[实用新型]具有内建散热部的共烧陶瓷基板及具该基板的发光二极管

说明书

【技术领域】

本新型是关于一种共烧陶瓷基板，尤其是一种具有内建散热部的共烧陶瓷基板及具有该基板的发光二极管。 

【背景技术】

目前发光二极管(LED)已相当普及，不仅体积小、反应时间快、使用寿命长、亮度不易衰减、且耐震动，因此LED元件渐渐取代包括显示器背光光源、照相机闪光灯、交通号志、车头及车尾灯，甚至逐渐进入一般照明市场。然而，随着高功率LED照明设备的应用发展，大电流所伴随的高热问题，绝非目前一般印刷电路板材料或半导体基板所能承受，故成为众所瞩目的议题。为能承受高亮度LED所发的大量热能，业界多选择耐高温的陶瓷基板作为LED晶粒的承载件，为将基板与用以致能LED晶粒的电路结合，一般可选择低温共烧多层陶瓷(LTCC)或高温共烧多层陶瓷(HTCC)基板。由于所谓共烧工艺，就是将电路或内埋散热柱与陶瓷基板共同烧结，因此无论是千度以上的高温、或千度以下的低温烧结，都可以制成具有散热结构与电路的陶瓷基板。 

一种LTCC的工艺，是先将例如无机的氧化铝粉与约30％～50％的玻璃材料加上有机粘结剂，使其混合均匀成为泥状的浆料，接着利用刮刀把浆料刮成片状，再经由一道干燥过程将片状浆料形成一片生胚，然后于生胚上钻出导通孔，再分别于导通孔内注入金属料材填孔，并于生胚表面印制金属线路，最后放置于850～900℃的烧结炉中烧结成型，导通孔内所注入的浆料形成为内建散热部，以作为传递能量或讯号、及导热之用。HTCC制造过程与LTCC极为相似，主要差异点在陶瓷粉末并未加入玻璃材质，故在工艺上必须以高温1300～1600℃的环境干燥硬化成生胚，接着同样钻导通孔，并进行填孔、及以网版印刷技术印制金属线路。 

因此，共烧陶瓷基板可在陶瓷散热基板内埋设线路或内埋散热柱；但在烧结过程中，由于陶瓷材料本身无法绝对均匀、受热状态亦无法绝对均匀，因此 在批次的大量生产作业时，即使是同一批生产制造的多片共烧陶瓷基板，仍会因为膨胀与收缩比例不同，导致各基板间的尺寸不一、布线或内埋散热柱彼此累进公差过大等问题，令成形于基板表面的电路接点在对位上不精准，而且在基板外表面印制线路的方式，同样受限于共烧工艺而使得电路在厚度以及厚度方向上的精准度都受到限制，此种精度不佳的问题，严重地阻挠电路元件微型化的趋势。 

因此，若能确保LTCC或HTCC陶瓷散热基板所包含的电路与内埋散热柱等结构的累进公差被控制更精准的范围内，一方面让所有设置在该基板上的元件能够更加精准对位，除可提升产品良率，还将提供进一步微型化的契机；另方面，若布局电路时，可以精准控制电路的位置与厚度，不仅增加布局弹性，更可以进一步利用金属电路本身作为导热途径，提升整体基板导热能力，从而从容适应例如高亮度LED等高发热元件的需求，避免大量的热能累积，让利用此种基板的高亮度LED，可以有更高的散热效率，成为具有绝佳产品竞争力的解决方案。 

【新型内容】 

本新型目的之一在于提供一种电路布局精度良好的形成有内建散热部的共烧陶瓷基板，藉以提升组装良率。 

本新型另一目的在于提供一种散热效率绝佳的形成有内建散热部的共烧陶瓷基板。 

本新型再一目的在于提供一种电路布局具有高度弹性的形成有内建散热部的共烧陶瓷基板，藉以适应电路元件微型化的趋势潮流。 

本新型又一目的在于提供一种可以批次制造的形成有内建散热部的共烧陶瓷基板，让工艺可以自动化，不仅元件品质易于管控，产品也更具有市场竞争力。 

本新型又另一目的在于提供一种散热效率绝佳的发光二极管，藉以确保使用过程中，发光二极管的光强度不轻易劣化，提供良好的发光能力；并且延长整体使用寿命。 

本新型又再一目的在于提供一种电路布局精准、使产品可进一步微小化的 发光二极管。 

本新型所揭示的一种具内建散热部的共烧陶瓷基板，是供设置至少一个发热的电路元件，该共烧陶瓷基板包括：一片具有两个绝缘表面、其中布局有内部线路、及形成至少一个容置部的基材，该容置部是由前述二表面中，供设置该发热电路元件的表面凹陷形成；至少一个填充于前述容置部的内建散热部；至少形成于前述内建散热部上、并暴露于该基材的供设置该发热电路元件表面上的中介层；及一个形成于该中介层上、供前述电路元件设置的电路。所述的共烧陶瓷基板，其中前述凹陷是贯穿该二表面的一穿孔，且该内建散热部包括至少一根导接柱。 

所述的共烧陶瓷基板，其中该电路包括形成于前述至少一导接柱在对应该电路端部上的导电层。 

所述的共烧陶瓷基板，其中该电路更包括多个形成于该导电层上、供上述电路元件设置的接垫。