CN101997062A - 发光二极管电路板的制作方法 - Google Patents
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Abstract
一种发光二极管电路板的制作方法，包括下列步骤：准备步骤：准备一基板及一铜浆；该基板具有一工作表面及一非工作表面，基板的成份为氧化铝及氮化铝其中之一；印刷步骤：利用网版印刷技术将铜浆印刷于工作表面的预定位置上，形成一印刷铜层；烧付步骤：将具有印刷铜层的基板送入一烧付装置中进行烧付；烧付装置为一充满氮气的空间，使具有印刷铜层的基板在充满氮气的环境下，以500℃至900℃的温度进行烧付；完成步骤：印刷铜层经烧付后，黏着于基板的工作表面上形成一电路，完成一发光二极管的电路板制作。本发明兼具黏着性佳及散热效果佳等优点及功效，用以解决现有技术环氧玻璃纤维基板与电路易分离、散热效果不佳等问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种发光二极管电路板的制作方法。
背景技术
请参阅图9、图10A至图10E，传统的发光二极管封装方法包括下列步骤：
一、铜箔经高压黏着于环氧玻璃纤维基板上91：准备一环氧玻璃纤维基板81及一铜箔82，将一第一导热黏胶83(例如：聚乙烯醇缩丁醛(Polyvinyl butyral resin，PVB)涂布于其间，经过高压黏着，使得该环氧玻璃纤维基板81与该铜箔82黏固在一起。
二、形成含铜箔的基板92：此时，形成一含有铜箔82的环氧玻璃纤维基板81(该铜箔82的厚度约为35微米)。
三、化学蚀刻出电路93：进行传统的化学蚀刻，将不需要的铜箔82移除，只剩下预定的电路84。
四、形成具有电路的基板94：此时，形成一具有电路84的环氧玻璃纤维基板81。
五、底部黏着一铝基板95：在此具有电路84的环氧玻璃纤维基板81的下方，利用一第二导热黏胶86(例如：聚乙烯醇缩丁醛(Polyvinylbutyral resin，PVB)而将一铝基板85黏固于下方，以利散热。
六、焊接上LED单元及导线96：最后，将一个或数个LED单元87与数个导线88焊接上(如图10F所示，其中，该铜箔82上利用一焊锡89来与该LED单元87达到焊接)。
七、完成封装97。
然而，传统方法所制作的发光二极管，存在下列缺点：
1、环氧玻璃纤维基板与电路易分离。由于发光二极管在使用时，是会产生约250℃的高温，且热能由该环氧玻璃纤维基板81传导至该铝基板85而达到散热效果，但该环氧玻璃纤维基板81与该电路84间的第一导热黏胶83，其耐热效果较差，容易于热能传导过程产生膨胀或龟裂，进而使得该环氧玻璃纤维基板81与该电路84分离，导致热能无法散出，造成该电路84过热或烧毁，缩短发光二极管的使用寿命。
2、散热效果不佳。该环氧玻璃纤维基板81虽具有良好的绝缘，但热传导性较差，多半只支持0.5W以下的功率，当功率超过0.5W时，则该环氧玻璃纤维基板81无法实时进行热能的传导，易导致电路过热。
因此，有必要研发新产品，以解决上述缺点及问题。
发明内容
本发明所要解决的主要技术问题在于，克服现有技术存在的上述缺陷，而提供一种发光二极管电路板的制作方法，其兼具黏着性佳及散热效果佳等优点及功效，用以解决现有技术环氧玻璃纤维基板与电路易分离、散热效果不佳等问题。
本发明解决上述问题的技术手段是提供一种发光二极管电路板的制作方法，其包括下列步骤：
1、准备步骤：准备一基板及一铜浆；该基板具有一工作表面及一非工作表面，该基板的成份为氧化铝及氮化铝其中之一；
2、印刷步骤：利用网版印刷技术将该铜浆印刷于该工作表面的预定位置上，形成一印刷铜层；
3、烧付步骤：将具有该印刷铜层的基板送入一烧付装置中进行烧付；该烧付装置为一充满氮气的空间，使具有该印刷铜层的基板在充满氮气的环境下，以500℃至900℃的温度进行烧付；
4、完成步骤：该印刷铜层经烧付后，是黏着于该基板的工作表面上形成一电路，完成一发光二极管的电路板制作。
本发明的有益效果是，其兼具黏着性佳及散热效果佳等优点及功效，用以解决现有技术环氧玻璃纤维基板与电路易分离、散热效果不佳等问题。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的流程示意图
图2A是本发明的流程一的示意图
图2B是本发明的流程二的示意图
图2C是本发明的流程三的示意图
图2D是本发明的流程四的示意图
图2E是本发明的流程五的示意图
图3是本发明的第二实施例的流程示意图
图4是本发明的第二实施例的示意图
图5是本发明的第三实施例的流程示意图
图6A是本发明的第三实施例的动作一示意图
图6B是本发明的第三实施例的动作二示意图
图6C是本发明的第三实施例的剖视示意图
图7是本发明的第四实施例的流程示意图
图8是本发明的第四实施例的示意图
图9是传统的发光二极管封装方法的流程示意图
图10A是传统的发光二极管封装方法的流程一的示意图
图10B是传统的发光二极管封装方法的流程二的示意图
图10C是传统的发光二极管封装方法的流程三的示意图
图10D是传统的发光二极管封装方法的流程四的示意图
图10E是传统的发光二极管封装方法的流程五的示意图
图10F是传统的发光二极管的剖视示意图
图中标号说明：
100发光二极管的电路板
10基板 11工作表面
12非工作表面 20铜浆
21印刷铜层 22电路
23辅助印刷铜层 24辅助散热部
40铝基板 51准备步骤
52印刷步骤 521第二印刷步骤
53烧付步骤 54完成步骤
55黏合步骤 60网版
70烧付装置 81环氧玻璃纤维基板
82同箔 83第一导热黏胶
84电路 85铝基板
86第二导热黏胶 87LED单元
88导线 89焊锡
91铜箔经高压黏着于环氧玻璃纤维基板上
92形成含铜箔的基板 93化学蚀刻出电路
94形成具有电路的基板 95底部黏着一铝基板
96焊接上LED单元及导线 97完成封装
具体实施方式
请参阅图1，一种发光二极管电路板的制作方法，其包括下列步骤：
1、准备步骤51：请参阅图2A，准备一基板10及一铜浆20；该基板是具有一工作表面11及一非工作表面12，该基板10为一陶瓷板，其成份为氧化铝及氮化铝其中之一；
2、印刷步骤52：利用网版印刷技术将该铜浆20印刷于该工作表面11的预定位置上，形成一印刷铜层21；请参阅图2B及图2C，网版印刷技术是将一网版60设于该基板10的工作表面11上，使该铜浆20依该网版60的设计而印刷于该工作表面11的预定位置上，形成该印刷铜层21；
3、烧付步骤53：请参阅图2D，将具有该印刷铜层21的基板10送入一烧付装置70中进行烧付；该烧付装置70为一充满氮气(N2)的空间，使具有该印刷铜层21的基板10在充满氮气的环境下，以500℃至900℃的温度进行烧付；
4、完成步骤54：请参阅图2E，该印刷铜层21经烧付后，是黏着于该基板10的工作表面11上形成一电路22，完成一发光二极管的电路板100制作。
制作出该发光二极管的电路板100后，将一个或数个LED单元及数个导线焊接上，即完成一发光二极管的封装。
关于该基板10，其可选用氧化铝板或氮化铝板，而其厚度介于0.5毫米(mm)至3.0毫米之间(例如：1.0毫米或1.5毫米)；而关于该印刷铜层21，其印刷厚度约为1微米(μm)至50微米之间。氧化铝板的热传导率为环氧玻离纤维基板的35倍，而氮化铝板的热传导率为环氧玻离纤维基板的400倍，可有效解决环氧玻离纤维基板热传导率不佳的问题。
关于该铜浆20，其成份包括60％至80％的铜粉(Cu)及6％至20％的玻璃粉(Frit)，而其余成份则为溶剂及黏剂(Binder)；玻璃粉(Frit)由氧化铋(Bi2O3)、氧化硼(B2O3)及二氧化硅(SiO2)所组成，而该黏剂可为乙基纤维素。
更详细的说，该印刷铜层21经烧付后，是黏着于该基板10上形成电路22，且该电路22与该基板10间的黏着效果，可承受2kg/cm2-min间的拉力(在室温的剥离强度)，具有不易剥落的优点(耐高温可达350℃)。
如图3及图4所示，其是为本发明的第二实施例，本发明又包括一黏合步骤55，其是将该基板10的非工作表面12黏合于一铝基板40(以导热黏胶达到黏合)，进而使该铝基板40与该基板10结合，以达到更好的散热效果。
如图5、图6A、图6B及图6C所示，其是为本发明的第三实施例，关于该印刷步骤52，其又包括一第二印刷步骤521，该印刷步骤521是利用网版印刷技术，将铜浆20印刷于该非工作表面12上的全部区域，形成一辅助印刷铜层23；在该烧付步骤53中，该辅助印刷铜层23经由该烧付装置70烧付后，黏着于该非工作表面12上，形成一辅助散热部24。
如图7及图8所示，本发明的第四实施例是结合第二实施例及第三实施例，该铝基板40是黏合于该辅助散热部24，进而使该铝基板40与该基板10结合，使制作完成的发光二极管的电路板100上包括该辅助散热部24及该铝基板40。
关于本发明与传统方法的比较，请参阅表一。由表一中可知，在大体上相同的环境下，本发明的该基板10温度及LED(发光二极管)温度皆比传统的温度低，使用寿命也相对较长，而传统环氧玻离纤维基板在LED的长期照射下，容易变质脆化，本发明的氧化铝陶瓷板(即该基板10)则无变质脆化的情形发生。
表一
本发明与传统方法的比较
综上所述，本发明的优点及功效可归纳为：
1、黏着性佳。传统方法中，该环氧玻璃纤维基板81与该电路84间的第一导热黏胶83，其耐热效果较差，容易于热能传导过程产生膨胀或龟裂，进而使得该环氧玻璃纤维基板81与该电路84分离，导致热能无法散出，造成该电路84过热或烧毁；而本发明的电路22是借由网版印刷、烧付等程序而黏着于该基板10上，该电路22与基板10间可达到良好的黏着效果，且不易因热能的传导而分离。
2、散热效果佳。传统方法中，该环氧玻璃纤维基板81热传导率较差，当功率超过0.5W时，则该环氧玻璃纤维基板81无法实时进行热能的传导，易导致电路过热；而本发明的基板10材质为氧化铝或氮化铝，氧化铝的热传导率为环氧玻璃纤维基板的35倍，而该氮化铝的热传导率更为环氧玻璃纤维基板的400倍，故，具有良好的散热效果。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (4)
1.一种发光二极管电路板的制作方法，其特征在于，包括下列步骤：
一、准备步骤：准备一基板及一铜浆；该基板具有一工作表面及一非工作表面，该基板的成份为氧化铝及氮化铝其中之一；
二、印刷步骤：利用网版印刷技术将该铜浆印刷于该工作表面的预定位置上，形成一印刷铜层；
三、烧付步骤：将具有该印刷铜层的基板送入一烧付装置中进行烧付；该烧付装置为一充满氮气的空间，使具有该印刷铜层的基板在充满氮气的环境下，以500℃至900℃的温度进行烧付；
四、完成步骤：该印刷铜层经烧付后，黏着于该基板的工作表面上形成一电路，完成一发光二极管的电路板制作。
2.根据权利要求1所述的发光二极管电路板的制作方法，其特征在于：所述印刷步骤又包括一第二印刷步骤；该第二印刷步骤利用网版印刷技术，将铜浆印刷于该非工作表面上的全部区域，形成一辅助印刷铜层；在烧付步骤中，该辅助印刷铜层经由该烧付装置烧付后，黏着于该非工作表面上，形成一辅助散热部。
3.根据权利要求1所述的发光二极管电路板的制作方法，其特征在于：又包括一黏合步骤，其是将一铝基板黏合于该非工作表面，进而使该铝基板与该基板结合。
4.根据权利要求2所述的发光二极管电路板的制作方法，其特征在于：又包括一黏合步骤，其是将一铝基板黏合于该辅助散热部，进而使该铝基板与该基板结合。
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| C10 | Entry into substantive examination | ||
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