[发明专利]一种LED陶瓷基板及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种LED陶瓷基板及其制作方法。

背景技术

发光二极管（LED）作为一种新型的发光器件，具有节能、环保、使用寿命长、启动速度快等诸多优点，可应用于电子通讯、电光板以及液晶显示器等众多领域。一般而言，LED发光晶片是以打金线、共晶或覆晶的方式连结于基板上而形成LED芯片，而后LED芯片固定于系统的电路板上。现有的LED基板主要有金属基板和陶瓷基板两种。金属基板连接LED发光晶片的技术存在着散热性差、绝缘性差等弊病。使用陶瓷基板散热性好，制作时需要先在陶瓷层上制作电极线路，方法主要有两种，一是电镀法，二是气相沉积法。电镀法首先是要对陶瓷进行金属化制作，制作过程中会产生大量有害污水，污染环境，而沉积膜层极薄，因此需多次分层电镀加厚，电镀过程中又再次产生大量的有害污水；且这种电镀沉积镀层膜还存在韧性差、与陶瓷的结合力差、电极点易脱落、镀层膜薄电流通过能力差等缺点，不能满足大功率电流通过要求。气相沉积法的主要缺点是设备价格昂贵、生产效率低，且一次性镀膜使得膜层太薄，难以符合要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中LED陶瓷基板，尤其是氧化铝或氮化铝的LED陶瓷基板上的薄膜电极线路制作工艺繁琐、与陶瓷层的结合力差、大功率电流通过性差以及可焊性差等不足，提供一种改进的LED陶瓷基板。

本发明的另一目的是提供一种制作上述LED陶瓷基板的电极线路的浆料。

本发明的第三个目的是提供上述LED陶瓷基板的制作方法。

为解决以上技术问题，本发明采取如下技术方案：

一种LED陶瓷基板，包括陶瓷层和设置在所述陶瓷层表面的电极线路，所述电极线路经烧结形成于所述陶瓷层表面；按重量份计，所述电极线路的成分为：75~80份银粉、1~2份玻璃粉、4~5份树脂。

优选地，所述银粉的颗粒直径在0.15~2微米之间。

优选地，所述玻璃粉的颗粒直径在0.15~2微米之间。

优选地，按重量百分数计，所述玻璃粉的成分为：70~80%三氧化二铋、5-15%二氧化硅、1-5%三氧化二铝、5-10%三氧化二硼、1-2%二氧化钛。

优选地，所述树脂为乙基纤维素或酚醛树脂或二者的组合。

一种用于制作上述LED陶瓷基板的电极线路浆料，按重量百分比计，由以下成分组成：75~80%银粉、1~2%玻璃粉、4~5%树脂、10~20%有机溶剂。

其中，所述有机溶剂优选为丁基卡必醇、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚、乙二醇单丁醚醋酸酯、石油醚、松节油、松油醇中的一种或几种以任意比例的混合物。

本发明LED陶瓷基板是通过烧结法制备而成的，具体包括如下步骤：

（1）按重量百分比，称取如下各组分：75~80%银粉、1~2%玻璃粉、4~5%树脂、10~20%有机溶剂；然后将各组分混合，经研磨搅拌制成电极线路浆料；

（2）用步骤（1）制成的电极线路浆料在陶瓷层表面进行印刷、表面流平，然后烘干；

（3）使经过步骤（2）烘干的陶瓷基板在440℃~460℃的温度下烧结10~15分钟；

（4）使经过步骤（3）烧结后的陶瓷基板在790℃~810℃的温度下继续烧结10~15分钟，得到所述的LED陶瓷基板成品。

上述制作方法中，优选地，步骤（2）中陶瓷层表面在进行印刷前需经过超声清洗、纯净水冲洗、离心脱水，然后再烘干。

优选地，该制作方法还包括步骤（5）：对经过步骤（4）所得的LED陶瓷基板表面的电极线路进行镜面抛光。本发明的LED陶瓷基板非常适合应用于LED发光装置中，电极线路进行镜面抛光后，该LED陶瓷基板对光的反射率可达90%或更高，因而能够使LED灯的亮度显著增加。

由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点：