一種基于硬質氧化鋁材料的led基板及其制備方法
【專利摘要】一種基于硬質氧化鋁材料的LED基板，包括：基板和引線框架，基板表面設有氧化層，引線框架貼合于基板的表面，引線框架與基板膠合固定，引線框架上設有LED芯片。還公開了其制造方法，包括：切割基板、基板氧化處理、基板染色、蝕刻引線框架、電鍍引線框架、膠合和烘烤。本發(fā)明采用硬質氧化鋁材料作為LED基板，與傳統(tǒng)的LED基板比較，成本更低，不僅解決了散熱性能差的問題還同時保證其絕緣能力。
【專利說明】一種基于硬質氧化鋁材料的LED基板及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種LED模組，具體涉及一種基于硬質氧化鋁材料的LED基板。
【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)的鋁基板的結構如圖2所示，主要由基板，絕緣層，線路層所組成，基板采用的材料為鋁。鋁基板負責散熱，線路層負責導通線路與焊線，絕緣層負責隔離線路與散熱層。由于絕緣層通常是由散熱系數(shù)低的環(huán)氧樹脂制成，所以散熱效果通常并不理想。
[0003]銅基板的結構如圖3所示，基板采用的材料為銅，其底部直接與金屬接觸散熱，線路為PPA或者其他絕緣材料隔離，優(yōu)點是散熱良好，但工藝比較復雜，價格相對較高。
[0004]陶瓷基板的結構如圖4所示，基板采用的材料為陶瓷。由于陶瓷本身絕緣，并且擁有較高的導熱系數(shù)，因此無需絕緣，芯片和線路可以直接固定到基板上，工藝簡單，但由于陶瓷價格，基板價格較高。
[0005]因此現(xiàn)在急迫的需要開發(fā)一種價格低廉，同時兼顧絕緣和散熱的基板。
【發(fā)明內容】
[0006]本發(fā)明的目的在于，提供一種基于硬質氧化鋁材料的LED基板，既保留了鋁基板原有的特點，又對散熱做出了改進，以克服現(xiàn)有技術所存在的上述缺點和不足。
[0007]作為本發(fā)明的第一方面，一種基于硬質氧化鋁材料的LED基板，其特征在于，包括:基板和引線框架，所述基板表面設有氧化層，所述引線框架貼合于基板的表面，所述引線框架與基板膠合固定，所述引線框架上設有LED芯片。
[0008]進一步，所述基板的形狀為圓形或多邊形。
[0009]進一步,所述基板的厚度為0.5_3mm。
[0010]進一步，所述氧化層的厚度為10-80 μ m。
[0011]進一步，所述基板的材料為純鋁或鋁合金。
[0012]作為本發(fā)明的第二方面，一種基于硬質氧化鋁材料的LED基板的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0013](I)切割基板:將基板切割成所需要的形狀大小；
[0014](2)基板氧化處理:將基板進行硬質陽極氧化處理，同時調整氧化層厚度；
[0015](3)基板染色:對氧化處理完的基板進行染色處理或是放棄染色；
[0016](4)蝕刻引線框架:將銅片通過蝕刻工藝加工成引線框架；
[0017](5)電鍍引線框架:將引線框架進行電鍍處理；
[0018](6)膠合:引線框架一面涂以膠水，然后將引線框架貼合于基板上；
[0019](7)烘烤:將基板和引線框架放入烤箱烘烤固定。
[0020]進一步，所述基板的染色處理可以選擇白色、銀色和銀白色。
[0021 ] 進一步，所述電鍍處理可以選擇鍍金或是鍍銀。
[0022]本發(fā)明的有益效果:
[0023]1、成本低廉，產品結構簡單，同時基板材料選擇的是價格低廉的鋁，因此無論是人力或是材料都比其他的基板成本更低。
[0024]2、兼顧散熱性能和絕緣能力，將環(huán)氧樹脂用氧化層代替，相比于環(huán)氧樹脂，氧化層的散熱能力更強，但是也同樣能起到絕緣作用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明整體結構圖。
[0026]圖2為傳統(tǒng)的鋁基板結構圖。
[0027]圖3為銅基板的結構圖。
[0028]圖4為陶瓷基板的結構圖。
[0029]圖5為本發(fā)明基板的結構圖。
[0030]圖6為本發(fā)明引線框架的結構圖。
[0031]附圖標記:
[0032]基板100、氧化層110、絕緣層120和線路層130。
[0033]引線框架200。
[0034]LED 芯片 300
【具體實施方式】
[0035]以下結合具體實施例，對本發(fā)明作進步說明。應理解，以下實施例僅用于說明本發(fā)明而非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0036]實施例1
[0037]圖1為本發(fā)明整體結構圖、圖2為傳統(tǒng)的鋁基板結構圖、圖3為銅基板的結構圖、圖4為陶瓷基板的結構圖、圖5為本發(fā)明基板的結構圖和圖6為本發(fā)明引線框架的結構圖。
[0038]如圖1所不，一種基于硬質氧化招材料的LED基板包括:基板100和引線框架200,基板100表面設有氧化層110，引線框架200貼合于基板100的表面，引線框架200與基板100膠合固定，引線框架200上設有LED芯片300。
[0039]如圖5和圖6所示，其中，基板100的材料可以選擇純鋁或鋁合金，厚度為0.5_3mm之間。本實施例中，基板100的材料選擇的是純鋁，鋁的成本相較于陶瓷的成本更加低廉，同時其散熱能力強，但因為是金屬制品，因此需要做好絕緣措施，本發(fā)明通過對基板100進行硬質陽極氧化處理，在基板100表面形成一層氧化層110。氧化層110能夠起到絕緣作用，同時因為其厚度非常薄，氧化層110的厚度為10-80 μ m之間，因此對引線框架200與基板100之間的接觸距離影響較小，從而使得基板100的散熱性能得到提高，本實施例中氧化層110的厚度為50 μ m，基板100的厚度為0.8mm。引線框架200貼合于基板100的表面，通過在引線框架200上涂抹膠水后與基板100膠合，本實施例中膠水采用的是環(huán)氧膠水，因為有氧化層110，因此不全部依賴于環(huán)氧膠水來絕緣，使得環(huán)氧膠水的厚度明顯減少，整個基板100的的散熱能力有了提高?；?00的形狀可以選擇圓形或多邊形，本實施例中采用的是矩形。
[0040]傳統(tǒng)的鋁基板的結構如圖2所示，主要功能由基板100，絕緣層120，線路層130所組成，基板100采用的材料為鋁。采用鋁作為材料的基板100負責散熱，線路層130負責導通線路與焊線，絕緣層120負責隔離線路與散熱層。由于絕緣層120通常是由散熱系數(shù)低的環(huán)氧樹脂制成，所以散熱效果通常并不理想。
[0041]銅基板的結構如圖3所示，基板100采用的材料為銅，其底部直接與金屬接觸散熱，采用聚鄰苯二酰胺簡稱PPA作為絕緣層120，利用銅片作為線路層130，其優(yōu)點是散熱良好，但工藝比較復雜，價格相對較高。
[0042]陶瓷基板的結構如圖4所示，基板100采用的材料為陶瓷。由于陶瓷本身絕緣，并且擁有較高的導熱系數(shù)，因此無需絕緣，LED芯片300和線路可以直接固定到基板100上，工藝簡單，但由于陶瓷價格，基板100價格較高。
[0043]綜上所述，我們可以發(fā)現(xiàn)如果基板材料想要從廉價的角度出發(fā)，則陶瓷就不是非常好的選擇；從絕緣的角度來說，銅基板采用的是PPA作為絕緣層120，其價格較高，同時技術較為復雜，很難進行改進。因此本發(fā)明從鋁的性質上出發(fā)，眾所周知，氧化鋁本身絕緣性非常好，危險性低，如果直接采用鋁作為基板100，然后在基板100表面進行硬質陽極氧化處理，直接能產生可以任意調節(jié)厚度的氧化層110作為絕緣層120，其材料和技術成本會非常低。
[0044]本發(fā)明的制備方法，具體包括以下步驟:
[0045](I)切割基板:將基板100切割成所需要的形狀大小，本實施例中是矩形，因此先把基板100切割成矩形；
[0046](2)基板氧化處理:將基板100進行硬質陽極氧化處理，同時調整氧化層110厚度，完成陽極氧化處理后用夾具進行固定。氧化層110的厚度直接影響基板的散熱性能，在實際生產操作中可以將厚度控制在10-80 μ m的范圍內，本實施例中是將厚度設置在50 μ m,這樣既可以保證基板100和引線框架200的絕緣性，也不會影響鋁基板的散熱性能；
[0047](3)基板染色:對氧化處理完的基板100進行染色處理或是放棄染色，顏色選擇包括白色、銀色和銀白色，本實施例中是采用有色氧化，選擇的顏色為白色；
[0048](4)蝕刻引線框架:將銅片通過蝕刻工藝加工成引線框架200，引線框架200的材質選用的是銅，本實施例中是將引線框架200加工成“凸”字型，用夾具進行固定；
[0049](5)電鍍引線框架:將引線框架200進行電鍍處理，可以選擇鍍金或是鍍銀，增強其導電性能；
[0050](6)膠合:引線框架200 —面涂以膠水，然后將引線框架200貼合于基板100上，本實施例中膠水采用的是環(huán)氧膠水，環(huán)氧膠水不涂抹在引線框架200以外的地方，將涂抹膠水后的引線框架200與固定在夾具中的基板100進行貼合。固定兩種材料的夾具之間相互固定，緊密貼合；
[0051](7)烘烤:將基板100和引線框架200放入烤箱烘烤固定，將夾具以及被夾具固定的基板100和引線框架200 —起送入烤箱烘烤，烘烤后的引線框架200與基板100會牢固粘接在一起。
[0052]完成上述步驟后，引線框架200與基板100粘接牢固后即完成了制備。完成后是一整塊的LED基板連板，可以在其表面進行LED封裝，將封裝完成后的LED基板連板進行切害I]，成為LED光源；或者將LED基板連板先進行切割，再在其表面進行封裝，成為LED光源。
[0053]以上對本發(fā)明的【具體實施方式】進行了說明，但本發(fā)明并不以此為限，只要不脫離本發(fā)明的宗旨，本發(fā)明還可以有各種變化。
【權利要求】
1.一種基于硬質氧化鋁材料的LED基板，其特征在于，包括:基板(100)和引線框架(200)，所述基板(100)表面設有氧化層(110)，所述引線框架(200)貼合于基板(100)的表面，所述引線框架(200)與基板(100)膠合固定，所述引線框架(200)上設有LED芯片(300)。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于硬質氧化鋁材料的LED基板，其特征在于:所述基板(100)的形狀為圓形或多邊形。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種基于硬質氧化鋁材料的LED基板，其特征在于:所述基板(100)的厚度為0.5-3_。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種基于硬質氧化鋁材料的LED基板，其特征在于:所述氧化層(110)的厚度為10-80 μ m。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種基于硬質氧化鋁材料的LED基板，其特征在于:所述基板(100)的材料為純招或招合金。
6.一種如權利要求1所述的基于硬質氧化鋁材料的LED基板的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (O切割基板:將基板(100)切割成所需要的形狀大小； (2)基板氧化處理:將基板(100)進行硬質陽極氧化處理，同時調整氧化層(110)厚度； (3)基板染色:對氧化處理完的基板(100)進行染色處理或是放棄染色； (4)蝕刻引線框架:將銅片通過蝕刻工藝加工成引線框架(200)； (5)電鍍引線框架:將引線框架(200)進行電鍍處理； (6)膠合:引線框架(200)—面涂以膠水，然后將引線框架(200)貼合于基板(100)上； (7)烘烤:將基板(100)和引線框架(200)放入烤箱烘烤固定；
7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于:所述基板(100)的染色處理可以選擇白色、銀色和銀白色。
8.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于:所述電鍍處理可以選擇鍍金或是鍍銀。
【文檔編號】H01L33/64GK104347777SQ201310312264
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年7月23日 優(yōu)先權日:2013年7月23日
【發(fā)明者】李建勝 申請人:上海鼎暉科技股份有限公司