專利名稱：一種導熱鋁基板及其制作方法
技術領域：
本發明涉及金屬基板領域，尤其涉及一種導熱鋁基板及其制作方法。
背景技術：
金屬基板是指由金屬層(例如，鋁、鋁合金、銅、砂鋼等金屬薄板)、絕緣介質層(改性環氧樹脂、PI樹脂、PPO樹脂等)和銅箔(電解銅箔、壓延銅箔等)三位一體復合制成的金屬基覆銅板，并在金屬基覆銅板上制作印制電路的一種特殊印制電路板，它被稱為金屬基印制電路板，簡稱為金屬基板。由于鋁在金屬基板中廣泛使用，因而金屬基板也被稱為金屬招基板。
金屬基板以其優異的機械加工性能、電磁屏蔽性能、尺寸穩定性能、磁力性能及多功能性能，在混合集成電路、汽車、摩托車、辦公自動化、大功率電器設備、電源設備等領域，得到了越來越多的應用，特別是在LED封裝產品中作為底基板得到廣泛地應用。但是在金屬基板上的LED等發光發熱裝置，大部分的能量都被轉化為了熱能，使得金屬基板以及發熱裝置的表面溫度由25度上升到100度，其工作效率將衰退20%以上，因而提高發熱裝置的工作效率，散熱系統的設計成為了一個關鍵的環節。而金屬基板的散熱性能對于發熱裝置保證高的工作效率至關重要，現有的金屬基板如圖I所示，該金屬基板為導熱鋁基板，包括導電層110、絕緣導熱層120、鋁基板130三部分，發熱裝置100與導電層110焊接，并通過絕緣導熱層120將熱傳導至鋁基板進行散熱，此結構的導熱鋁基板因需要將熱通過絕緣導熱層120進行散發出去，而絕緣導熱層120的熱傳導效率不高，因而導熱鋁基板整體的散熱性較差。因此，現有技術還有待于改進和發展。

發明內容
鑒于上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種導熱鋁基板及其制作方法，旨在解決現有金屬鋁基板的散熱性差的問題。本發明的技術方案如下
一種導熱鋁基板，包括依次設置的鋁板層、絕緣導熱層、導電層，所述絕緣導熱層設置在鋁板層與導電層之間，其中，在所述鋁板層、絕緣導熱層及導電層上貫穿有通孔，并在所述通孔內鑲嵌有用于連接發熱裝置的銅柱。所述的導熱鋁基板，其中，所述銅柱直徑比通孔直徑大0. 1mm。所述的導熱鋁基板，其中，所述發熱裝置為LED燈。所述的導熱鋁基板，其中，所述絕緣導熱層的材質為環氧樹脂。 所述的導熱鋁基板，其中，所述導電層的材質為銅箔。一種導熱鋁基板的制作方法，其包括步驟
A、將絕緣導熱層覆蓋于鋁板層上，并將導電層設置在絕緣導熱層上；
B、在所述鋁板層、絕緣導熱層及導電層上貫穿有通孔；C、在所述通孔內鑲嵌有用于連接發熱裝置的銅柱。有益效果本發明導熱鋁基板及其制作方法，通過在金屬鋁基板上貫穿設置通孔，并且在該通孔內鑲嵌有用于連接發熱裝置的銅柱，從而將發熱裝置產生的熱通過銅柱向銅柱兩邊的鋁基板以及銅柱本身散發出去，從而大大提高了導熱鋁基板的導熱系數以及散熱性能。


圖I為現有技術中導熱招基板的結構不意圖。圖2為本發明導熱鋁基板較佳實施例的結構示意圖。圖3為本發明導熱鋁基板制作方法較佳實施例的流程圖。
具體實施例方式本發明提供一種導熱鋁基板及其制作方法，為使本發明的目的、技術方案及效果更加清楚、明確，以下對本發明進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。本發明導熱鋁基板，包括依次設置的鋁板層、絕緣導熱層、導電層，在所述鋁板層、絕緣導熱層及導電層上貫穿有通孔，并在所述通孔內鑲嵌有用于連接發熱裝置的銅柱。下面結合圖示對本發明作詳細的描述。如圖2所示，圖2為本發明導熱鋁基板的結構示意圖，其包括鋁板層230、絕緣導熱層220、導電層210，該絕緣導熱層220覆蓋在鋁板層230上，而導電層210則設置在絕緣導熱層220上，即絕緣導熱層220設置在鋁板層230與導電層210之間。本發明的核心所在就是在鋁板層230、絕緣導熱層220、導電層210貫穿有通孔(因視角關系圖中未示出)，在該通孔內鑲嵌有用于連接發熱裝置200的銅柱240。該銅柱240固定在通孔內，當發熱裝置200連接到銅柱240上之后，發熱裝置200所發出的熱直接通過銅柱240向兩邊的鋁基板擴散散熱，此外還可向下利用銅柱240直接散熱，由于金屬銅的散熱性能高因而導熱鋁基板的整體散熱效果佳。進一步，所述銅柱240直徑比通孔直徑大0. 1mm，這樣通孔有足夠大的空間容納下銅柱240，且不至于銅柱240松動，該銅柱240以擠壓的方式鑲嵌進通孔內，然后將銅住240固定在通孔中。 進一步，在本發明中，所述發熱裝置200為LED燈。即將本發明應用于LED封裝產品中，可LED燈發出的熱充分散發出去。該LED燈可通過焊接方式連接在銅柱240上。將本發明應用于LED封裝產品后的導熱系數較傳統LED封裝產品的導熱系數大大降低。在如圖I所示的傳統LED封裝產品中，假設導電層110為銅箔，這樣導電層110的導熱系數為400W/mK，絕緣導熱層120的導熱系數為2W/mK，而鋁基板130的導熱系數為200W/mK，最終的導熱系數將小于2 W/mK。在本發明中，焊接用的錫焊接層導熱系數為80 W/mK，銅柱200的導熱系數為400W/mK，其最終的導熱系數為80 W/mK左右，從所得結果可以看出，本發明中的導熱系數大大提高，最終的導熱性能優良。在本發明中，導熱鋁基板的絕緣導熱層220是可由不同樹脂組成，例如環氧樹脂、聚烯烴樹脂、聚酰亞胺樹脂(PI)、聚苯醚樹脂(PPE)等，他們所構成的鋁基板在許多性能、上，特別是在散熱性能、絕緣性能、耐熱性能上都存在不小的差異。在本發明中為了提高散熱性能，絕緣導熱層220采用高導熱的環氧樹脂或高導熱的其他樹脂制成。為了提高鋁基板的散熱性能，還可在絕緣導熱層200中假如導熱型填料，絕緣層越薄，金屬基板的熱傳導性越高，但絕緣層越薄，板材的耐壓性能就越低，所以可在環氧樹脂制成的絕緣導熱層220中加入高導熱、高絕緣的陶瓷粉末，這樣的絕緣層具有很低的熱阻，很高的絕緣強度，良好的粘彈性，能夠吸收器件焊接和運行時產生的機械及熱應力。本發明中鋁板層230的厚度可設置為1.0，I. 5或2. 0mm，甚至還可使用0. 5mm超薄的鋁板層，而如果為了防止在封裝絕緣導熱層220時基板產生變形、翹曲等情況，可將鋁板層230設置為3. Omm厚，在鋁的選擇上，可選擇6061、5052AL、1050或1060AL型的鋁材，為了提高散熱效果，可在鋁板層的上下兩表面進行陽極氧化處理，處理層一般為20微米左右。本發明還提供一種導熱鋁基板的制作方法，如圖3所示，其包括步驟
5101、將絕緣導熱層覆蓋于鋁板層上，并將導電層設置在絕緣導熱層上；
5102、在所述鋁板層、絕緣導熱層及導電層上貫穿通孔；
5103、在所述通孔內鑲嵌用于連接發熱裝置的銅柱。本發明導熱鋁基板及其制作方法，通過在金屬鋁基板上貫穿設置通孔，并且在該通孔內鑲嵌有用于連接發熱裝置的銅柱，從而將發熱裝置產生的熱通過銅柱向銅柱兩邊的鋁基板以及銅柱本身散發出去，從而大大提高了導熱鋁基板的導熱系數以及散熱性能。應當理解的是，本發明的應用不限于上述的舉例，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，所有這些改進和變換都應屬于本發明所附權利要求的保護范圍。
權利要求
1.一種導熱鋁基板，包括依次設置的鋁板層、絕緣導熱層、導電層，所述絕緣導熱層設置在鋁板層與導電層之間，其特征在于，在所述鋁板層、絕緣導熱層及導電層上貫穿有通孔，并在所述通孔內鑲嵌有用于連接發熱裝置的銅柱。
2.根據權利要求I所述的導熱鋁基板，其特征在于，所述銅柱直徑比通孔直徑大O.Imm0
3.根據權利要求I所述的導熱鋁基板，其特征在于，所述發熱裝置為LED燈。
4.根據權利要求I所述的導熱鋁基板，其特征在于，所述絕緣導熱層的材質為環氧樹脂。
5.根據權利要求I所述的導熱鋁基板，其特征在于，所述導電層的材質為銅箔。
6.一種導熱鋁基板的制作方法，其包括步驟 A、將絕緣導熱層覆蓋于鋁板層上，并將導電層設置在絕緣導熱層上；B、在所述鋁板層、絕緣導熱層及導電層上貫穿通孔； C、在所述通孔內鑲嵌用于連接發熱裝置的銅柱。
全文摘要
本發明公開一種導熱鋁基板及其制作方法，包括依次設置的鋁板層、絕緣導熱層、導電層，所述絕緣導熱層設置在鋁板層與導電層之間，其中，在所述鋁板層、絕緣導熱層及導電層上貫穿有通孔，并在所述通孔內鑲嵌有用于連接發熱裝置的銅柱。本發明導熱鋁基板及其制作方法，通過在金屬鋁基板上貫穿設置通孔，并且在該通孔內鑲嵌有用于連接發熱裝置的銅柱，從而將發熱裝置產生的熱通過銅柱向銅柱兩邊的鋁基板以及銅柱本身散發出去，從而大大提高了導熱鋁基板的導熱系數以及散熱性能。
文檔編號H05K7/20GK102711367SQ201210147858
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月14日 優先權日2012年5月14日
發明者何新榮, 洪天堡, 陳毅龍, 黃賢權 申請人:景旺電子(深圳)有限公司