[发明专利]一种铝基板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及铝基板。

背景技术

发光二极管(Light Emitting Diode，LED)作为新一代固态光源，具有寿命长、高效节能、绿色环保等众多优点。LED有大功率与小功率之分，大功率LED单颗功率更高，亮度更亮，价格更高。在本领域内，小功率LED的额定电流都是20mA，额定电流高过20mA的基本上都可以算作大功率LED，当多个小功率LED集成在一起或者是单个的大功率LED都需要考虑其散热问题。

LED的核心部分是PN结，注入的电子与空穴在PN结复合时把电能直接转换为光能，但是并不是所有转换的光能都够发射到LED外，还有很大一部分光能会在PN结和环氧树脂/硅胶内部被吸收片转化为热能，而这种热能会对灯具产生巨大的副作用，如果不能有效散热，会使LED内部温度升高，温度越高，LED的发光效率（流明）越低；寿命越短，所以散热仍是LED应用的巨大障碍。

如图1所示，现有的LED散热技术主要包括以下部件：散热型材101；导热硅胶垫片/硅脂102；其中铝基板包括铝板103，绝缘层104，敷铜层105，阻焊层106；贴片式发光二极管（SMD LED）包括电极201，LED底座202，LED的PN结203，硅胶204，然后用表面贴装技术(SMT)将贴片式发光二级管焊接在铝基板上，其中，导热硅胶垫片/硅脂是一个必不可少的部件，其作用主要是将铝基板的热量传导至散热型材，其材料本身必须具有“耐温”；“高导热”；“可形变（目的是增加接触表面积）”的特性。

现有技术的散热路径如图l中黑色箭头所示，LED的PN结发出的热量经过LED底座→锡膏焊接层→敷铜层→绝缘层→铝板→导热硅胶垫片/硅脂→散热铝型材→散发于空气中，这样完成散热过程。因此，现有技术中热量要经过多个介质进行传导，散热效率低，导致LED，尤其是大功率LED的应用范围受到很大限制。

发明内容

本发明为了解决上述现有技术中存在的技术问题，提出一种铝基板，包括一散热层、通过印刷的方式在所述散热层上直接形成的绝缘层与线路层、设于线路层上用于焊接LED灯珠的锡膏焊接层。

在本技术方案中，线路层采用印刷的导电油墨，所述导电油墨含有30%-70%的合金粉末、2%-10%的苯胺、5%-20%的松香酯、0.01%-0.1%的氟素介面活性剂、50%-30%的醇类溶剂、1%-2%的导电碳黑、2%-10%的硬脂酸。导电油墨印刷成线路层采用注射法、丝网印刷法、模板印刷法中的一种。

在一实施例中，散热层与绝缘层为一体结构，采用陶瓷材料、或有机高分子材料或金属盐复合材料制成。

在另一实施例中，散热层采用金属制成。绝缘层采用印刷的绝缘油墨制成，所述绝缘油墨采用环氧树脂、三聚氰胺树脂、硅溶胶、有机硅树脂中的一种；绝缘油墨采用的导热填料为氮化铝、氮化硼、氧化镁、a-氧化铝、氧化锌及其混合物的一种；绝缘层含有30%-70%的导热填料、5%-10%的树脂、0.01%-0.1%的氟素介面活性剂、50%-30%的醇/醚类溶剂、0.5%-1%的气相二氧化硅。绝缘油墨的成膜方式为静电喷涂、丝网印刷、喷涂中的一种。

本发明所提出的铝基板的制备方法，包括如下步骤：

步骤1：散热层成型；

步骤2：制作导电油墨和绝缘油墨，绝缘油墨经120度～220度烧结成绝缘层；导电油墨经220度～380度烧结成线路层；

步骤3：将制作好的绝缘油墨通过采用静电喷涂、或丝网印刷、或喷涂的方式在金属散热层的表面成膜；再将导电油墨通过注射法（Dispensing）、丝网印刷法（Screen Printing）、模板印刷法（Stencil Printing）等方式印刷在绝缘油墨上，使得线路层、绝缘层与散热层集成在一起。

本发明采用“散热型材”，“导热硅胶垫片/硅脂”，“铝基板”三合为一的制备工艺制成的铝基板可以采用表面贴装技术（SMT），铝基板的结构比现有技术要简化很多，使得其对LED灯珠的散热处理方面有着更卓越的效果，可以有效降低LED灯珠工作时的温度，提供产品的功率密度和可靠性，延长了产品的使用寿命，使得大功率LED可以不受温度限制得以广泛应用，本发明的铝基板体积也进一步缩小，降低了硬件及装配成本。

附图说明

图1是现有技术的剖视图；

图2是现有技术的剖面结构表；

图3是本发明第一实施例的剖面结构表；

图4是本发明的第二实施例的剖面表。

具体实施方式