓷層表面在進行印刷前需經過超聲清洗、 純凈水沖洗、離心脫水，然后再烘干。優選地，該制作方法還包括步驟(5)對經過步驟(4)所得的LED陶瓷基板表面的電極線路進行鏡面拋光。本發明的LED陶瓷基板非常適合應用于LED發光裝置中，電極線路進行鏡面拋光后，該LED陶瓷基板對光的反射率可達90%或更高，因而能夠使LED燈的亮度顯著增加。由于以上技術方案的實施，本發明與現有技術相比具有如下優點
本發明LED陶瓷基板的電極線路與陶瓷層有很好的結合力，電極線路在陶瓷層上的垂直附著力> 50N/ (2X2)mm2 ；電極線路的厚度可在10飛0微米的范圍內隨意調節，因此能夠制得允許大功率電流通過的LED陶瓷基板；且本發明LED陶瓷基板的韌性、散熱性、可焊性、絕緣安全性、能效及使用壽命都得到了顯著提高。本發明的制作方法具有制作成本低，生產エ藝簡單，生產效率高的優點。
具體實施例方式下面結合具體的實施例對本發明做進ー步詳細的說明，但不限于這些實施例。本發明的LED陶瓷基板包括氧化鋁或氮化鋁的陶瓷層和布置在該陶瓷層正反面的金屬銀電極線路。根據需要，電極線路的規格可通過預先制作不同規格的印刷模板來調節，且通過改變印刷模板的厚度可以調節電極線路的厚度，電極線路厚度的可調范圍在 1(Γ60微米之間。電極線路的圖形可以是單個，也可以是多個，可進行分割成型。本發明電極線路可以是單面線路連接，也可以是雙面孔導通貼面連接。實施例1
本實施例的LED陶瓷基板的制作方法包括如下步驟
(1 )、按重量百分比，稱取75%銀粉、洲玻璃粉、5%有機樹脂、18%有機溶剤，將各組分混合后，再經M小時研磨攪拌制成電極線路漿料；
(2)用步驟(1)制成的電極線路漿料在陶瓷層表面進行印刷、表面流平1(Γ15分鐘，然后烘干；印刷模板的形狀和厚度需根據預先設計先制作好；印刷前，陶瓷板先要進行超聲清洗，然后用純凈水再清洗，再經離心脫水、烘干，使陶瓷層表面光潔干凈；
(3)使經過步驟(2)印刷有電極線路的烘干的陶瓷基板在440°C的溫度下燒結1(Γ15分
鐘；
(4)使經過步驟(3)燒結后的陶瓷基板在810°C的溫度下繼續燒結1(Γ15分鐘，冷卻后對電極線路進行鏡面拋光，得到所述的LED陶瓷基板成品。本實施例制得的LED陶瓷基板，其電極線路在陶瓷層上的垂直附著力> 50N/ (2X2)mm2。
實施例2
本實施例的LED陶瓷基板的制作方法包括如下步驟
(1)、按重量百分比，稱取77.5%銀粉、1. 5%玻璃粉、4%有機樹脂、17%有機溶劑，將各組分混合后，再經M小時研磨攪拌制成電極線路漿料；
(2)用步驟(1)制成的電極線路漿料在陶瓷層表面進行印刷、表面流平1(Γ15分鐘，然后烘干；印刷模板的形狀和厚度需根據預先設計先制作好；印刷前，陶瓷板先要進行超聲清洗，然后用純凈水再清洗，再經離心脫水、烘干，使陶瓷層表面光潔干凈；
(3)使經過步驟(2)印刷有電極線路的烘干的陶瓷基板在450°C的溫度下燒結1(Γ15分
鐘；
(4)使經過步驟(3)燒結后的陶瓷基板在800°C的溫度下繼續燒結1(Γ15分鐘，冷卻后對電極線路進行鏡面拋光，得到所述的LED陶瓷基板成品。本實施例制得的LED陶瓷基板，其電極線路在陶瓷層上的垂直附著力> 50N/(2X2)mm2。實施例3
本實施例的LED陶瓷基板的制作方法包括如下步驟
(1 )、按重量百分比，稱取80%銀粉、1%玻璃粉、5%有機樹脂、14%有機溶劑，將各組分混合后，再經M小時研磨攪拌制成電極線路漿料；
(2)用步驟(1)制成的電極線路漿料在陶瓷層表面進行印刷、表面流平1(Γ15分鐘，然后烘干；印刷模板的形狀和厚度需根據預先設計先制作好；印刷前，陶瓷板先要進行超聲清洗，然后用純凈水再清洗，再經離心脫水、烘干，使陶瓷層表面光潔干凈；
(3)使經過步驟(2)印刷有電極線路的烘干的陶瓷基板在460°C的溫度下燒結1(Γ15分
鐘；
(4)使經過步驟(3)燒結后的陶瓷基板在790°C的溫度下繼續燒結1(Γ15分鐘，冷卻后對電極線路進行鏡面拋光，得到所述的LED陶瓷基板成品。本實施例制得的LED陶瓷基板，其電極線路在陶瓷層上的垂直附著力> 50N/(2X2)mm2。以上對本發明做了詳盡的描述，其目的在于讓熟悉此領域技術的人士能夠了解本發明的內容并加以實施，并不能以此限制本發明的保護范圍，凡根據本發明的精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護范圍內。
權利要求
1.ー種LED陶瓷基板，包括陶瓷層和設置在所述陶瓷層表面的電極線路，其特征在于 所述電極線路經燒結形成于所述陶瓷層表面；按重量份計，所述電極線路的成分為75 80 份銀粉、廣2份玻璃粉、4飛份樹脂。
2.根據權利要求1所述的LED陶瓷基板，其特征在于所述銀粉的顆粒直徑在0.15^2 微米之間。
3.根據權利要求1所述的LED陶瓷基板，其特征在于所述玻璃粉的顆粒直徑在 0. 15 2微米之間。
4.根據權利要求1所述的LED陶瓷基板，其特征在于按重量百分數計，所述玻璃粉的成分為7(Γ80%三氧化ニ鉍、5-15% ニ氧化硅、1-5%三氧化ニ鋁、5-10%三氧化ニ硼、1- ニ 氧化鈦。
5.根據權利要求1所述的LED陶瓷基板，其特征在于所述樹脂為乙基纖維素或酚醛樹脂或二者的組合。
6.一種用于制作權利要求廣5所述的LED陶瓷基板的電極線路漿料，按重量百分比計， 由以下成分組成75 80%銀粉、Γ2%玻璃粉、4 5%樹脂、10^20%有機溶剤。
7.根據權利要求6所述的電極線路漿料，其特征在于所述有機溶劑為丁基卡必醇、丙 ニ醇甲醚醋酸酷、乙ニ醇乙醚、乙ニ醇單丁醚醋酸酷、石油醚、松節油、松油醇中的一種或幾種以任意比例的混合物。
8.權利要求廣5所述的LED陶瓷基板的制作方法，其特征在于所述LED陶瓷基板通過燒結法制備而成，包括如下步驟(1)按重量百分比，稱取如下各組分75、0%銀粉、玻璃粉、4 5%樹脂、10 20%有機溶劑；然后將各組分混合，經研磨攪拌制成電極線路漿料；(2)用步驟(1)制成的電極線路漿料在陶瓷層表面進行印刷、表面流平，然后烘干；(3)使經過步驟(2)烘干的陶瓷基板在440°C、60°C的溫度下燒結1(Γ 5分鐘；(4)使經過步驟(3)燒結后的陶瓷基板在790°C、10°C的溫度下繼續燒結1(Γ15分鐘， 得到所述的LED陶瓷基板成品。
9.根據權利要求8所述的制作方法，其特征在于步驟(2)中陶瓷層表面在進行印刷前需經過超聲清洗、純凈水沖洗、離心脫水，然后再烘干。
10.根據權利要求8所述的制作方法，其特征在于所述制作方法還包括步驟(5):對經過步驟(4)所得的LED陶瓷基板表面的電極線路進行鏡面拋光。
全文摘要
本發明涉及一種LED陶瓷基板及其制作方法，該LED陶瓷基板包括陶瓷層和布置在陶瓷層表面的電極線路。該電極線路由金屬銀漿料在陶瓷層表面經印刷、燒結而成。按重量份計，該電極線路的成分為75~80份銀粉、1~2份玻璃粉、4~5份樹脂。本發明LED陶瓷基板的散熱性、可焊性、絕緣安全性、能效及使用壽命均得到了提高；且電極線路厚薄可根據技術要求在10-60μm左右的范圍內隨意調節，能夠允許更大功率電流通過；電極線路與陶瓷層垂直附著力≥50N/(2×2)mm2。本發明制作方法成本低，工藝簡單，有利于LED燈具的推廣。
文檔編號H01L33/62GK102569603SQ20121000959
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月13日 優先權日2012年1月13日
發明者嚴建華 申請人:張家港市金港鎮東南電子廠