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CN203707180U - 具有温感功能的陶瓷基板 - Google Patents

具有温感功能的陶瓷基板 Download PDF

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CN203707180U
CN203707180U CN201420069475.1U CN201420069475U CN203707180U CN 203707180 U CN203707180 U CN 203707180U CN 201420069475 U CN201420069475 U CN 201420069475U CN 203707180 U CN203707180 U CN 203707180U
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CN
China
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ceramic substrate
ntc
aluminium oxide
oxide ceramic
led
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CN201420069475.1U
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English (en)
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邬若军
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Shenzhen Ampron Technology Co Ltd
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Shenzhen Ampron Technology Co Ltd
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48135—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
    • H01L2224/48137—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being arranged next to each other, e.g. on a common substrate

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Abstract

本实用新型公开了一种具有温感功能的陶瓷基板，该陶瓷基板包括分割成多个COB封装基板的氧化铝陶瓷基板；每个COB封装基板上靠近预定贴装LED裸片的位置上均烧结有NTC传感器，每个NTC传感器上丝印有保护釉；氧化铝陶瓷基板上印刷有分别与LED裸片电连接的正极电源线和负极电源线，且氧化铝陶瓷基板上还印刷有分别与NTC传感器电连接的正极引线和负极引线。本实用新型将NTC传感器烧结在氧化铝陶瓷基板上，使得该陶瓷基板具有感温功能，能够输出LED裸片的温度信号，在工作时NTC传感器把感温信号输出给驱动电源，驱动电源根据LED裸片的工作温度调节电源功率输出，保证LED光源始终工作在安全温度以下。

Description

具有温感功能的陶瓷基板
技术领域
 本实用新型涉及COB封装领域，尤其涉及一种具有温感功能的陶瓷基板。
背景技术
陶瓷COB（chip on board）封装因其高密度、大功率、低成本的优势已经成为LED封装的发展趋势。由于LED发光芯片固有的负温度系数特性，需采用恒流输出的驱动电源，或者采用正温度系数补偿方案，防止LED裸片过热烧毁或者因过热而降低寿命。目前一般都采用恒流输出电源，但比恒压输出电源效率低10%以上，成本高30%以上；采用正温度系数补偿方案的效率更低。恒压源的效率虽然较高，但无法保证LED光源始终工作在安全温度以下，需要电源根据LED 的工作温度调整输出电压。
发明内容
针对上述技术中存在的不足之处，本实用新型提供一种成本低、工作安全、工序简单的具有温感功能的陶瓷基板，保证了测温的可靠性。
为实现上述目的，本实用新型提供一种具有温感功能的陶瓷基板，包括分割成多个COB封装基板的氧化铝陶瓷基板；每个COB封装基板上靠近预定贴装LED裸片的位置上均烧结有NTC传感器，每个NTC传感器上丝印有保护釉；所述氧化铝陶瓷基板上印刷有分别与LED裸片电连接的正极电源线和负极电源线，且所述氧化铝陶瓷基板上还印刷有分别与NTC传感器电连接的正极引线和负极引线。
其中，所述NTC传感器由NTC陶瓷浆料丝印而成。
其中，所述保护釉为玻璃釉。
与现有技术相比，本实用新型提供的具有温感功能的陶瓷基板，具有以下有益效果：
1）将NTC传感器烧结在氧化铝陶瓷基板上，使得该陶瓷基板具有感温功能，能够输出LED裸片的温度信号，在工作时NTC传感器把感温信号输出给驱动电源，驱动电源根据LED裸片的工作温度调节电源功率输出，保证LED光源始终工作在安全温度以下；这种驱动模式还可补偿市电电压变化和环境温度变化产生的影响，确保LED光源工作的可靠性；
2）NTC传感器在靠近预定贴装LED裸片的位置设置，不仅保证了测温的可靠性，而且就简化了LED发光组件的组装；
3）本实用新型不仅可用于LED发光组件的COB封装，而且可用于其他需要温度检测的陶瓷印制电路板，以满足高功率密度电子组件的需要。
附图说明
图1为本实用新型中丝印有NTC传感器的氧化铝陶瓷基板的结构图；
图2为本实用新型中完成了银导电线路的陶瓷基板的结构图；
图3为本实用新型中分割后单个COB封装基板的结构图；
图4为本实用新型中贴装了LED裸片并完成引线键合的陶瓷基板的结构图；
图5为本实用新型中分割后的单个COB封装基板中LED发光组件的结构图。
主要元件符号说明如下：
10、氧化铝陶瓷基板            11、NTC传感器
12、正极电源线                13、负极电源线
14、正极引线                  15、负极引线
16、LED裸片                  17、键合引线
18、COB密封胶               100、COB封装基板    
具体实施方式
为了更清楚地表述本实用新型，下面结合附图对本实用新型作进一步地描述。
请参阅图1-5，本实用新型提供的具有温感功能的陶瓷基板，包括分割成多个COB封装基板100的氧化铝陶瓷基板10；每个COB封装基板100上靠近预定贴装LED裸片16的位置上均烧结有NTC传感器11，每个NTC传感器11上丝印有保护釉(图未示)；氧化铝陶瓷基板10上印刷有分别与LED裸片16电连接的正极电源线12和负极电源线13，且氧化铝陶瓷基板10上还印刷有分别与NTC传感器11电连接的正极引线14和负极引线15。
本实用新型是将该氧化铝陶瓷基板10分割为8行5列的矩形状COB封装基板100。当然，本实用新型并不局限于上述的分割方式，还可以可以根据实际情况对氧化铝陶瓷基板10的分割方式进行改变，如果是对氧化铝陶瓷基板10分割方式的改变，均落入本实用新型的保护范围内。
在本实施例中，正极电源线12和负极电源线13均呈弧形状，且正极电源线12和负极电源线13对称印刷后围合成预定贴装LED裸片16的位置。本实用新型最佳的实施方式是将正负极电源线印刷成弧形状的。当然，本实用新型并不局限于上述的形状，还可以可以根据实际情况对正负极电源线的形状进行改变，如果是对正负极电源的形状的改变，均落入本实用新型的保护范围内。
在本实施例中，正极电源线12和负极电源线13之间形成一间隙，NTC传感器11置于该间隙内。这种印刷方式不仅方便上述导线的印刷，合理利用空间，而且加快印制导线的固化。当然，也可以根据实际情况对导线位置的改变。
在本实施例中，NTC传感器11由NTC陶瓷浆料丝印而成。在每个COB封装基板100上靠近预定贴装LED裸片16的位置上，丝印NTC陶瓷浆料并通过烧结后形成NTC传感器11，且与氧化铝陶瓷基板10烧结为一体。
在本实施例中，保护釉为玻璃釉。玻璃釉具有高亮度、高抗菌、高自洁、高防水等特性，将该玻璃釉用于NTC传感器11上，可保证NTC传感器11表面的高度平滑，而且极易清洁，提高了使用的方便性。当然，本实用新型并不局限于保护釉的类型，如果是对保护釉类型的改变，均落入本实用新型的保护范围内。
本实用新型提供的具有温感功能的陶瓷基板，其制作方法如下：
第一步、丝印NTC陶瓷浆料：在氧化铝陶瓷基板10的每个COB封装基板100上靠近预定贴装LED裸片16的位置上均丝印NTC陶瓷浆料；该NTC陶瓷浆料具有较高的温度测量、传感、控制精度及负温度系数，可与LED裸片16的负温度系数配合工作。
第二步，第一次烧结：将丝印好NTC陶瓷浆料的氧化铝陶瓷基板10置于烘箱中，经过第一次烧结使NTC陶瓷浆料形成NTC传感器11，并与氧化铝陶瓷基板烧结为一体；该步骤中的烧结温度在1150~1250℃之间，烧结时间在60~120分钟之间。
第三步，第二次烧结：采用银浆在每个COB封装基板100上丝印LED裸片16的互连导线，并经过第二次烧结后，在每个COB封装基板100上均形成银导电线路；该步骤中的烧结温度在830~890℃之间，烧结时间在15~30分钟之间。该导线包括与LED裸片16电连接的正极电源线12及负极电源线13和分别与NTC传感器11电连接的正极引线14和负极引线15。
第四步，第三次烧结：在NTC传感器11上丝印上保护釉，经过第三次烧结并包封，使得该陶瓷基板具有感温功能。该步骤中保护釉烧结温度在500~850℃之间，当然可以保护釉的特性选择烧结温度。
通过上述的四个步骤，即完成了具有温感功能的陶瓷基板，然后在该陶瓷基板10上贴装好LED裸片16后进行引线键合、滴注三基色荧光粉等典型的LED封装工序，即构成能够输出温度信号的LED 发光组件。上述封装工序包括以下有两种方案：第一种，按照图2中的分割方式将陶瓷基板分割成多个具有感温功能的LED陶瓷基板，分割结构如图3所示。第二种，整块陶瓷基板暂不分割，在整块陶瓷基板上贴装LED裸片16，并进行引线键合，LED裸片16与LED裸片16及LED裸片16与正负极电源线之间通过键合引线17连接。再采用半透明的COB密封胶18对氧化铝陶瓷基板10上各个LED组件，LED组件包括LED裸片16、键合引线17以及NTC温度传感器11，进行密封，完成陶瓷COB封装的全套工序；最后将包封好的各个LED组件按照图2中的分割成一个个单独的LED组件，最终结果显示如图5。
本实用新型提供的具有温感功能的陶瓷基板，具有以下优势：
1）将NTC传感器11烧结在氧化铝陶瓷基板10上，使得该陶瓷基板具有感温功能，能够输出LED裸片16的温度信号，在工作时NTC传感器11把感温信号输出给驱动电源，驱动电源根据LED裸片16的工作温度调节电源功率输出，保证LED光源始终工作在安全温度以下。这种驱动模式还可补偿市电电压变化和环境温度变化产生的影响，确保LED光源工作的可靠性。
2）NTC传感器11在靠近预定贴装LED裸片16的位置设置，不仅保证了测温的可靠性，而且就简化了LED发光组件的组装。
3）本实用新型不仅可用于LED发光组件的COB封装，而且可用于其他需要温度检测的陶瓷印制电路板，以满足高功率密度电子组件的需要。
以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1. 一种具有温感功能的陶瓷基板，其特征在于，包括分割成多个COB封装基板的氧化铝陶瓷基板；每个COB封装基板上靠近预定贴装LED裸片的位置上均烧结有NTC传感器，每个NTC传感器上丝印有保护釉；所述氧化铝陶瓷基板上印刷有分别与LED裸片电连接的正极电源线和负极电源线，且所述氧化铝陶瓷基板上还印刷有分别与NTC传感器电连接的正极引线和负极引线。
2.根据权利要求1所述的具有温感功能的陶瓷基板，其特征在于，所述NTC传感器由NTC陶瓷浆料丝印而成。
3.根据权利要求1所述的具有温感功能的陶瓷基板，其特征在于，所述保护釉为玻璃釉。
 
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