[發明專利]一種具有電絕緣性的鋁散熱基板及其制法

無效

• 申請號: 200610138348.2
• 申請日: 2006-11-08
• 公開（公告）號: CN101179899A
• 公開（公告）日: 2008-05-14
• 發明（設計）人: 黃續鐔
• 申請（專利權）人: 環宇電子科技（昆山）有限公司
• 主分類號: H05K1/03
• 分類號: H05K1/03;H05K7/20;H05K3/00
• 代理公司: 北京挺立專利事務所
• 代理人: 皋吉甫

技術領域

本發明涉及一種散熱基板，尤其指一種具有電性絕緣層的鋁散熱基板，其一方面可阻隔電流傳遞，另一方面卻可導熱。

背景技術

隨著科技的發展，各式各樣的電子元件或裝置已陸續的被開發出來。這些使用電力驅動的電子元件或裝置，會將電能轉換成其它形式的能量，例如光、勢能、動能...等。但由于現有能量間的轉換率并無法達到100％，因此能量轉換的過程中會有一部分的電能會散失掉，此種散失的電能最常呈現的形式即為熱能。因此，在現有電子元件或裝置利用電力運作的過程中會產生熱能的蓄積，且這些蓄積的熱能會進一步導致電子元件或裝置的溫度過高，進而影響其操作效率及使用壽命。因此將這些不想要的熱散掉便成為一項極為重要的技術。

現有具有良好熱傳導效率的材料主要以金屬材料為主。金屬材料雖然具有良好的導熱性，但同時也具有良好的導電性，因此金屬材料將無法應用于一些需要散熱但卻又需要絕緣的環境。因此需要尋找一種具有良好導熱性但又具有絕緣性的材料。

發明內容

為了克服現有技術的缺陷與問題，本發明的目的即在于提供一種具有電絕緣性的鋁散熱基板，其不但具有良好的熱傳導性可將電子元件或裝置所產生的熱散去，同時也具有良好的電性阻隔效果。

根據本發明所指出的一種具有電絕緣性的鋁散熱基板，其包括：

一鋁或鋁合金基板；以及

一形成于該鋁或鋁合金基板上的電性絕緣層，

其中，該電性絕緣層為一氧化鋁層，其具有由柱狀結晶體所構成的多孔結構，且該多孔結構的孔隙率在20％-50％之間，厚度在20-100μm之間。

本發明的另一目的是提供一種制備上述具有電絕緣性的鋁散熱基板的方法，其步驟包括：

提供一鋁或鋁合金基板；以及

對該鋁或鋁合金基板的表面進行陽極處理，以使其表面上形成一具多孔結構的氧化鋁層。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

本發明通過在鋁或鋁合金基板形成一氧化鋁電性絕緣層，可以使該鋁散熱基板具有良好的散熱性，同時也具有良好的電性絕緣效果。

附圖說明

圖1為本發明具有電絕緣性的鋁散熱基板一實施例的剖面示意圖；

圖2為本發明具有電絕緣性的鋁散熱基板另一實施例的剖面示意圖。

主要組件符號說明如下：

10??鋁或鋁合金基板

12??氧化鋁層

14??金屬層

具體實施方式

參閱圖1，為本發明具有電絕緣性的鋁散熱基板的剖面示意圖。本發明具有電絕緣性的鋁散熱基板包括一鋁或鋁合金基板10，以及一形成于鋁或鋁合金基板10上，作為電性絕緣層的氧化鋁層12。

前述的氧化鋁層具有由柱狀結晶體所構成的多孔結構，為使其具有較佳的熱傳導效果且同時能達成電絕緣性，其厚度較佳為20-100μm，更佳為30-80μm，且孔系率較佳為20％-50％，更佳為30％-45％。另外，其孔徑大小在本發明中并沒有特別的限制，但為獲得較佳的熱傳導效果，其較佳為50-500nm。

本發明前述的氧化鋁層，可借助任何現有可制得具有多孔結構的方法來制備，例如對鋁或鋁合金基板表面進行陽極處理，以使其表面長出具有規則的多孔結構鋁氧化層，也即電性絕緣層，但并不僅限于此。

為使電子元件或裝置的熱可均勻且快速的經由本發明電性絕緣層導出，可進一步在本發明電性絕緣層上形成一導熱金屬層14，用以使該電子元件或裝置所散發出來的熱更容易聚集并傳導至本發明電性絕緣層上，如圖2所示。此金屬層可利用任何現有的方法形成于電性絕緣層上，例如真空蒸鍍法，但并不僅限于此。

由此，電子元件或裝置所產的熱將可經由前述金屬層快速的傳導至本發明電性絕緣層上。由于空氣中通常具有由水分子所造成的濕度，因此傳導至本發明電性絕緣層上的熱，會使得本發明電性絕緣層的溫度上升。當溫度上升至40-60℃時，本發明電性絕緣層孔隙內的空氣中的水分子即會根據現有熱對流的物理原理，開始在本發明電性絕緣層的孔隙中流動，因而造成自動循環的散熱效果，而將熱從金屬板傳遞至鋁或鋁合金基板。之后，再進一步傳遞至空氣中，以達到散熱的目的。由于已知氧化鋁具有電絕緣性，因此電性絕緣層即可有效的將電流阻隔。另一方面，由于此氧化鋁層的厚度極薄，因此熱即可很快的經由此層傳遞出去。

本領域內的技術人員通過閱讀本發明說明后均可了解到前述位于電性絕緣層的金屬層，可以由具有所需電路圖樣的金屬導線來替代。

以上公開的僅為本發明的幾個具體實施例，但是，本發明并非局限于此，任何本領域的技術人員能思之的變化都應落入本發明的保護范圍。