[发明专利]一种高散热铝基LED电路板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高散热铝基LED电路板及其制备方法，属于电路板技术领域。

背景技术

LED产业以响应时间快、寿命周期长，且不含汞、具有环保效益等优点，近年来成为最受瞩目的产业之一。LED虽然属于发光效率较高的产品，但就输入功率而言，约仅有20~30%会转换成光，其余70~80%则转换为热，特别对高功率LED而言，如果发光时产生的热能无法导出，会严重影响产品的生命周期、发光效率和稳定性。因此，防止LED热量的累积，寻求散热及结构设计的最佳方法，就成为当今电子工业设计的一个巨大的挑战。

目前，铝基覆铜板是解决散热问题的有效手段之一，它由独特的三层结构组成，分别是电路层（铜箔）、绝缘层和金属基层。绝缘层是铝基板最核心的技术，绝缘层热传导性能越好，越有利于热量的扩散，从而达到提高模块的功率负荷，延长使用寿命。铝基覆铜板虽然具有较好的导热性，但是绝缘层的热阻较大，严重影响热量的有效导出，导致铝基电路板的使用性能下降。

铝基板绝缘层是功率模块结构中最大的导热屏障，绝缘层热传导性能越好，越有利于器件运行时所产生热量的扩散，也就越有利于降低器件的运行温度，从而达到提高模块的功率负荷，减小体积，延长寿命，提高功率输出等目的。目前大量的研发工作也集中于开发高散热的绝缘层，然而以高分子聚合物为支撑的绝缘层严重影响了铝基电路板的散热性能（CN101847684A）。

传统制备电路层的方法主要是基于铜箔的蚀刻技术，该方法步骤繁琐，且制备过程产生大量的废液和废料，增加了环境污染，造成了材料浪费和成本增加。

发明内容

本发明的目的是提供一种高散热铝基LED电路板及其制备方法,本发明提供的制备方法减少了LED电路板的层数，提高了传热效率及散热性能，且简化了工艺流程，节能、环保。

本发明所提供的一种铝基LED电路板，包括依次叠加的铝基板、氧化铝绝缘层和电路层。

上述的铝基LED电路板中，所述铝基板可为铝板、合金铝板或复合铝板，所述铝板可采用高纯铝板（如由含量99.9%以上的高纯铝轧制而成的）或纯铝板（如基本由纯铝轧制而成的）；所述合金铝板中的辅助合金具体可采用铜、锰、硅或镁金属。

上述的铝基LED电路板中，所述铝基板的厚度可为0.1~200mm；

所述氧化铝绝缘层的厚度可为10~200μm，其表面具有纳米粗糙结构，形貌为纳米孔状；

所述电路层的厚度可为1~50μm。

上述的铝基LED电路板中，所述电路层的电阻率可为2.0~10.0μΩ/cm。

上述的铝基LED电路板中，所述电路层上还可设有防护层。

本发明还提供了上述铝基LED电路板的制备方法，包括如下步骤：

（1）通过阳极氧化法在所述铝基板上制备所述氧化铝绝缘层；

（2）在所述氧化铝绝缘层上直接喷墨印刷所述电路层即得到所述铝基LED电路板。

上述的制备方法中，步骤（1）中，所述阳极氧化法所采用的电解液为硫酸溶液，所述硫酸溶液的浓度可为10~30g/L，氧化电压可为8~15V，电流密度可为50~200mA/cm²，氧化时间可为10~200s。

上述的制备方法中，所述硫酸溶液的浓度可为10g/L~25g/L、15g/L~30g/L、10g/L、15g/L、20g/L、25g/L或30g/L；所述氧化电压具体可为10~15V、10V或15V；所述电流密度具体可为60~150mA/cm²、80~100mA/cm²、60mA/cm²、80mA/cm²、100mA/cm²或150mA/cm²；所述氧化时间具体可为50~150s、50~120s、50s、100s、120s或150s。

上述的制备方法中，步骤（2）中，所述方法还包括对所述电路层进行烘干的步骤。

上述的制备方法中，所述烘干的温度可为100~300℃，具体可为100~250℃、150~200℃、100℃、150℃、200℃或250℃，时间可为20~120min，具体可为20~100min、20min、30min、50min或100min。

上述的制备方法中，所述方法还包括在所述电路层之上喷涂或印刷所述防护层的步骤。

本发明具有如下有益效果：