專利名稱：一種凸型金屬印刷電路板及其制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于安裝LED的凸型金屬印刷電路板以及制作這種印刷電路板 的方法。
背景技術：
發(fā)光二極管LED (Light Emitting Diode)，是一種半導體固體發(fā)光器件，它是利 用固體半導體芯片作為發(fā)光材料，在正向電壓作用下，引起光子發(fā)射而發(fā)光。LED可以直接 發(fā)出白色和各種色彩光，是具有節(jié)能、環(huán)保和壽命長等顯著優(yōu)點的新型高效固體光源。隨著LED光源越來越多地應用于通用照明市場，客戶需要更高的出光量與其它類 別的光源競爭，如熒光燈和鹵化燈?；贚ED發(fā)光機理，輸入的電能中有60% 90%會被 轉化為熱能。出光亮越高，則相應的電工耗和發(fā)熱量就越高。單個LED封裝模組的散熱量 可以達到50瓦到100瓦。為了保持芯片的正常工作，整個LED系統的散熱性能必須很好， 這需要從內部芯片、封裝、印刷電路板和外部散熱器等各部分均有合理的設計和與系統運 行節(jié)點匹配的散熱能力。目前，LED的各種封裝形式中，貼片式封裝(SMD)是主流，其優(yōu)點是緊湊、易于大規(guī) 模生產、通用性強。LED SMD模組通常是通過回流焊與印刷電路板焊接在一起，而對于小功 率的SMD模組，通常是在FR4硬質電路板上，而隨著SMD模組的功率越來越大，更多的金屬 印刷電路板板被采用。對于SMD貼片本身，同樣因為功率的提高，需要對各部分的材料和工藝進行優(yōu)化， 目前，SMD的基板材料越來越多地開始使用高散熱性的陶瓷材料，如AlN或氧化鋁。對于LED 晶片本身，如果是雙極材料，其正負極在同一表面，則底部是絕緣的；而如果SMD本身就是 用陶瓷材料作為基板的話，則芯片正下方，散熱主通道就已經和電路電流絕緣了，如圖8所
7J\ ο目前使用的絕緣材料(如FR4)為基板的印刷電路板本身已經不能滿足大功率散 熱要求；而市場上普遍使用的金屬基板的印刷電路板，普遍地是在在金屬基板上有一層絕 緣層。雖然這一層材料能夠有效地保障電絕緣，同時它也是“熱絕緣”材料，它的存在大大 地弱化了金屬板本身的散熱性能，也限制了金屬印刷電路板本身可以承載的功率。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種用于安裝LED的凸型金屬印刷電路板。為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是一種凸型金屬印刷電路板，包括金屬基板、設置在所述的金屬基板上的絕緣層、 設置在所述的絕緣層上的電路層、設置在所述的電路層上的阻焊層，所述的金屬基板上設 置有凸臺，所述的凸臺依次穿過所述的絕緣層、電路層和阻焊層，所述的阻焊層上開設有缺 口，位于所述的缺口處的電路層露出形成電連接區(qū)域，所述的凸臺的上表面、所述的電連接 區(qū)域和所述的阻焊層位于同一平面上。
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優(yōu)選地，所述的凸臺設置有一個或多個。進一步優(yōu)選地，所述的凸臺與金屬基板相一體設置。進一步優(yōu)選地，所述的凸臺高度為0. 2 0. 5mm。本發(fā)明的另一個目的是提供一種凸型金屬印刷電路板的制作方法，為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是包括以下步驟(1)、在金屬基板上表面形成向上的凸臺；(2)、在所述的金屬基板上表面設置絕緣層，且所述的凸臺凸出于所述的絕緣層的 上表面；(3)、在所述的絕緣層上表面設置電路層；(4)、在所述的電路層上表面設置阻焊層，且所述的凸臺穿過所述的阻焊層，在所 述的阻焊層上開設缺口，使部分所述的電路層露出形成電連接區(qū)域；(5)、在除所述的電連接區(qū)域外的電路層與絕緣層露出表面涂附絕緣漆；(6)、在所有金屬表面除所述的電連接區(qū)域外的露出部分涂附防腐蝕層。優(yōu)選地，所述的凸臺通過化學腐蝕的方法形成。優(yōu)選地，所述的凸臺通過機械沖壓的方法形成。由于上述技術方案運用，本發(fā)明與現有技術相比具有下列優(yōu)點和效果本發(fā)明通 過設置凸臺作為和LED SMD模組接觸的“熱通路”，從而保證在回流焊接后散熱通道的暢通， 大大提高了金屬印刷電路板的散熱能力。


附圖1為本發(fā)明的剖面示意圖；附圖2為本發(fā)明的制作示意圖一；附圖3為本發(fā)明的制作示意圖二 ；附圖4為本發(fā)明的制作示意圖三；附圖5為本發(fā)明的制作示意圖四；附圖6為本發(fā)明的制作示意圖五；附圖7為SMD LED模組焊接到本發(fā)明的金屬印刷電路板的示意圖；附圖8為SMD LED模組焊接到現有技術的金屬印刷電路板的示意圖。其中1、金屬基板；2、絕緣層；3、電路層；3’、電連接區(qū)域；4、阻焊層；5、凸臺；6、 SMD LED 模組。
具體實施例方式下面結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步描述如圖1所示的一種凸型金屬印刷電路板，包括金屬基板1、設置在金屬基板1上的 絕緣層2、設置在絕緣層2上的電路層3、設置在電路層3上的阻焊層4。其中金屬基板1 上設置有凸臺5，凸臺5依次穿過絕緣層5、電路層3和阻焊層4。阻焊層4上對應電路層3 處開設有缺口，位于缺口處的電路層3露出形成電連接區(qū)域3’，凸臺5的上表面、電連接區(qū) 域3’和阻焊層4位于同一平面上。
凸臺5根據需要可設置設置有一個或多個，其凸出的高度為0. 2 0. 5mm。以下具體闡述下本實施例的操作方法(1)、選擇如圖2所示的一塊金屬基板1，金屬基板1的材料為銅材、鋁材或其它高 導熱的合金材料。在經過表面處理后通過機械沖壓或者化學腐蝕等方法在其上表面形成向 上凸出0. 2 0. 5mm的凸臺5，如圖3所示；(2)、在金屬基板1上通過壓制或者其他方法形成帶缺口的絕緣層2(缺口位于凸 臺部)，且凸臺5凸出于絕緣層2的上表面，如圖4所示。絕緣層2可以采用抗靜電、絕緣、 耐高溫的材料；(3)、在絕緣層2上表面設置電路層3，如圖5所示。電路層的材料為高導電性的金 屬，主要是銅箔；(4)、在電路層3上表面設置阻焊層4，且凸臺5穿過阻焊層4。阻焊層4對應電路 層3處，選擇性的開設有缺口，使電路層3部分露出于阻焊層4形成電連接區(qū)域3’，并使得 凸臺5的上表面、電連接區(qū)域3’和阻焊層4位于同一平面上，如圖6所示；(5)、在除電連接區(qū)域3’外的電路層3和絕緣層4的裸露表面要涂上一層薄的絕 緣漆，用于保護電路和防止腐蝕氧化；(6)、在所有的裸露的金屬表面，包括凸臺5、除電連接區(qū)域3’外的電路層3、側面、 背面，或其它裸露的金屬表面，均需要鍍上一層保護層，如鎳金，鍍銀，或其它材料，用于防 止腐蝕。本發(fā)明的金屬印刷電路板在回流焊中與SMD LED模組焊接在一起，形成一個功能 模塊，如圖7所示，和其它部分如電源模塊，控制系統，散熱模塊整合在一起，形成一個完整 的照明系統。上述實施例只為說明本發(fā)明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人 士能夠了解本發(fā)明的內容并據以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。凡根據本發(fā)明 精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
一種凸型金屬印刷電路板，包括金屬基板、設置在所述的金屬基板上的絕緣層、設置在所述的絕緣層上的電路層、設置在所述的電路層上的阻焊層，其特征在于所述的金屬基板上設置有凸臺，所述的凸臺依次穿過所述的絕緣層、電路層和阻焊層，所述的阻焊層上開設有缺口，位于所述的缺口處的電路層露出形成電連接區(qū)域，所述的凸臺的上表面、所述的電連接區(qū)域和所述的阻焊層位于同一平面上。
2.根據權利要求1所述的一種凸型金屬印刷電路板，其特征在于所述的凸臺設置有 一個或多個。
3.根據權利要求2所述的一種凸型金屬印刷電路板，其特征在于所述的凸臺與金屬 基板相一體設置。
4.根據權利要求3所述的一種凸型金屬印刷電路板，其特征在于所述的凸臺高度為 0. 2 0. 5mmο
5.一種凸型金屬印刷電路板的制作方法，其特征在于包括以下步驟(1)、在金屬基板上表面形成向上的凸臺；(2)、在所述的金屬基板上表面設置絕緣層，且所述的凸臺凸出于所述的絕緣層的上表(3)、在所述的絕緣層上表面設置電路層；(4)、在所述的電路層上表面設置阻焊層，且所述的凸臺穿過所述的阻焊層，在所述的 阻焊層上開設缺口，使部分所述的電路層露出形成電連接區(qū)域；(5)、在除所述的電連接區(qū)域外的電路層與絕緣層露出表面涂附絕緣漆；(6)、在所有金屬表面除所述的電連接區(qū)域外的露出部分涂附防腐蝕層。
6.根據權利要求5所述的凸型金屬印刷電路板的制作方法，其特征在于所述的凸臺 通過化學腐蝕的方法形成。
7.根據權利要求5所述的凸型金屬印刷電路板的制作方法，其特征在于所述的凸臺 通過機械沖壓的方法形成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種凸型金屬印刷電路板，包括金屬基板、設置在所述的金屬基板上的絕緣層、設置在所述的絕緣層上的電路層、設置在所述的電路層上的阻焊層，所述的金屬基板上設置有凸臺，所述的凸臺依次穿過所述的絕緣層、電路層和阻焊層，所述的阻焊層上開設有缺口，位于所述的缺口處的電路層露出形成電連接區(qū)域，所述的凸臺的上表面、所述的電連接區(qū)域和所述的阻焊層位于同一平面上。由于該金屬印刷電路板的熱通路上去除了一層熱阻極大的絕緣層，其熱性能要遠遠好于目前流行的金屬板。同時，該型板和其它的金屬印刷電路板可以通用，可以直接取代，非常適合用于大功率或超大功率LED模組。
文檔編號H01L33/62GK101888740SQ20101018919
公開日2010年11月17日 申請日期2010年6月2日 優(yōu)先權日2010年6月2日
發(fā)明者李蕊, 熊大曦 申請人:蘇州科醫(yī)世凱半導體技術有限責任公司