高热辐射光学器件基板及其制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种光学器件基板（300）的制备，其通过以下制备：阳极化金属板（100）的表面；在金属板（100）上涂覆绝缘的液态粘合剂（101），其具有能够渗透到金属板（100）的阳极氧化的膜中的粘度；以及在液态粘合剂（101）变为固态之前，交替地分层堆积、按压和热处理涂覆有液态粘合剂（101）的金属板（100）和绝缘的粘合剂（102）。因此，在增强金属板（100）和绝缘层（303）之间的接合力时，抑制了热固化工艺期间在液态粘合剂（101）中的气泡的产生，从而提高了光学器件基板（300）的机械强度，在固化之后液态粘合剂的易碎性质降低，光学器件基板（300）的绝缘层（303）的厚度均匀形成，并且光学器件基板（300）的绝缘层（303）的厚度被精确控制。
【专利说明】高热辐射光学器件基板及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种光学器件基板及其制造方法，并且更具体地，涉及一种在金属层和绝缘层之间的面间粘附及绝缘层的机械强度上具有优越性能的光学基板及其制造方法。
【背景技术】
[0002]光学器件起到将电信号转换成光的作用。光学器件的典型代表，发光二极管(LED)具有高效率并且可以产生高亮度的光，因此其应用显著增加。
[0003]然而，因为LED在发光期间产生热，所以它们可能损坏或者可能消极地影响其他部件的性能。
[0004]因此，整个研究正在继续朝向制造具有高机械强度同时有效消散LED产生的热的基板方向进行，但是其结果并不令人满意。
[0005]例如，再次公开的日本专利N0.W02006/070457公开了一种高导热电路模块。如图1的(A)至(F)所示，金属层10和绝缘树脂层20交替地堆叠并且然后固化，并且切割产生的叠层L，因而获得封装30，在该封装30中，金属层10和绝缘树脂层20交替地展示在切割表面上。然后，将电子部件40设置在封装30上，之后，将封装30纵向和横向地切割并且划分为单个封装片32，从而获得具有重复的金属层和绝缘层的多个电路模块M，S卩，光学器件基板。
[0006]在这样的传统技术中，可以通过在金属层10上施加树脂膏以及然后堆叠金属层，或者备选地通过堆叠金属层10和树脂膜20，并且在金属层10和绝缘树脂层20之间获得粘结，而形成包括交替堆叠的金属层10和绝缘树脂层20的叠层，金属层10的表面可以形成有氧化膜并且是毛面的。
[0007]然而，在通过使金属层10的表面氧化并且然后交替地堆叠金属层10和树脂膜20制造光学器件基板的情况下，在金属层10上形成的氧化层中会出现孔，因而与树脂膜20接触的氧化层的平面区域变小，从而甚至通过小的力也可能会不期望地将金属层10和绝缘树脂层20彼此容易地分离开。
[0008]此外，在通过使金属层10的表面氧化，仅用树脂膏(即，液态树脂粘合剂)涂覆金属层10，以及然后堆叠金属层而制造光学器件基板的情况下，树脂膏可能在树脂膏热固化的过程中起泡，因而绝缘树脂层20的机械强度可能变得非常弱，不期望地容易破坏光学器件基板。
[0009]此外，在通过使金属层10的表面氧化，仅施加液态树脂粘合剂以及然后堆叠金属层而制造光学器件基板的情况下，当液态树脂粘合剂固化时，其展延性消失并且容易破裂，因而光学器件基板的绝缘树脂层20可能会不期望地容易破裂。
[0010]此外，在通过使金属层10的表面氧化，仅施加液态树脂粘合剂以及然后堆叠金属层而制造光学器件基板的情况下，当在重力方向上堆叠并且使用压力按压的金属层10被热固化时，施加给最下层和最上层的压力可能会因为金属层10的重量而不同，并且因而光学器件基板的绝缘层的厚度变得非常不均匀。[0011]此外，在通过使金属层10的表面氧化，仅施加液态树脂粘合剂以及然后堆叠金属层而制造光学器件基板的情况下，当液态树脂粘合剂的粘度为高时，液态树脂粘合剂不渗透形成在金属层10上的氧化膜，而当其粘度为低时，金属层10 —被按压，液态树脂粘合剂就在那些层之间溢出，并且不期望地，可能制备出仅部分提供绝缘层的光学器件基板。
[0012]此外，在通过使金属层10的表面氧化，仅施加液态树脂粘合剂以及然后堆叠金属层而制造光学器件基板的情况下，液态树脂可能向下流动，因而难以形成预定或更大厚度的绝缘层。
[0013]在仅这样使用液态树脂粘合剂时，光学器件基板的绝缘层的厚度非常难以保持均匀，因而使得相当难以通过自动化系统执行位于光学器件基板的预定位置的LED芯片的封装。
[0014]此外，日本专利申请公开N0.He1.9-55535简单公开了通过交替地堆叠传导组件和环氧粘结层以及在与堆叠方向相同的方向上进行切割，或者通过在传导组件上施加液态环氧树脂，堆叠金属层以及在与堆叠方向相同的方向上进行切割而制备光学器件基板。因此，该专利也导致了与上述再次公开的日本专利N0.W02006/070457基本上相同的问题。
【发明内容】
[0015]技术问题
[0016]因此，本发明旨在提供一种光学器件基板及其制造方法，其中光学器件基板300通过以下制备:阳极氧化金属板100的表面；用绝缘的液态粘合剂101涂覆金属板100，该液态粘合剂101具有适于渗透金属板100的阳极氧化的氧化膜的粘度；在固化液态粘合剂101之前，交替地堆叠涂覆有液态粘合剂101的金属板100和绝缘的粘合剂膜102 ;以及执行热压，从而，可以增强金属板100和绝缘层303之间的接合力，并且同时可以防止液态粘合剂101在热固化期间起泡，因此增强了光学器件基板300的机械强度并降低了液态粘合剂在固化之后的易碎性，此外，光学器件基板300的绝缘层303的厚度均匀制备，从而使得光学器件基板300的绝缘层303的厚度可以被精确控制。
[0017]此外，本发明旨在提供了一种光学器件基板及其制备方法，其中将在范围从5°C至40°C的室温范围下具有0.1?IPa.s粘度的绝缘的液态粘合剂101施加在金属板100的氧化膜上，从而液态粘合剂101可以精细地渗透氧化膜。
[0018]此外，本发明旨在提供一种光学器件基板及其制备方法，其中将在80?100°C的热处理温度范围下具有0.01?0.03Pa.S的粘度的绝缘的液态粘合剂101施加在金属板100的氧化膜上，从而液态粘合剂101可以精细地渗透氧化膜。
[0019]此外，本发明旨在提供一种光学器件基板及其制备方法，其中，在阳极氧化金属板100、用液态粘合剂101涂覆阳极氧化的金属板100、交替地堆叠涂覆有液态粘合剂101的金属板100和绝缘的粘合剂膜102以形成叠层以及热压叠层的一系列过程中，将施加给叠层的两端部的压力设置为2?10kg/cm2，从而液态粘合剂101可以精细地渗透金属板100的氧化膜并且可以防止过多的机械作用被施加至粘合剂膜102。
[0020]技术方案
[0021]为了实现上述目的，本发明提供了一种制备光学器件基板的方法，包括:阳极氧化多个金属板的表面；用绝缘的液态粘合剂涂覆金属板的阳极氧化的表面，该液态粘合剂具有适于渗透金属板的阳极氧化的氧化膜的粘度；在固化液态粘合剂之前，交替地堆叠涂覆有液态粘合剂的金属板和绝缘的粘合剂膜；以及使用热压固化包括金属板和粘合剂膜的叠层，从而使得液态粘合剂渗透金属板的阳极氧化的氧化膜。
[0022]此外，根据本发明的方法还包括在固化之后，在与堆叠方向相同的方向上切割包括金属板和粘合剂膜的叠层，因而形成多个光学器件基板。
[0023]此外，在根据本发明的方法中，金属板可以包括从以下中选择的任何一个:铝、铝合金、镁和镁合金。
[0024]此外，在根据本发明的方法中，液态粘合剂和粘合剂膜可以包括聚合物基或环氧基热固性树脂。
[0025]此外，在根据本发明的方法中，液态粘合剂的粘度可以在范围从5°C至40 V的室温下为0.1?IPa.S。
[0026]此外，在根据本发明的方法中，在固化时，在加热期间，液态粘合剂在80?100°C的热处理温度范围下可以具有0.01?0.03Pa.S的粘度。
[0027]此外，根据本发明的方法还可以包括处理切割时形成的光学器件基板的切割表面，因而形成具有底表面和自其延伸的倾斜表面的反射器杯。
[0028]此外，在根据本发明的方法中，在固化时施加给包括金属板和粘合剂膜的叠层的两端部的压力为2?10kg/cm2。
[0029]此外，根据本发明的方法还可以包括用从以下选择的一个或多个电镀光学器件基板:银(Ag)、金(Au)、镍(Ni)、铜(Cu)和钯(Pd)。
[0030]有益效果
[0031]根据本发明，通过以下制备一种光学器件基板300:阳极氧化金属板100的表面；用绝缘的液态粘合剂101涂覆金属板100，该液态粘合剂101具有适于渗透金属板100的阳极氧化的氧化膜的粘度；在固化液态粘合剂101之前，交替地堆叠涂覆有液态粘合剂101的金属板100和绝缘的粘合剂膜102，以及执行热压，从而，可以增强金属板100和绝缘层303之间的接合力，并且同时可以防止液态粘合剂101在热固化期间起泡，因此增强了光学器件基板300的机械强度并降低了液态粘合剂在固化之后的易碎性，此外，光学器件基板300的绝缘层303的厚度均匀制备，从而使得光学器件基板300的绝缘层303的厚度可以被精确控制。
[0032]此外，根据本发明，将在范围从5°C至40°C的室温范围下具有0.1?IPa.s粘度的绝缘的液态粘合剂101施加在金属板100的氧化膜上，从而液态粘合剂101可以精细地
渗透氧化膜。
[0033]此外，根据本发明，将在80?100°C的热处理温度范围下具有0.01?0.03Pa.s的粘度的绝缘的液态粘合剂101施加在金属板100的氧化膜上，从而液态粘合剂101可以
精细地渗透氧化膜。
[0034]此外，根据本发明，在阳极氧化金属板100、用液态粘合剂101涂覆阳极氧化的金属板100、交替地堆叠涂覆有液态粘合剂101的金属板100和绝缘的粘合剂膜102以形成叠层以及热压叠层的一系列过程中，将施加给叠层的两端部的压力设置为2?lOkg/cm2，从而液态粘合剂101可以精细地渗透金属板100的氧化膜并且可以防止过多的机械作用被施加至粘合剂膜102。【专利附图】
【附图说明】
[0035]图1是根据传统技术图示的制备光学器件基板的工艺的单独步骤的视图；
[0036]图2是根据本发明图示的制备光学器件基板的工艺的流程图；
[0037]图3是根据本发明图示的在光学器件基板上封装光学器件的工艺的单独步骤的流程图；
[0038]图4至7是根据本发明图示的制备光学器件基板的工艺的单独步骤的视图；以及
[0039]图8和9是根据本发明图示的封装在光学器件基板上的LED的视图。
【具体实施方式】
[0040]在下文中，将参照附图对本发明进行详细描述。
[0041]图2是根据本发明的实施方式图示制造光学器件基板的工艺的流程图，以及图3是根据本发明图示在光学器件基板上封装光学器件的工艺的单独步骤的流程图。
[0042]如图2中所示，根据本发明的制备光学器件基板的方法包括提供金属板IOO(Sl),阳极氧化金属板100 (S2)，将液态粘合剂101施加在金属板100的阳极氧化表面上(S3)，交替地堆叠涂覆有液态粘合剂101的金属板100和粘合剂膜102 (S4)，使用热压固化包括金属板100和粘合剂膜102的叠层(S5),在与堆叠方向相同的方向上切割包括金属板100和粘合剂膜102的叠层(S6)，以及处理产生的基板的切割表面以形成具有底表面501和自其延伸的倾斜表面502的反射器杯(S7)。
[0043]如图3中图示，根据本发明在光学器件基板300上封装光学器件400包括将光学器件400接合至光学器件基板300 (S8)，将光学器件400引线接合至电极100’(S9)，以及形成保护层407以封围光学器件400和传导引线405。
[0044]以下是参照图4至9的如图2中图示的制备光学器件基板300的方法和如图3中图示的封装光学器件400的详细描述。
[0045]如图4中图示，在提供金属板100 (SI)时，提供多个金属板100，并且优选地，金属板100具有矩形形状并且由铝、铝合金、镁或镁合金制成。如果需要，也可以采用其他形状或材料。
[0046]接着，在阳极氧化(S2)时，金属板100具有借助于阳极氧化工艺形成在其表面上的多孔氧化膜。因为形成的氧化膜具有大的表面面积，后续将施加在其上的在金属板100和液态粘合剂101之间的接合力可以被增强，并且金属板100之间的绝缘性能(B卩，耐电压)可以被提高。就其本身而言，阳极氧化工艺是典型的，因而省略其描述。
[0047]接着，如图5中图示，在施加液态粘合剂101 (S3)时，金属板100的阳极氧化表面被涂覆有绝缘液态粘合剂101。
[0048]就其本身而言，液态粘合剂101的粘度适于渗透形成在金属板100上的氧化膜的孔，从而使得液态粘合剂101精细地渗透氧化膜。从而，液态粘合剂101和氧化膜之间的接合区域可以被增大，因而增强了液态粘合剂101和金属板100之间的接合力。
[0049]为了允许液态粘合剂101精细地渗透氧化膜，优选地，将范围在5°C至40°C的室温下的液态粘合剂101的粘度设置为0.1?IPa.S。
[0050]选择性地，为了使液态粘合剂101能够精细地渗透氧化膜，优选地，在后续的固化步骤的加热过程中，将液态粘合剂101的粘度设置为在80?100°C的热处理温度范围下0.01?0.03Pa.S。在这种情况下，液态粘合剂101可以在80?100°C的热处理温度范围下精细地渗透氧化膜，并且在从100°C至200°C逐渐增加热处理温度时，其粘度显著增加，从而使得该粘合剂在精细渗透氧化膜的状态下固化。
[0051]液态粘合剂101可以由聚合物基或环氧基树脂制成，并且可以使用热固性树脂，以便防止固化之后在外界条件下状态变化。
[0052]接着，如图6中图示，在堆叠金属板100和绝缘粘合剂膜102 (S4)时，在施加在金属板100上的液态粘合剂101被固化之前，交替地堆叠涂覆有液态粘合剂101的金属板100和多个绝缘树脂粘合剂膜102，以形成叠层。树脂粘合剂膜102可以由聚合物基或环氧基树脂制成，并且可以使用热固性树脂，以便防止固化之后在外界条件下状态变化。
[0053]在通过仅涂覆有绝缘液态粘合剂101的金属板100制备光学器件基板300的情况下，液态粘合剂100在热固化时可以起泡，因而光学器件基板300的绝缘层303的机械强度明显降低，不期望地容易破坏光学器件基板300。然而，在本发明中，在通过堆叠涂覆有绝缘液态粘合剂101的金属板100和绝缘树脂粘合剂膜102制备光学器件基板300时，液态粘合剂101的起泡在热固化期间可以被抑制，从而可以增强光学器件基板300的机械强度并且可以降低固化之后的液态粘合剂的易碎性。
[0054]此外，在通过堆叠仅涂覆有绝缘液态粘合剂101的金属板100制备光学器件基板300的情况下，液态树脂可以向下流动，因而光学器件基板300的绝缘层303的厚度可能会变得非常不均匀，并且制备具有预定或更大厚度的绝缘层303的光学器件基板300也非常困难。然而，在本发明中，因为通过堆叠涂覆有绝缘液态粘合剂101的金属板100和绝缘树脂粘合剂膜102制备光学器件基板300，所以光学器件基板300的绝缘层303的厚度均匀，并且还可以被精确控制。
[0055]接着，在固化(S5)时，热压包括金属板100和粘合剂膜102的叠层，从而使得施加的液态粘合剂101和粘合剂膜102被固化。这样，当施加至叠层两端部的压力2?IOkg/cm2时，液态粘合剂可以精细地渗透金属板的氧化膜，并且还可以防止过多的机械作用被施加至粘合剂膜。
[0056]接着，在切割叠层200 (S6)时，在与堆叠方向相同的方向上切割包括金属板100和粘合剂膜102的固化叠层200。例如，当基于如图6图示的切割线202沿着与叠层200的堆叠方向相同的方向切割叠层200时，可以制备矩形光学器件基板300，如图7所示，该矩形光学器件基板300具有预定厚度并且包括重复的金属层100’和绝缘层303。
[0057]此后，可以进一步形成反射器杯(S7)。如图8中图示，使用切割工具处理光学器件基板300的切割表面，因而形成具有底表面501和自其延伸的倾斜表面502的反射器杯。这样的反射器杯在从光学器件400向前发光方面是有效的。
[0058]在形成反射器杯之前或之后(S7)，可以在光学器件基板300上形成电镀层601。电镀层601用于增加从光学器件400产生的光的反射率，以因此增加光效，并且还用于在后续的引线接合程序中提高传导引线405至光学器件基板300的焊接性能，因而增强接合性能。
[0059]就其本身而言，电镀层601可以由从以下选择的一个或多个形成:银(Ag)、金(Au )、镍(Ni )、铜(Cu )和钯(Pd)，电镀层可以使用电镀或无电镀形成。
[0060]选择性地，用具有高反射率的Ag电镀其上安装有光学器件400的光学器件基板300的上表面，以增强光反射率，并且用对焊料球具有良好接合性能的Ag、Au或Cu电镀光学器件基板300的下表面，因而在将光学器件基板300安装在印制电路板(PCB)上时增强焊接性能。
[0061]接着，如图7图示，在接合光学器件(S8)时，将多个LED器件400以预定间隔接合至光学器件基板300的金属层100’。然后，在引线接合(S9)时，将每个LED器件400引线接合至面对其的金属层100’的一侧的边缘，其中绝缘层303插入在其间。接着，在形成保护层407 (SlO)时，将保护层407形成在LED器件400上。在本文中，将LED器件400接合至金属层100’，引线接合LED器件400以及在LED器件400上形成保护层407是典型的，因而省略了其详细描述。
[0062]之后，如图8和9中图示，在沿着图7的切割线305、307在横向方向和纵向方向切割封装的光学器件基板300时,每个LED器件400可以构成单个光学器件封装模块。备选地，当仅沿着图7的切割线307在纵向方向上切割封装基板时，多个LED器件400可以构成单个光学器件封装模块。
[0063]如图8和9中图示那样配置封装的光学器件基板300，其中金属电极100’来自于金属板100，并且绝缘层101’、102’、103’分别来自于绝缘的液态粘合剂101、绝缘的粘合剂膜101和金属板100的氧化膜。两个金属电极100’通过绝缘层101’、102’、103’彼此间隔开，光学器件400接合至两个金属电极100’中的一个金属电极100’，引线接合至另一个金属电极100’，并且还被保护层407密封。因此，因为光学器件接合至金属电极，热消散变得非常有效。
[0064]虽然出于说明的目的，已经公开了本发明的关于高热辐射光学基板及其制造方法的实施方式，但是所属领域技术人员应该理解在不脱离本发明的精神和范围的情况下多种不同的变型和修改是可能的。因此，应该将上述实施方式理解成非限制而是说明。
[0065]本发明的范围应该由之后描述的权利要求确定，并且应该理解为包括在权利要求限定的本发明的精神和范围内的所有变型、等效和修改。
[0066]〈附图中的附图标记〉
[0067]
【权利要求】
1.一种制备光学器件基板的方法，包括: 阳极氧化多个金属板的表面； 用绝缘的液态粘合剂涂覆金属板的阳极氧化的表面，该液态粘合剂具有适于渗透金属板的阳极氧化的氧化膜的粘度； 在固化液态粘合剂之前，交替地堆叠涂覆有液态粘合剂的金属板和绝缘的粘合剂膜；以及 使用热压固化包括金属板和粘合剂膜的叠层，从而使得液态粘合剂渗透金属板的阳极氧化的氧化膜。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括在固化之后，在与堆叠方向相同的方向上切割包括金属板和粘合剂膜的叠层，因而形成多个光学器件基板。
3.根据权利要求2所述的方法，其中金属板包括从以下中选择的任何一个:铝、铝合金、镁和镁合金。
4.根据权利要求3所述的方法，其中液态粘合剂和粘合剂膜包括聚合物基或环氧基热固性树脂。
5.根据权利要求4所述的方法，其中液态粘合剂的粘度在范围从5°C至40°C的室温下为 0.1 ?IPa.S。
6.根据权利要求4所述的方法，其中在固化时，在加热期间，液态粘合剂在80?100°C的热处理温度范围下具有0.01?0.03Pa.s的粘度。
7.根据权利要求4所述的方法，还包括处理切割时形成的光学器件基板的切割表面，因而形成具有底表面和自其延伸的倾斜表面的反射器杯。
8.根据权利要求4所述的方法，其中在固化时施加给包括金属板和粘合剂膜的叠层的两端部的压力为2?10kg/cm2。
9.根据权利要求7所述的方法，还包括用从以下选择的一个或多个电镀光学器件基板:银(Ag)、金(Au)、镍(Ni)、铜(Cu)和钯(Pd)。
10.一种光学器件基板，由权利要求1至9中任一项所述的方法制备。
【文档编号】H01L33/64GK103636014SQ201180071955
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2011年11月23日 优先权日:2011年6月27日
【发明者】南基明, 宋台焕, 全永哲 申请人:普因特工程有限公司