一种利用铜柱互连的陶瓷基LED支架的制作方法

本实用新型涉及到led陶瓷支架，具体涉及到一种利用铜柱互连的陶瓷基led支架。

背景技术：

陶瓷支架是一种新型底座电子元件，是大功率器件封装的重要元件之一。近年来，随着半导体材料和封装工艺的完善、器件功率的提高，陶瓷支架已在大功率led、大功率ic、绝缘栅双极晶体管(igbt)、激光器、高频天线等领域得到大规模应用。

对于双面导通的陶瓷支架，通常采用激光钻孔，然后电镀填埋孔或者导电高分子材料塞孔，以此形成两面线路互连通道。该方法虽然能节省板面空间，但是孔径的大小和填孔的工艺直接影响氧化铝陶瓷支架的性能：①无论采用电镀填孔还是高分子材料塞孔，必须增加专用的生产线，如脉冲电镀线、研磨线或真空塞孔线，不仅增加了各方面的投入，而且工艺复杂繁琐，大大提高了产品的成本和加工工时；②对于高分子材料塞孔工艺，一旦陶瓷线路板处于高温的环境中，高分子材料受热发生胀裂，甚至炭化，严重破坏线路，造成线路断开或短路，产生严重的安全隐患；③对于电镀填孔：过孔的尺寸大了，大大提升了埋孔电镀的工艺难度和加工时间；过孔尺寸小了，必将降低了互连通道的电流负载能力，容易发生电流过载，造成“烧板”。因此，需要研发出一种新型利用铜柱互连的陶瓷基led支架。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种利用铜柱互连的陶瓷基led支架，包括陶瓷基板1、第一电极4、第二电极5、正装芯片7、第一焊盘10、散热片11和第二焊盘12；所述第一电极4和第二电极5设置于陶瓷基板1顶部；所述第一焊盘10、散热片11和第二焊盘12设置于陶瓷基板1底部；所述正装芯片7设置于第一电极4上。

作为一种优选的技术方案，所述陶瓷基板1的两侧设置有第一凹槽2和第二凹槽3。

作为一种优选的技术方案，所述第一电极4与第一焊盘10通过穿过第一凹槽2的第一导电铜柱8连接为一体式结构。

作为一种优选的技术方案，所述第二电极5与第二焊盘12通过穿过第二凹槽3的第二导电铜柱9连接为一体式结构。

作为一种优选的技术方案，所述正装芯片7通过金属焊料固定在第一电极4上，并且通过金线6分别与第一电极4、第二电极5连接起来。

作为一种优选的技术方案，所述陶瓷基板1的材质选自氧化铝陶瓷、氮化铝陶瓷、氧化锆陶瓷中的一种或多种的组合。

有益效果：本实用新型提供的利用铜柱互连的陶瓷基led支架，大大增强了支架的散热能力和线路层的附着能力，增强了大电流的负载能力，有效避免了电流过载的风险；同时侧面导通的铜柱更好地把芯片的热量快速传递到背面的散热器中。本实用新型所述陶瓷基led支架不需要填埋孔，不必额外增加设备，从源头上解决了由于填埋孔而造成的各种问题以及各方面投入，成本低、易于实施，且散热性能好、产品结构精密、电流负载能力高，可直接用于大功率和中功率led芯片的陶瓷支架。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的实施例1剖面结构示意图。

图2为本实用新型的实施例1陶瓷基板开槽示意图。

图3为本实用新型的实施例1顶部结构示意图。

图4为本实用新型的实施例1底部结构示意图。

图5为本实用新型的实施例2陶瓷基板开槽示意图。

图6为本实用新型的实施例2顶部结构示意图。

图7为本实用新型的实施例2底部结构示意图。

附图标记：1-陶瓷基板；2-第一凹槽；3-第二凹槽；4-第一电极；5-第二电极；6-金线；7-正装芯片；8-第一导电铜柱；9-第二导电铜柱；10-第一焊盘；11-散热片；12-第二焊盘。

具体实施方式

结合以下本实用新型的优选实施方法的详述可进一步地理解本实用新型的内容。除非另有说明，本文中使用的所有技术及科学术语均具有与本申请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。如果现有技术中披露的具体术语的定义与本申请中提供的任何定义不一致，则以本申请中提供的术语定义为准。

在本文中使用的，除非上下文中明确地另有指示，否则没有限定单复数形式的特征也意在包括复数形式的特征。还应理解的是，如本文所用术语“包含”，与“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”等同义，当在本说明书中使用时表示所陈述的组合物、步骤、方法、制品或装置，但不排除存在或添加一个或多个其它组合物、步骤、方法、制品或装置。此外，当描述本申请的实施方式时，使用“优选的”、“优选地”、“更优选的”等是指，在某些情况下可提供某些有益效果的实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。除此之外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用，也并非旨在将其他实施方案排除在本实用新型的范围之外。

本实用新型中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。

本实用新型中所述的“顶部、底部”的含义指的是阅读者正对附图时，阅读者的上边即为顶部，阅读者的下边即为底部，而非对本实用新型的装置机构的特定限定。

本实用新型中所述的“左、右”的含义指的是阅读者正对附图时，阅读者的左边即为左，阅读者的右边即为右，而非对本实用新型的装置机构的特定限定。

本实用新型中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其他部件的间接连接。

本实用新型中的词语“优选的”、“更优选的”等是指，在某些情况下可提供某些有益效果的本实用新型实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。此外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用，也并非旨在将其他实施方案排除在本实用新型的范围之外。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种利用铜柱互连的陶瓷基led支架，包括陶瓷基板1、第一电极4、第二电极5、正装芯片7、第一焊盘10、散热片11和第二焊盘12；所述第一电极4和第二电极5设置于陶瓷基板1顶部；所述正装芯片7设置于第一电极4上。

在一种优选的实施方式中，所述第一焊盘10、散热片11和第二焊盘12设置于陶瓷基板1底部。

在一种更优选的实施方式中，所述陶瓷基板1底部中心位置设置有散热片11，两端设置有第一焊盘10和第二焊盘12。

在一种优选的实施方式中，所述陶瓷基板1的两侧设置有第一凹槽2和第二凹槽3。

在一种优选的实施方式中，所述第一凹槽2和第二凹槽3的宽度分别与第一焊盘10、第二焊盘12的宽度相同。

在一种更优选的实施方式中，两侧各设置有一个第一凹槽2和一个第二凹槽3。

在另一种更优选的实施方式中，所述陶瓷基板1的两侧设置的第一凹槽2和第二凹槽3位于同一侧。

在一种优选的实施方式中，所述第一电极4与第一焊盘10通过穿过第一凹槽2的第一导电铜柱8连接为一体式结构。

在一种优选的实施方式中，所述第一电极4、第一焊盘10、第一导电铜柱8的厚度均为一致。

在一种优选的实施方式中，所述第二电极5与第二焊盘12通过穿过第二凹槽3的第二导电铜柱9连接为一体式结构。

在一种优选的实施方式中，所述第二电极5、第二焊盘12、第二导电铜柱9的厚度均为一致。

在一种优选的实施方式中，所述正装芯片7通过金属焊料固定在第一电极4上，并且通过金线6分别与第一电极4、第二电极5连接起来。

在一种优选的实施方式中，所述陶瓷基板1的材质选自氧化铝陶瓷、氮化铝陶瓷、氧化锆陶瓷中的一种或多种的组合。

在一种优选的实施方式中，所述陶瓷基板1的材质为氧化铝陶瓷。

工作原理：本实用新型通过采用热导率较大的陶瓷基板作为基材，并配以真空溅镀一定厚度的复合金属过渡层，组成的利用铜柱互连的陶瓷基led支架，大大增强了支架的散热能力和线路层的附着能力；通过侧面铜柱把支架正面线路和背面电极互连起来，增大了互连线路的导电面积，增强了大电流的负载能力，且互连通道尺寸与焊盘尺寸一致，确保了电流的负载能力，有效避免了电流过载的风险；同时侧面导通的铜柱更好地把芯片的热量快速传递到背面的散热器中。本实用新型所述陶瓷基led支架不需要填埋孔，不必额外增加设备，从源头上解决了由于填埋孔而造成的各种问题以及各方面投入，成本低、易于实施，且散热性能好、产品结构精密、电流负载能力高，可直接用于大功率和中功率led芯片的陶瓷支架。

实施例

下面结合实施例与附图对本实用新型技术方案进行详细说明，但是本实用新型的保护范围不局限于所述实施例与附图。

实施例1

实施例1提供了一种利用铜柱互连的陶瓷基led支架，对于大功率的正装芯片进行封装，如图1～4所示，包括陶瓷基板1、第一电极4、第二电极5、正装芯片7、第一焊盘10、散热片11和第二焊盘12；所述陶瓷基板1的材质为氧化铝陶瓷；所述第一电极4、第二电极5设置于陶瓷基板1顶部；所述陶瓷基板1底部中心位置设置有散热片11，两端设置有第一焊盘10和第二焊盘12；所述正装芯片7设置于第一电极4上。

所述陶瓷基板1的两侧各设置有一个第一凹槽2和一个第二凹槽3，二者的宽度分别与第一焊盘10、第二焊盘12的宽度相同。所述第一电极4与第一焊盘10通过穿过第一凹槽2的第一导电铜柱8连接为一体式结构，厚度均为一致；所述第二电极5与第二焊盘12通过穿过第二凹槽3的第二导电铜柱9连接为一体式结构，厚度均为一致。

所述正装芯片7通过金属焊料固定在第一电极4上，并且通过金线6分别与第一电极4、第二电极5连接起来。

实施例2

实施例2提供了一种利用铜柱互连的陶瓷基led支架，对于中功率的正装芯片进行封装，如图5～7所示，包括陶瓷基板1、第一电极4、第二电极5、正装芯片、第一焊盘10、散热片11和第二焊盘12；所述陶瓷基板1的材质为氧化铝陶瓷；所述第一电极4、第二电极5设置于陶瓷基板1顶部；所述陶瓷基板1底部中心位置设置有散热片11，两端设置有第一焊盘10和第二焊盘12；所述正装芯片设置于第一电极4上。

所述陶瓷基板1的两侧中同侧面内设置有第一凹槽2和第二凹槽3，二者的宽度分别与第一焊盘10、第二焊盘12的宽度相同。所述第一电极4与第一焊盘10通过穿过第一凹槽2的第一导电铜柱8连接为一体式结构；所述第二电极5与第二焊盘12通过穿过第二凹槽3的第二导电铜柱9连接为一体式结构。

所述的正装芯片通过金属焊料固定在第一电极4上，并且通过金线分别与第一电极4、第二电极5连接起来。

前述的实例仅是说明性的，用于解释本公开的特征的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本实用新型的特征的示例的选择限制。而且在科技上的进步将形成由于语言表达的不准确的原因而未被目前考虑的可能的等同物或子替换，且这些变化也应在可能的情况下被解释为被所附的权利要求覆盖。