[发明专利]一种集成封装发光器件的3D打印方法

说明书

本发明公开了一种集成封装发光器件的3D打印方法，包括步骤：设计模型，转换成可识别的文件格式，在铜基底上打印具有散热通道的陶瓷基板，以及打印出凹槽和线槽，然后在凹槽内打印电子元器件，线槽中打印石墨烯线路，再打印一层陶瓷薄料层，将电子元器件和石墨烯线路覆盖，根据分层切片信息，直到散热通道、电子元器件和线路打印完毕；接着打印晶片焊盘、电源外接焊盘及相关表层线路；打印碗杯，碗杯内壁喷涂反光层材料，在晶片焊接处打印一层焊料，固上晶片加热固定；然后再次打印键合丝、荧光粉胶，后续装上透镜完成封装。本发明不仅极大简化了传统工艺、缩短了生产周期、降低了制造成本，而且在产品尺寸微型化、复杂化提供了更多的选择。

技术领域

本发明属于陶瓷基板制作及LED封装技术的领域，具体地说是一种集成封装发光器件的3D打印方法。

背景技术

陶瓷基板产品的问世，开启了散热应用行业的发展。由于陶瓷基板散热特色，加上陶瓷基板具有高散热、低热阻、寿命长、耐电压等优点，广泛应用于LED封装、功率电子器件、多芯片模块等各个领域。

陶瓷金属化，是在陶瓷表面牢固地粘附一层金属薄膜，使之实现陶瓷和金属间的焊接，现有钼锰法、镀金法、镀铜法、镀锡法、镀镍法、LAP法（激光后金属镀）等多种金属化工艺。然而现目前陶瓷金属化工艺只能仅限于在陶瓷正反两表面做电路（这两层电路连接方式是利用激光打孔，通过电镀、化学镀等方式相连接），即最多只能做两层电路。如要实现多层电路的话，只能通过已金属化的陶瓷基板粘接方式实现，粘接剂导热率远远低于陶瓷本身，从而阻碍了热量的传递，加速了LED光衰老化、降低使用寿命。

随着LED技术的不断发展，小型化、长寿命、低能耗已成为当今LED发展的趋势，这就要求需更高的技术来支撑。因此，需要一种低成本、高效率的制造方法，以解决现有技术中遇到的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种集成封装发光器件的3D打印方法，不仅极大简化了传统工艺、缩短了生产周期、降低了制造成本，而且在产品尺寸微型化、复杂化提供了更多的选择。

为了解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：

一种集成封装发光器件的3D打印方法，包括以下步骤：

根据设计要求用三维作图软件画出模型，转换成3D打印设备能够识别的文件格式；

打印铜基底，在铜基底上打印具有散热通道的陶瓷基板，铜基底上具有安装接口，该安装接口设有标准螺纹，以便与外界相连接；

在陶瓷基板上打印出凹槽和线槽，在该凹槽中打印各种相应电子元器件，然后按照设定路径在线槽中喷射打印导电浆料，固化后形成导电电路；

再喷射打印一层陶瓷薄料层，将电子元器件和导电电路覆盖；

根据分层切片信息，直至散热通道、电子元器件和导电电路打印完毕；

根据设定参数打印晶片焊盘、电源外接焊盘及相关表层线路；

固设碗杯，碗杯内壁周围喷一层反光层材料，然后在LED芯片焊盘焊接处打印一层焊料，为下一步贴晶片作准备；

将固化成型的陶瓷基板从3D打印机中移出，将LED晶片固装在焊料上，然后放入烤箱加温使其LED晶片与焊料粘接牢固；

烘烤完后再次将陶瓷基板放在3D打印机上，若LED晶片是正装芯片，则按设计要求打印键合丝，若LED晶片是倒装芯片，则不用打印健合丝，然后切换打印喷头，在LED晶片上表面打印一层荧光粉胶，打印完成，从3D打印机上取出，再贴上透镜得到集成封装发光器件。

所述陶瓷基板上用于固装电子元器件的凹槽的内壁喷涂一层导热缓冲材料层。

所述铜基底的材质为金属铜、铝、银、钢或金属化合物。