专利名称：一种用于led封装的铝基板的制作方法
技术领域：
本发明属于LED封装技术领域，尤其涉及一种用于LED封装的铝基板。
背景技术：
现有的LED日光灯、路灯的LED封装大都是采用预先封装好的单颗的LED光源器件，即贴片类的LED，焊接在基板上，进行电路连接和散热。由于这种连接方式存在绝缘层，一般绝缘层主要成分为树脂，导致LED芯片和基板之间热传递层数的增加和路径的延长， 从而造成LED工作时产生的热量向外散发的速度大大降低，造成LED芯片工作温度上升。而温度的上升又会带来LED芯片的老化加速，光效衰减加剧，工作电压减小，光强减小，故障率升高，寿命缩短等一系列问题。如果将LED芯片直接封装到金属基板上，将会大大地降低热阻、简化制造工艺，提高封装效率。但这种封装工艺也面临着一个问题，就是一般金属基板都由3层结构组成，SP线路层(铜箔)、绝缘层、金属板，在LED芯片散热过程中，金属质地的线路层和金属板的导热系数较高，但现在绝缘层大多采用单一添加剂的树脂，如添加氧化铝的酚醛树脂，这种绝缘层的导热系数低，影响了整体的散热性能。另外有的采用开槽的板上封装金属基板，此种金属需要机械打磨工艺来加工凹槽，采用这种方法基板加工周期长，不经抛光的凹槽底部反光效果不佳，导致发光效率低，而对凹槽进行抛光又会造成基板加工的效率低、产品的一致性较差等问题。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种用于LED封装的铝基板中绝缘层的配制方案，提高绝缘层的导热性能，克服贴片类LED散热难、光衰大、寿命短等缺点。本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种用于LED封装的铝基板，解决现有铝基板需要机械开槽打磨并抛光，从而造成加工复杂、一致性差、光效不高等问题。本发明解决第一个技术问题所采取的技术方案为提出一种用于LED封装的铝基板中绝缘层的配制方案，包括环氧树脂和纳米级添加剂氧化铝、碳化硅、二氧化硅、氮化铝。所述环氧树脂是将环氧密封底漆、环氧固化剂、稀释剂以4 :1. 5 1配比，导热系数为 O. 2ff/m · K。所述纳米级添加剂的平均粒度为40nm，纯度为99%，环氧树脂与氧化铝(导热系数2(T40 W/m· K)、碳化硅(导热系数25 W/m · K)、二氧化硅、氮化铝(导热系数320 W/m*K)的比值在 100 :15 :9 :3 :1 100 25 15 5 3 之间。本发明解决第二个技术问题所采取的技术方案为提出一种用于LED封装的铝基板，该铝基板由普通铝板和镜面铝板；普通铝板与镜面铝板采用高温压合，在所述的普通铝板均匀开有用来安装LED的通孔；普通铝板共有三层，由上至下依次为线路层、绝缘层和基板。本发明的有益效果相比现有技术，本发明提出一种用于LED封装的铝基板中绝缘层的配制方案，纳米级的添加剂分布均匀、纯度高、比表面高、填充充分，配制的绝缘层具有耐高温、粘结性好、绝缘性好、成型性佳、导热良好等特点。LED芯片直接封装在镜面铝板上，形成热电分离的结构，镜面铝板不需抛光即有镜面反光效果，从而增强了光线反射，减小了热阻，利于散热的同时提高了发光效率，减小光衰的同时也提高了 LED的使用寿命。将普通铝板打孔后与镜面铝板高温压合，简化了开槽工艺，省去了抛光步骤。在铝基板上的凹槽自然形成围合荧光胶的边缘，不但可以控制荧光胶的形状和位置，解决了无杯状结构的点胶难题，还可以节约原料。本发明无需开槽打磨加工，可进行单芯片封装，也可进行多芯片封装，基板形状不限；结构应用灵活，本发明提供了一种简单实用、散热性好、工序精简、发光效率高的用于LED封装的铝基板。
图I是本发明实施例中用于LED封装的铝基板俯视 图2是本发明实施例中普通铝板的立体 图3是本发明实施例中用于LED封装的铝基板非凹槽部分剖视 图4是本发明实施例中用于LED封装的铝基板凹槽部分剖视 图5是本发明实施例中铝基板封装LED芯片后的结构剖视 图6是本发明实施例中LED器件焊接于铝基板的结构剖视 图7是本发明实施例中用于LED封装的圆形铝基板结构示意图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的原理、结构作进一步说明。如图I所示，为本发明实施例中用于LED封装的铝基板俯视图。根据所需封装的LED芯片数量，对普通铝板I打圆孔。取与普通铝板I相同长宽尺寸的镜面铝板2，与其进行高温压合，压合后成为一体，普通铝板I的孔与镜面铝板2形成圆形的凹槽3。所述普通铝板I与镜面铝板2形状、尺寸相同。所述镜面铝板2的导热率为普通铝板I导热率的I. 3倍，并且有很好的反光效果，反射率为85%，抗拉强度高。如图2所示，为本发明实施例中普通铝板的立体图，铝板12(基板)厚度在O. Imm
O.16_之间；绝缘层6为添加纳米级氧化铝、碳化硅、二氧化硅、氮化铝的环氧树脂，纳米级添加剂的平均粒度为40nm，纯度为99% ;绝缘层6中环氧树脂与纳米级添加剂氧化铝、碳化硅、二氧化硅、氮化铝的比值在100 15 9 3 1 100 25 15 5 :3之间，厚度在IlOum 120um之间；线路层7为铜箔，厚度为35um，可根据不同需求在其上进行电镀。运用单片机与温度传感器制作温度测试系统，给现有铝基板和本发明实施例中用于LED封装的铝基板通电，热功率P为4. 5W，并对铝基板上下表面的温度进行测量并记录，计算平均热阻R =(T2-T1)/P。导热性能比较表(Tl为本发明实施例中用于LED封装的铝基板下表面温度；Τ2为本发明实施例中用于LED封装的铝基板上表面温度，现有铝基板的绝缘层成分为树月旨 IAl2O3 = 100:30)
权利要求
1.一种用于LED封装的铝基板，其特征在于包括普通铝板和镜面铝板；普通铝板与镜面铝板采用高温压合，在所述的普通铝板均匀开有用来安装LED的通孔； 所述的普通铝板共有三层，由上至下依次为线路层、绝缘层和基板；所述绝缘层由环氧树脂、氧化铝、碳化硅、二氧化硅和氮化铝组成，氧化铝、碳化硅、二氧化硅、氮化铝为纳米级添加剂；该纳米级添加剂的平均粒度为40nm，纯度为99%以上； 其中环氧树脂、氧化铝、碳化硅、二氧化硅和氮化铝的份数比为100:15 25:9 15:3 5:1 3。
2.如权利要求I所述的一种用于LED封装的铝基板，其特征在于所述镜面铝板的导热率是普通铝板中基板导热率的I. 3倍，并且反光率达85%。
3.如权利要求I所述的一种用于LED封装的铝基板，其特征在于所述普通铝板与镜面铝板形状、尺寸一致，厚度比为I :5 8，铝基板整体形状可满足不同装配外形，可为矩形或圆形。
4.如权利要求I所述的一种用于LED封装的铝基板，其特征在于所述通孔为圆形，具有防止所述荧光胶溢出的功能。
全文摘要
本发明涉及一种用于LED封装的铝基板。本发明包括普通铝板和镜面铝板；普通铝板与镜面铝板采用高温压合，在所述的普通铝板均匀开有用来安装LED的通孔；所述的普通铝板由上至下依次包括线路层、绝缘层和基板；所述绝缘层由环氧树脂、氧化铝、碳化硅、二氧化硅和氮化铝组成，氧化铝、碳化硅、二氧化硅、氮化铝为纳米级添加剂；该纳米级添加剂的平均粒度为40nm，纯度为99%以上。本发明无需开槽打磨加工，可进行单芯片封装，也可进行多芯片封装，基板形状不限；本发明结构应用灵活，提供了一种简单实用、散热性好、工序精简、发光效率高的用于LED封装的铝基板。
文档编号H01L33/48GK102779922SQ20121016352
公开日2012年11月14日 申请日期2012年5月24日 优先权日2012年5月24日
发明者祁姝琪, 秦会斌 申请人:杭州电子科技大学