[發明專利]加強散熱的封裝電路板及其制造方法

有效

• 申請號: 201010139859.2
• 申請日: 2010-04-06
• 公開（公告）號: CN101847684A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發明（設計）人: 章少華;蔡德晟;謝冰
• 申請（專利權）人: 南昌大學
• 主分類號: H01L33/62
• 分類號: H01L33/62;H01L33/64
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司 36115
• 代理人: 施秀瑾

技術領域

本發明涉及一種電路板，特別是涉及設有LED發光源的電路板。

背景技術

很多電子產品的PCB板上面的元件防水、防潮，使用封裝膠來密封PCB或者包裹電子元件的。特別是很多設有LED發光源的PCB，都需要用到封裝膠體。例如LED顯示屏以及LED數碼管。

以LED顯示屏為例，由于上述情況使用的膠體均為熱的不良體，將膠體涂敷在PCB的背面，在LED發光源發光工作的時候，該涂有膠體的局部溫度很高，這會嚴重影響LED的穩定性和使用壽命，而且更高的溫度狀態下的膠體更容易老化變性。

針對上述情況，目前最常用的散熱手段就是通過風扇，增加膠體表面的氣體流動，以盡可能地帶走膠體散發出來的熱量。但是由于能夠安裝的風扇數量有限，其只能針對整體裝配，這樣不能直接對每一個LED發光單元及時散熱，造成散熱不均。因此散熱效果仍不理想，每一個LED發光單元亟待進一步加強散熱。

發明內容

本發明所要解決的第一個技術問題是：提供一種加強散熱的封裝電路板，用于加強設有LED發光源的PCB的散熱，以期達到更好的散熱效果。

本發明所要解決的第二個技術問題是：提供一種加強散熱的封裝電路板的制造方法，用于加強設有LED發光源的PCB的散熱，以期達到更好的散熱效果。

為了解決上述第一個技術問題，本發明提出一種加強散熱的封裝電路板，其包括殼體、PCB以及封裝PCB的膠體，在所述PCB上設有LED發光源，在所述封裝PCB的膠體內嵌有導熱系數比膠體大的傳熱嵌入物，所述傳熱嵌入物露出膠體表面。

優選地：所述殼體為LED數碼管殼體，所述PCB為LED數碼管的發光電路板。對于一些大功率LED數碼管，本發明具有更好的散熱效果。

優選地：所述殼體為LED照明燈的殼體，所述PCB為LED照明燈的發光電路板。對于一些大功率LED照明燈，如路燈、家用燈、臺燈、手電等，本發明具有更好的散熱效果。

優選地：所述殼體為LED顯示器的單元模塊的殼體，所述PCB為安裝在殼體內的發光電路板。這是一種LED顯示屏的單元模塊，每個單元模塊由LED點陣列構成。

優選地：所述LED發光源為單色、偽彩或者全彩的LED發光源。單色LED發光源可以是紅光、藍光或者藍光芯片加黃色熒光粉的白光發光源。全彩LED發光源一般是紅、綠、藍光LED。其中使用到的藍光LED可以是在藍寶石襯底、硅襯底或碳化硅襯底上生長而制造成的LED。

優選地：所述傳熱嵌入物中包括無定形隨形體、球狀體、柱狀體、橢球體、臺狀體、錐體、三角體或菱形體中至少一種外形。傳熱嵌入物的形狀會對傳熱的效果產生影響，具體的應用中，可以根據不同的傳熱要求，結合成本來選擇傳熱嵌入物的形狀。無定形隨形體可以是一些取自于自然界的碎石、沙粒，或者人工生產過程中自然結晶的物質，這種無定形隨形體具有成本低廉的優勢。

優選地：所述膠體優選為環氧樹脂、硅膠或者聚氨酯。封裝的膠體主要是用于防水或者與外界絕緣，在電子領域常用于封裝電路板。

優選地：所述傳熱嵌入物為絕緣體、半導體或者金屬。

傳熱嵌入物為絕緣體的優選方案為：所述傳熱嵌入物中包括氧化鋁、氧化鋯、陶瓷、玻璃、巖石或者導熱硅脂材料中至少一種的絕緣顆粒。陶瓷種類很多，其成份比較復雜，其主要成份為氧化鋁，也有含有氧化鋯的陶瓷，含有氧化鋁、氧化鋯的陶瓷有別于單獨氧化鋁和氧化鋯成份的顆粒普通玻璃的導熱系數與諸如環氧樹脂這樣的膠體的導熱系數相當，故無法起到很好的傳熱作用，但是很多特殊玻璃，則具有比普通膠體更大的導熱系數，對于玻璃的選擇面比較廣泛。巖石中的花崗巖、玄武巖等巖石具有大于2w/mk的導熱系數，它們相對很多膠體，都有更好的導熱效果，它們的取材豐富，價格低廉。

所述傳熱嵌入物為金屬的優選方案為：其中金屬中包括銀、鋁、銅、鐵、鋅至少一種元素。在一些特別的情況下，比如將膠體分為兩層，下層貼近PCB為薄的硬膠，在下層上面的膠層中插入所述金屬嵌入物。這樣的結構可以保證金屬不接觸PCB，同時能夠將膠層中積蓄的熱及時導出。半導體材料的傳熱嵌入物與金屬材料的同理。

為了解決本發明的第二個技術問題，本發明提出一種加強散熱的封裝電路板的制造方法，包括使用膠體封裝設有LED發光源的PCB的步驟，在所述膠體完全硬化的過程中，向所述膠體中置入導熱系數比膠體大的傳熱嵌入物，使其固化在膠體內，并使所述傳熱嵌入物露出膠體表面。

優選地：所述LED發光源是照明燈、數碼管或者LED顯示屏的發光源。

本發明的有益效果如下：