[發(fā)明專利]一種高散熱鋁基LED電路板及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210560482.7
• 申請(qǐng)日: 2012-12-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103889141B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-12-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張興業(yè);吳麗娟;劉云霞;王述強(qiáng);宋延林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京中科納通科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H05K1/02
• 分類(lèi)號(hào): H05K1/02;H05K1/05;H05K3/12;C25D11/04
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11245
• 代理人: 關(guān)暢

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高散熱鋁基LED電路板及其制備方法，屬于電路板技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

LED產(chǎn)業(yè)以響應(yīng)時(shí)間快、壽命周期長(zhǎng)，且不含汞、具有環(huán)保效益等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)成為最受矚目的產(chǎn)業(yè)之一。LED雖然屬于發(fā)光效率較高的產(chǎn)品，但就輸入功率而言，約僅有20~30%會(huì)轉(zhuǎn)換成光，其余70~80%則轉(zhuǎn)換為熱，特別對(duì)高功率LED而言，如果發(fā)光時(shí)產(chǎn)生的熱能無(wú)法導(dǎo)出，會(huì)嚴(yán)重影響產(chǎn)品的生命周期、發(fā)光效率和穩(wěn)定性。因此，防止LED熱量的累積，尋求散熱及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的最佳方法，就成為當(dāng)今電子工業(yè)設(shè)計(jì)的一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。

目前，鋁基覆銅板是解決散熱問(wèn)題的有效手段之一，它由獨(dú)特的三層結(jié)構(gòu)組成，分別是電路層（銅箔）、絕緣層和金屬基層。絕緣層是鋁基板最核心的技術(shù)，絕緣層熱傳導(dǎo)性能越好，越有利于熱量的擴(kuò)散，從而達(dá)到提高模塊的功率負(fù)荷，延長(zhǎng)使用壽命。鋁基覆銅板雖然具有較好的導(dǎo)熱性，但是絕緣層的熱阻較大，嚴(yán)重影響熱量的有效導(dǎo)出，導(dǎo)致鋁基電路板的使用性能下降。

鋁基板絕緣層是功率模塊結(jié)構(gòu)中最大的導(dǎo)熱屏障，絕緣層熱傳導(dǎo)性能越好，越有利于器件運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生熱量的擴(kuò)散，也就越有利于降低器件的運(yùn)行溫度，從而達(dá)到提高模塊的功率負(fù)荷，減小體積，延長(zhǎng)壽命，提高功率輸出等目的。目前大量的研發(fā)工作也集中于開(kāi)發(fā)高散熱的絕緣層，然而以高分子聚合物為支撐的絕緣層嚴(yán)重影響了鋁基電路板的散熱性能（CN101847684A）。

傳統(tǒng)制備電路層的方法主要是基于銅箔的蝕刻技術(shù)，該方法步驟繁瑣，且制備過(guò)程產(chǎn)生大量的廢液和廢料，增加了環(huán)境污染，造成了材料浪費(fèi)和成本增加。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種高散熱鋁基LED電路板及其制備方法,本發(fā)明提供的制備方法減少了LED電路板的層數(shù)，提高了傳熱效率及散熱性能，且簡(jiǎn)化了工藝流程，節(jié)能、環(huán)保。

本發(fā)明所提供的一種鋁基LED電路板，包括依次疊加的鋁基板、氧化鋁絕緣層和電路層。

上述的鋁基LED電路板中，所述鋁基板可為鋁板、合金鋁板或復(fù)合鋁板，所述鋁板可采用高純鋁板（如由含量99.9%以上的高純鋁軋制而成的）或純鋁板（如基本由純鋁軋制而成的）；所述合金鋁板中的輔助合金具體可采用銅、錳、硅或鎂金屬。

上述的鋁基LED電路板中，所述鋁基板的厚度可為0.1~200mm；

所述氧化鋁絕緣層的厚度可為10~200μm，其表面具有納米粗糙結(jié)構(gòu)，形貌為納米孔狀；

所述電路層的厚度可為1~50μm。

上述的鋁基LED電路板中，所述電路層的電阻率可為2.0~10.0μΩ/cm。

上述的鋁基LED電路板中，所述電路層上還可設(shè)有防護(hù)層。

本發(fā)明還提供了上述鋁基LED電路板的制備方法，包括如下步驟：

（1）通過(guò)陽(yáng)極氧化法在所述鋁基板上制備所述氧化鋁絕緣層；

（2）在所述氧化鋁絕緣層上直接噴墨印刷所述電路層即得到所述鋁基LED電路板。

上述的制備方法中，步驟（1）中，所述陽(yáng)極氧化法所采用的電解液為硫酸溶液，所述硫酸溶液的濃度可為10~30g/L，氧化電壓可為8~15V，電流密度可為50~200mA/cm²，氧化時(shí)間可為10~200s。

上述的制備方法中，所述硫酸溶液的濃度可為10g/L~25g/L、15g/L~30g/L、10g/L、15g/L、20g/L、25g/L或30g/L；所述氧化電壓具體可為10~15V、10V或15V；所述電流密度具體可為60~150mA/cm²、80~100mA/cm²、60mA/cm²、80mA/cm²、100mA/cm²或150mA/cm²；所述氧化時(shí)間具體可為50~150s、50~120s、50s、100s、120s或150s。

上述的制備方法中，步驟（2）中，所述方法還包括對(duì)所述電路層進(jìn)行烘干的步驟。

上述的制備方法中，所述烘干的溫度可為100~300℃，具體可為100~250℃、150~200℃、100℃、150℃、200℃或250℃，時(shí)間可為20~120min，具體可為20~100min、20min、30min、50min或100min。

上述的制備方法中，所述方法還包括在所述電路層之上噴涂或印刷所述防護(hù)層的步驟。

本發(fā)明具有如下有益效果：