本發(fā)明涉及一種片式光源基板，尤其是一種熱電分離的高導(dǎo)熱片式光源基板。

背景技術(shù)：

LED (Light Emitting Diode：發(fā)光二極管) 作為第四代光源，因其節(jié)能、環(huán)保、長壽命等優(yōu)點(diǎn)極具發(fā)展前景。在采用LED光源制造照明燈具時(shí)，需要將封裝好的LED模塊焊接在基板上。對于LED來說，散熱尤為重要，因?yàn)榻Y(jié)溫升高會(huì)對LED的色漂移，光效，光衰等性能產(chǎn)生巨大的影響，溫度過高會(huì)直接導(dǎo)致LED壽命損耗，發(fā)光效率下降。所以要求整個(gè)LED模組內(nèi)，熱量傳遞途徑的熱阻越低越好。

目前，LED行業(yè)中所應(yīng)用的PCB材料包括玻璃纖維環(huán)氧樹脂PCB，覆銅陶瓷PCB，金屬基PCB（MCPCB）；其中，金屬基PCB的熱阻最小，散熱性能最好，因此在業(yè)內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。但金屬基PCB制造時(shí)，其必須覆蓋有一層絕緣薄膜，這種絕緣薄膜的熱導(dǎo)率僅為0.2~0.5W/mK，嚴(yán)重影響了基板的散熱性能，使金屬基PCB應(yīng)用于大功率LED模組時(shí)，會(huì)由于散熱不及時(shí)，而嚴(yán)重影響LED的壽命和發(fā)光效率。

因此，亟需研發(fā)一種適用于大功率LED、散熱性能好的LED光源基板。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)和不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、散熱良好、適用于大功率LED、熱電分離的高導(dǎo)熱片式光源基板。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用技術(shù)方案為：一種熱電分離的高導(dǎo)熱片式光源基板，包括兩塊導(dǎo)熱金屬板和夾于兩塊導(dǎo)熱金屬板之間的高導(dǎo)熱電極板，所述高導(dǎo)熱電極板與導(dǎo)熱金屬板之間設(shè)有第一絕緣層，高導(dǎo)熱電極板包括若干條相互分離的高導(dǎo)熱電極條和填充于高導(dǎo)熱電極條之間的第二絕緣層，SMD燈珠或倒裝芯片封裝于高導(dǎo)熱電極條的端面。該電極可通過回流焊的方式用焊片將SMD燈珠或倒裝芯片焊接于高導(dǎo)熱電極條的端面時(shí)形成。

優(yōu)選地，所述第一絕緣層和第二絕緣層的厚度為0.08-0.1mm。

優(yōu)選地，所述第一絕緣層和第二絕緣層均為熱固性或熱塑性材料層。

優(yōu)選地，所述的熱塑性材料為耐高溫靜電絕緣材料層。

優(yōu)選地，所述的耐高溫靜電絕緣材料為環(huán)氧樹脂膠層，還可以是BT/PI/PP材料層。

優(yōu)選地，所述高導(dǎo)熱電極條為銅高導(dǎo)熱電極條或銀高導(dǎo)熱電極條。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)熱金屬板為鋁材金屬板。

進(jìn)一步地，所述高導(dǎo)熱電極條的端面與導(dǎo)熱金屬板的端面齊平，SMD燈珠直接封裝于高導(dǎo)熱電極條的端面。又或者，在所述高導(dǎo)熱電極條的端面橫向設(shè)置內(nèi)凹的開口槽，倒裝LED芯片直接封裝于高導(dǎo)熱電極條的端面。

由于銅的導(dǎo)熱系數(shù)為384W/m.K，且光源基板采用了熱電分離結(jié)構(gòu)，芯片工作時(shí)產(chǎn)生的高密度熱量由銅高導(dǎo)熱電極條或銀高導(dǎo)熱電極條直接傳導(dǎo)出去，并由鋁材金屬板傳給散熱器散熱，從而實(shí)現(xiàn)了熱的直接傳導(dǎo)和電極與熱的分離，與金屬基印制電路板或陶瓷基板的光源基板相比，本技術(shù)方案所制造的光源基板的熱導(dǎo)率提高了上百倍至數(shù)百倍。

另外，本發(fā)明還涉及一種熱電分離的高導(dǎo)熱片式光源基板的制造方法，該制造方法的步驟為：

（1）將多個(gè)柱狀的高導(dǎo)熱電極條并排排列于同一個(gè)平面上，于各高導(dǎo)熱電極條之間填充絕緣材料令各高導(dǎo)熱電極條之間填充有第二絕緣層，將并排排列形成一層或多層高導(dǎo)熱電極條用兩塊夾持金屬板在左右兩側(cè)壓緊，并施加高溫?zé)釅?，使每層的各高?dǎo)熱電極條之間互相絕緣膠合，從而形成了高導(dǎo)熱電極板；

（2）將高導(dǎo)熱電極板的上下表面打磨光亮平整，并貼附第一絕緣層，該第一絕緣層為絕緣薄膜，高導(dǎo)熱電極板夾于上下兩塊導(dǎo)熱金屬板之間，熱壓膠合形成高導(dǎo)熱電極之間及其與導(dǎo)熱金屬板之間互相絕緣的高導(dǎo)熱片式光源基板。

該熱電分離的高導(dǎo)熱片式光源基板的制造方法也可以采用如下方式，該制造方法的步驟為：

(1)將多個(gè)金屬電極板疊層放置，并在各金屬電極板疊層之間填充夾有第二絕緣層，在疊層的金屬電極板上下表面進(jìn)行熱壓，使疊層的金屬電極板之間相互絕緣并緊密連接，然后對疊層的金屬電極板垂直向下方向進(jìn)行切割剪裁，形成由多個(gè)高導(dǎo)熱電極條形成的高導(dǎo)熱電極板;

(2)將高導(dǎo)熱電極板的上下表面打磨光亮平整，并第一絕緣層，該第一絕緣層為絕緣薄膜，高導(dǎo)熱電極板夾于上下兩塊導(dǎo)熱金屬板之間，熱壓膠合形成高導(dǎo)熱電極之間及其與導(dǎo)熱金屬板之間互相絕緣的高導(dǎo)熱片式光源基板。

制造時(shí)，第一絕緣層和第二絕緣層本質(zhì)上就是填充于鋁材金屬板與高導(dǎo)熱電極條之間及高導(dǎo)熱電極條與高導(dǎo)熱電極條之間的環(huán)氧樹脂膠，優(yōu)選地，該環(huán)氧樹脂膠在各高導(dǎo)熱電極條之間及高導(dǎo)熱電極條與鋁材金屬板之間的填充厚度一致。之所以采用第一絕緣層和第二絕緣層的敘述方式，是為了更清晰地表述本發(fā)明的結(jié)構(gòu)。

封裝時(shí)，若高導(dǎo)熱電極條或高導(dǎo)熱電極條的端面與鋁材金屬板的端面齊平，則將SMD燈珠橫跨環(huán)氧樹脂膠層貼在高導(dǎo)熱電極條的端面上，然后通過回流焊的方式用焊片將燈珠與高導(dǎo)熱電極條的端面焊接在一起，最后在光源基板的兩塊鋁材金屬板上夾持散熱器，并在兩側(cè)的高導(dǎo)熱電極條施加電流，最終形成一種自帶散熱的片式LED光源。

若高導(dǎo)熱電極條的端面設(shè)置有內(nèi)凹的開口槽，則將倒裝LED芯片橫跨絕緣層貼在該開口槽上，然后通過回流焊的方式用焊片將倒裝LED芯片與該開口槽焊接在一起，并在該開口槽內(nèi)涂覆熒光膠，最后在光源基板的兩塊鋁材金屬板上夾持散熱器，并在兩側(cè)的高導(dǎo)熱電極條施加電流，最終形成一種自帶散熱的片式LED光源。

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明的高導(dǎo)熱片式光源基板采用了熱電分離結(jié)構(gòu)，使芯片工作時(shí)產(chǎn)生的高密度熱量由高導(dǎo)熱電極板直接傳導(dǎo)出去，并由鋁材金屬板傳給夾于其兩側(cè)的散熱器散熱，從而實(shí)現(xiàn)了熱的直接傳導(dǎo)和電極與熱的分離。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡單，容易制造，散熱性能好，易于夾持，適用于大功率LED，與金屬基印制電路板或陶瓷基板的光源基板相比，本發(fā)明的熱導(dǎo)率提高了上百倍至數(shù)百倍。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說明：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的一種熱電分離的高導(dǎo)熱片式光源基板的示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例1的一種熱電分離的高導(dǎo)熱片式光源基板的橫向截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例1的一種熱電分離的高導(dǎo)熱片式光源基板的結(jié)構(gòu)分解示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例1的一種熱電分離的高導(dǎo)熱片式光源基板在制造時(shí)的示意圖；

圖5為高導(dǎo)熱電極板裁剪掉多余部分后得到銅電極的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例1的一種熱電分離的高導(dǎo)熱片式光源基板焊接SMD燈珠3528后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例2的一種熱電分離的高導(dǎo)熱片式光源基板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明實(shí)施例2的一種熱電分離的高導(dǎo)熱片式光源基板焊接LED裸芯片后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本發(fā)明實(shí)施例3的一種熱電分離的高導(dǎo)熱片式光源基板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)所作出的環(huán)形結(jié)構(gòu)的熱電分離的高導(dǎo)熱片式光源基板。

圖11為本發(fā)明實(shí)施例4的一種熱電分離的高導(dǎo)熱片式光源基板在制造時(shí)的示意圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

本實(shí)施例1所描述的一種熱電分離的高導(dǎo)熱片式光源基板，如圖1、圖2、圖3、圖5和圖6所示，包括兩塊鋁材金屬板1和夾于兩塊鋁材金屬板之間的高導(dǎo)熱電極板，該高導(dǎo)熱電極板與鋁材金屬板之間設(shè)有第二絕緣層2，該第二絕緣層為環(huán)氧樹脂膠層，高導(dǎo)熱電極板包括11條相互分離的銅高導(dǎo)熱電極條3和填充于銅高導(dǎo)熱電極條之間的環(huán)氧樹脂膠層。本實(shí)施例中，環(huán)氧樹脂膠層的厚度為0.08mm；銅高導(dǎo)熱電極條的端面與鋁材金屬板的端面齊平。

另外，本實(shí)施例還涉及一種熱電分離的高導(dǎo)熱片式光源基板的制造方法，該制造方法的步驟為：

（1）將多個(gè)柱狀的高導(dǎo)熱電極條并排排列于同一個(gè)平面上，于各高導(dǎo)熱電極條之間填充絕緣材料令各高導(dǎo)熱電極條3之間填充有第二絕緣層2，將并排排列形成一層或多層高導(dǎo)熱電極條用兩塊夾持金屬板13在左右兩側(cè)壓緊，并施加高溫?zé)釅?，使每層的各高?dǎo)熱電極條之間互相絕緣膠合，從而形成了高導(dǎo)熱電極板，如圖4所示；

（2）將高導(dǎo)熱電極板的上下表面打磨光亮平整，并貼附第一絕緣層，該第一絕緣層為絕緣薄膜，高導(dǎo)熱電極板夾于上下兩塊導(dǎo)熱金屬板之間，熱壓膠合形成高導(dǎo)熱電極之間及其與導(dǎo)熱金屬板之間互相絕緣的高導(dǎo)熱片式光源基板。

將正裝SMD燈珠（3528）4橫跨環(huán)氧樹脂膠層貼在銅高導(dǎo)熱電極條的端面，通過回流焊的方式用焊片將SMD燈珠（3528）與銅高導(dǎo)熱電極條的端面焊接在一起，最后在光源基板的兩塊鋁材金屬板的板面上夾持散熱器，并在兩側(cè)的銅高導(dǎo)熱電極條上施加電流，最終形成一種自帶散熱的片式LED光源。

由于銅的導(dǎo)熱系數(shù)為384W/m.K，且本實(shí)施例的光源基板采用了熱電分離結(jié)構(gòu)，芯片工作時(shí)產(chǎn)生的高密度熱量可由銅高導(dǎo)熱電極條直接傳導(dǎo)出去，并由鋁材金屬板傳給散熱器散熱，從而實(shí)現(xiàn)了熱的直接傳導(dǎo)和電極與熱的分離，與金屬基印制電路板或陶瓷基板的光源基板相比，本熱電分離的高導(dǎo)熱片式光源基板的熱導(dǎo)率提高了上百倍至數(shù)百倍。

實(shí)施例2

本實(shí)施例2是在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造的，不同點(diǎn)在于，本實(shí)施例2的高導(dǎo)熱電極條的端面還橫向設(shè)有內(nèi)凹的開口槽，而實(shí)施例1中銅導(dǎo)熱電極條的端面為平整的；本實(shí)施例2的環(huán)氧樹脂膠層的厚度與實(shí)施例1的不同, 且采用銀高導(dǎo)熱電極條代替實(shí)施例1的銅高導(dǎo)熱電極條。具體如下：

如圖7和圖8所示，本實(shí)施例2中，銀高導(dǎo)熱電極條11的端面還橫向切割有一條內(nèi)凹而兩側(cè)外張的長條形的開口槽5。

本實(shí)施例2中，環(huán)氧樹脂膠層12的厚度為0.1mm。

將LED裸芯片6橫跨環(huán)氧樹脂膠層貼在銀高導(dǎo)熱電極條的開口槽，通過回流焊的方式用焊片將LED裸芯片與該開口槽焊接在一起，并在開口槽內(nèi)涂覆熒光膠7，最后在光源基板的兩塊鋁材金屬板的板面上夾持散熱器，并在兩側(cè)的銀高導(dǎo)熱電極條上施加電流，最終形成一種自帶散熱的片式LED光源。

本實(shí)施例2中，LED裸芯片產(chǎn)生的熱量可以直接通過金屬焊料傳導(dǎo)至銀高導(dǎo)熱電極條上，通過銀高導(dǎo)熱電極條傳導(dǎo)到外界，銀電極導(dǎo)熱系數(shù)為414W/m.K，且光源基板采用了熱電分離結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了電極與熱量傳遞途徑的分離，使LED裸芯片的熱量由銀高導(dǎo)熱電極條快速傳導(dǎo)出去，與實(shí)施例1的正裝結(jié)構(gòu)相比，本實(shí)施例2的倒裝結(jié)構(gòu)的熱阻降低數(shù)十倍，LED芯片的結(jié)溫更低，壽命更長，發(fā)光效率更為良好。

實(shí)施例3

本實(shí)施例3是在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造的，本實(shí)施例3所描述的一種熱電分離的高導(dǎo)熱片式光源基板，如圖9所示，包括導(dǎo)熱金屬板8和絕緣膠9，該導(dǎo)熱金屬板由一塊銅板裁制而成，該絕緣膠為環(huán)氧樹脂膠。具體是沿著銅板表面的弧線將其等分裁開，并在縫隙中填充環(huán)氧樹脂膠以膠合。

本實(shí)施例的光源基板適用于局部大功率、高密度的LED10，結(jié)構(gòu)簡單，容易制造。

實(shí)施例4

本實(shí)施例4是在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上進(jìn)行改變，其具體為熱電分離的高導(dǎo)熱片式光源基板的制造方法的不同，本實(shí)施例4的制造方法的步驟如下：

1)將多個(gè)金屬電極板14疊層放置，并在各金屬電極板疊層之間填充夾有第二絕緣層2，在疊層的金屬電極板上下表面進(jìn)行熱壓，使疊層的金屬電極板之間相互絕緣并緊密連接，然后對疊層的金屬電極板垂直向下方向進(jìn)行切割剪裁，形成由多個(gè)高導(dǎo)熱電極3條形成的高導(dǎo)熱電極板，如圖11所示;

(2)將高導(dǎo)熱電極板的上下表面打磨光亮平整，并第一絕緣層，該第一絕緣層為絕緣薄膜，高導(dǎo)熱電極板夾于上下兩塊導(dǎo)熱金屬板之間，熱壓膠合形成高導(dǎo)熱電極之間及其與導(dǎo)熱金屬板之間互相絕緣的高導(dǎo)熱片式光源基板。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)作任何形式上的限制。凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，就如圖10所示的環(huán)型，又或者波浪型，S型等變形結(jié)構(gòu)的，均仍屬于本發(fā)明的技術(shù)方案的范圍內(nèi)。