專利名稱：一種導(dǎo)熱鋁基板及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬基板領(lǐng)域，尤其涉及一種導(dǎo)熱鋁基板及其制作方法。
背景技術(shù)：
金屬基板是指由金屬層(例如，鋁、鋁合金、銅、砂鋼等金屬薄板)、絕緣介質(zhì)層(改性環(huán)氧樹脂、PI樹脂、PPO樹脂等)和銅箔(電解銅箔、壓延銅箔等)三位一體復(fù)合制成的金屬基覆銅板，并在金屬基覆銅板上制作印制電路的一種特殊印制電路板，它被稱為金屬基印制電路板，簡稱為金屬基板。由于鋁在金屬基板中廣泛使用，因而金屬基板也被稱為金屬招基板。
金屬基板以其優(yōu)異的機(jī)械加工性能、電磁屏蔽性能、尺寸穩(wěn)定性能、磁力性能及多功能性能，在混合集成電路、汽車、摩托車、辦公自動化、大功率電器設(shè)備、電源設(shè)備等領(lǐng)域，得到了越來越多的應(yīng)用，特別是在LED封裝產(chǎn)品中作為底基板得到廣泛地應(yīng)用。但是在金屬基板上的LED等發(fā)光發(fā)熱裝置，大部分的能量都被轉(zhuǎn)化為了熱能，使得金屬基板以及發(fā)熱裝置的表面溫度由25度上升到100度，其工作效率將衰退20%以上，因而提高發(fā)熱裝置的工作效率，散熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)成為了一個關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。而金屬基板的散熱性能對于發(fā)熱裝置保證高的工作效率至關(guān)重要，現(xiàn)有的金屬基板如圖I所示，該金屬基板為導(dǎo)熱鋁基板，包括導(dǎo)電層110、絕緣導(dǎo)熱層120、鋁基板130三部分，發(fā)熱裝置100與導(dǎo)電層110焊接，并通過絕緣導(dǎo)熱層120將熱傳導(dǎo)至鋁基板進(jìn)行散熱，此結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱鋁基板因需要將熱通過絕緣導(dǎo)熱層120進(jìn)行散發(fā)出去，而絕緣導(dǎo)熱層120的熱傳導(dǎo)效率不高，因而導(dǎo)熱鋁基板整體的散熱性較差。因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種導(dǎo)熱鋁基板及其制作方法，旨在解決現(xiàn)有金屬鋁基板的散熱性差的問題。本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一種導(dǎo)熱鋁基板，包括依次設(shè)置的鋁板層、絕緣導(dǎo)熱層、導(dǎo)電層，所述絕緣導(dǎo)熱層設(shè)置在鋁板層與導(dǎo)電層之間，其中，在所述鋁板層、絕緣導(dǎo)熱層及導(dǎo)電層上貫穿有通孔，并在所述通孔內(nèi)鑲嵌有用于連接發(fā)熱裝置的銅柱。所述的導(dǎo)熱鋁基板，其中，所述銅柱直徑比通孔直徑大0. 1mm。所述的導(dǎo)熱鋁基板，其中，所述發(fā)熱裝置為LED燈。所述的導(dǎo)熱鋁基板，其中，所述絕緣導(dǎo)熱層的材質(zhì)為環(huán)氧樹脂。 所述的導(dǎo)熱鋁基板，其中，所述導(dǎo)電層的材質(zhì)為銅箔。一種導(dǎo)熱鋁基板的制作方法，其包括步驟
A、將絕緣導(dǎo)熱層覆蓋于鋁板層上，并將導(dǎo)電層設(shè)置在絕緣導(dǎo)熱層上；
B、在所述鋁板層、絕緣導(dǎo)熱層及導(dǎo)電層上貫穿有通孔；C、在所述通孔內(nèi)鑲嵌有用于連接發(fā)熱裝置的銅柱。有益效果本發(fā)明導(dǎo)熱鋁基板及其制作方法，通過在金屬鋁基板上貫穿設(shè)置通孔，并且在該通孔內(nèi)鑲嵌有用于連接發(fā)熱裝置的銅柱，從而將發(fā)熱裝置產(chǎn)生的熱通過銅柱向銅柱兩邊的鋁基板以及銅柱本身散發(fā)出去，從而大大提高了導(dǎo)熱鋁基板的導(dǎo)熱系數(shù)以及散熱性能。


圖I為現(xiàn)有技術(shù)中導(dǎo)熱招基板的結(jié)構(gòu)不意圖。圖2為本發(fā)明導(dǎo)熱鋁基板較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明導(dǎo)熱鋁基板制作方法較佳實(shí)施例的流程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供一種導(dǎo)熱鋁基板及其制作方法，為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明導(dǎo)熱鋁基板，包括依次設(shè)置的鋁板層、絕緣導(dǎo)熱層、導(dǎo)電層，在所述鋁板層、絕緣導(dǎo)熱層及導(dǎo)電層上貫穿有通孔，并在所述通孔內(nèi)鑲嵌有用于連接發(fā)熱裝置的銅柱。下面結(jié)合圖示對本發(fā)明作詳細(xì)的描述。如圖2所示，圖2為本發(fā)明導(dǎo)熱鋁基板的結(jié)構(gòu)示意圖，其包括鋁板層230、絕緣導(dǎo)熱層220、導(dǎo)電層210，該絕緣導(dǎo)熱層220覆蓋在鋁板層230上，而導(dǎo)電層210則設(shè)置在絕緣導(dǎo)熱層220上，即絕緣導(dǎo)熱層220設(shè)置在鋁板層230與導(dǎo)電層210之間。本發(fā)明的核心所在就是在鋁板層230、絕緣導(dǎo)熱層220、導(dǎo)電層210貫穿有通孔(因視角關(guān)系圖中未示出)，在該通孔內(nèi)鑲嵌有用于連接發(fā)熱裝置200的銅柱240。該銅柱240固定在通孔內(nèi)，當(dāng)發(fā)熱裝置200連接到銅柱240上之后，發(fā)熱裝置200所發(fā)出的熱直接通過銅柱240向兩邊的鋁基板擴(kuò)散散熱，此外還可向下利用銅柱240直接散熱，由于金屬銅的散熱性能高因而導(dǎo)熱鋁基板的整體散熱效果佳。進(jìn)一步，所述銅柱240直徑比通孔直徑大0. 1mm，這樣通孔有足夠大的空間容納下銅柱240，且不至于銅柱240松動，該銅柱240以擠壓的方式鑲嵌進(jìn)通孔內(nèi)，然后將銅住240固定在通孔中。 進(jìn)一步，在本發(fā)明中，所述發(fā)熱裝置200為LED燈。即將本發(fā)明應(yīng)用于LED封裝產(chǎn)品中，可LED燈發(fā)出的熱充分散發(fā)出去。該LED燈可通過焊接方式連接在銅柱240上。將本發(fā)明應(yīng)用于LED封裝產(chǎn)品后的導(dǎo)熱系數(shù)較傳統(tǒng)LED封裝產(chǎn)品的導(dǎo)熱系數(shù)大大降低。在如圖I所示的傳統(tǒng)LED封裝產(chǎn)品中，假設(shè)導(dǎo)電層110為銅箔，這樣導(dǎo)電層110的導(dǎo)熱系數(shù)為400W/mK，絕緣導(dǎo)熱層120的導(dǎo)熱系數(shù)為2W/mK，而鋁基板130的導(dǎo)熱系數(shù)為200W/mK，最終的導(dǎo)熱系數(shù)將小于2 W/mK。在本發(fā)明中，焊接用的錫焊接層導(dǎo)熱系數(shù)為80 W/mK，銅柱200的導(dǎo)熱系數(shù)為400W/mK，其最終的導(dǎo)熱系數(shù)為80 W/mK左右，從所得結(jié)果可以看出，本發(fā)明中的導(dǎo)熱系數(shù)大大提高，最終的導(dǎo)熱性能優(yōu)良。在本發(fā)明中，導(dǎo)熱鋁基板的絕緣導(dǎo)熱層220是可由不同樹脂組成，例如環(huán)氧樹脂、聚烯烴樹脂、聚酰亞胺樹脂(PI)、聚苯醚樹脂(PPE)等，他們所構(gòu)成的鋁基板在許多性能、上，特別是在散熱性能、絕緣性能、耐熱性能上都存在不小的差異。在本發(fā)明中為了提高散熱性能，絕緣導(dǎo)熱層220采用高導(dǎo)熱的環(huán)氧樹脂或高導(dǎo)熱的其他樹脂制成。為了提高鋁基板的散熱性能，還可在絕緣導(dǎo)熱層200中假如導(dǎo)熱型填料，絕緣層越薄，金屬基板的熱傳導(dǎo)性越高，但絕緣層越薄，板材的耐壓性能就越低，所以可在環(huán)氧樹脂制成的絕緣導(dǎo)熱層220中加入高導(dǎo)熱、高絕緣的陶瓷粉末，這樣的絕緣層具有很低的熱阻，很高的絕緣強(qiáng)度，良好的粘彈性，能夠吸收器件焊接和運(yùn)行時產(chǎn)生的機(jī)械及熱應(yīng)力。本發(fā)明中鋁板層230的厚度可設(shè)置為1.0，I. 5或2. 0mm，甚至還可使用0. 5mm超薄的鋁板層，而如果為了防止在封裝絕緣導(dǎo)熱層220時基板產(chǎn)生變形、翹曲等情況，可將鋁板層230設(shè)置為3. Omm厚，在鋁的選擇上，可選擇6061、5052AL、1050或1060AL型的鋁材，為了提高散熱效果，可在鋁板層的上下兩表面進(jìn)行陽極氧化處理，處理層一般為20微米左右。本發(fā)明還提供一種導(dǎo)熱鋁基板的制作方法，如圖3所示，其包括步驟
5101、將絕緣導(dǎo)熱層覆蓋于鋁板層上，并將導(dǎo)電層設(shè)置在絕緣導(dǎo)熱層上；
5102、在所述鋁板層、絕緣導(dǎo)熱層及導(dǎo)電層上貫穿通孔；
5103、在所述通孔內(nèi)鑲嵌用于連接發(fā)熱裝置的銅柱。本發(fā)明導(dǎo)熱鋁基板及其制作方法，通過在金屬鋁基板上貫穿設(shè)置通孔，并且在該通孔內(nèi)鑲嵌有用于連接發(fā)熱裝置的銅柱，從而將發(fā)熱裝置產(chǎn)生的熱通過銅柱向銅柱兩邊的鋁基板以及銅柱本身散發(fā)出去，從而大大提高了導(dǎo)熱鋁基板的導(dǎo)熱系數(shù)以及散熱性能。應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的應(yīng)用不限于上述的舉例，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)熱鋁基板，包括依次設(shè)置的鋁板層、絕緣導(dǎo)熱層、導(dǎo)電層，所述絕緣導(dǎo)熱層設(shè)置在鋁板層與導(dǎo)電層之間，其特征在于，在所述鋁板層、絕緣導(dǎo)熱層及導(dǎo)電層上貫穿有通孔，并在所述通孔內(nèi)鑲嵌有用于連接發(fā)熱裝置的銅柱。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的導(dǎo)熱鋁基板，其特征在于，所述銅柱直徑比通孔直徑大O.Imm0
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的導(dǎo)熱鋁基板，其特征在于，所述發(fā)熱裝置為LED燈。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的導(dǎo)熱鋁基板，其特征在于，所述絕緣導(dǎo)熱層的材質(zhì)為環(huán)氧樹脂。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的導(dǎo)熱鋁基板，其特征在于，所述導(dǎo)電層的材質(zhì)為銅箔。
6.一種導(dǎo)熱鋁基板的制作方法，其包括步驟 A、將絕緣導(dǎo)熱層覆蓋于鋁板層上，并將導(dǎo)電層設(shè)置在絕緣導(dǎo)熱層上；B、在所述鋁板層、絕緣導(dǎo)熱層及導(dǎo)電層上貫穿通孔； C、在所述通孔內(nèi)鑲嵌用于連接發(fā)熱裝置的銅柱。
全文摘要
本發(fā)明公開一種導(dǎo)熱鋁基板及其制作方法，包括依次設(shè)置的鋁板層、絕緣導(dǎo)熱層、導(dǎo)電層，所述絕緣導(dǎo)熱層設(shè)置在鋁板層與導(dǎo)電層之間，其中，在所述鋁板層、絕緣導(dǎo)熱層及導(dǎo)電層上貫穿有通孔，并在所述通孔內(nèi)鑲嵌有用于連接發(fā)熱裝置的銅柱。本發(fā)明導(dǎo)熱鋁基板及其制作方法，通過在金屬鋁基板上貫穿設(shè)置通孔，并且在該通孔內(nèi)鑲嵌有用于連接發(fā)熱裝置的銅柱，從而將發(fā)熱裝置產(chǎn)生的熱通過銅柱向銅柱兩邊的鋁基板以及銅柱本身散發(fā)出去，從而大大提高了導(dǎo)熱鋁基板的導(dǎo)熱系數(shù)以及散熱性能。
文檔編號H05K7/20GK102711367SQ201210147858
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月14日
發(fā)明者何新榮, 洪天堡, 陳毅龍, 黃賢權(quán) 申請人:景旺電子(深圳)有限公司