一種高散熱led線路板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種高散熱LED線路板，由下至上依次設(shè)有散熱基層、絕緣導(dǎo)熱層及線路層，所述散熱基層為金屬板，其上表面設(shè)有多個錐狀凸塊；所述錐狀凸塊的頂部設(shè)有兩根交叉的傳熱條。伸入絕緣導(dǎo)熱層中的錐狀凸塊，增加了散熱基層與絕緣導(dǎo)熱層的接觸面積，進而提高撒熱基層與絕緣導(dǎo)熱層間的導(dǎo)熱效率。而錐狀凸塊的頂部面積較小，可避免絕緣導(dǎo)熱層被高壓電擊穿。
【專利說明】一種高散熱LED線路板

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種LED線路板，具體涉及一種高散熱LED線路板。

【背景技術(shù)】
[0002] LED (發(fā)光二極管）通常安裝在線路板上，受線路板控制而發(fā)光。LED在工作時將 產(chǎn)生大量熱，需控制LED的溫度以保障其工作狀態(tài)的穩(wěn)定。現(xiàn)有的用于安裝LED的線路板 通常包括線路層和鋁質(zhì)的散熱基層，以及設(shè)置在線路層和鋁質(zhì)的散熱基層間的樹脂制成的 絕緣層。傳熱系數(shù)較低的絕緣層對LED的散熱存在嚴重的阻隔問題，對于面積小、功率低的 LED產(chǎn)品，現(xiàn)有技術(shù)的做法是降低絕緣層厚度以增強線路層和散熱基層間的傳熱效率。但對 于大功率、大面積的LED照明燈、LED顯示屏，降低絕緣層厚度并不能滿足線路層和散熱基 層間的傳熱、散熱需求，尤其是無法將局部較多的熱量橫向傳導(dǎo)轉(zhuǎn)移。最終則導(dǎo)致LED因溫 度過高而產(chǎn)生光衰、出現(xiàn)色差，影響LED產(chǎn)品的使用壽命。此外，過薄的絕緣層其絕緣效果 并不能得到保證，尤其是經(jīng)高溫環(huán)境老化后，改絕緣層極易破碎而失去絕緣效果，最終使產(chǎn) 品報廢。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 有鑒于此，本發(fā)明公開一種能夠有效控制LED溫度的LED線路板。
[0004] 本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：一種高散熱LED線路板，由下至上依次設(shè) 有散熱基層、絕緣導(dǎo)熱層及線路層，所述散熱基層為金屬板，其上表面設(shè)有多個錐狀凸塊； 所述錐狀凸塊的頂部設(shè)有兩根交叉的傳熱條。
[0005] 本發(fā)明中，所述絕緣導(dǎo)熱層覆蓋在所述散熱基層上，所述錐狀凸塊、傳熱條均包埋 在散熱基層中。傳熱條為金屬絲，如不銹鋼絲。傳熱條在絕緣導(dǎo)熱層中形成一個橫向的導(dǎo) 熱網(wǎng)絡(luò)，有助于熱量的橫向傳導(dǎo)，防止線路板局部溫度過高。所述錐狀凸塊為散熱基層沖壓 制成。伸入絕緣導(dǎo)熱層中的錐狀凸塊，增加了散熱基層與絕緣導(dǎo)熱層的接觸面積，進而提高 撒熱基層與絕緣導(dǎo)熱層間的導(dǎo)熱效率。而錐狀凸塊的頂部面積較小，可避免絕緣導(dǎo)熱層被 商壓電擊穿。
[0006] 所述散熱基層下表面與所述錐狀凸塊對應(yīng)的位置設(shè)有下凹曲面；所述下凹曲面上 垂直設(shè)有多個散熱鰭片；所述散熱鰭片表面設(shè)有垂直于所述散熱基層的散熱槽；所述散熱 槽的截面為三角形。
[0007] 下凹曲面的最低處與所述錐狀凸塊的底相切。由于錐狀凸塊的厚度較高，在一定 程度上影響散熱基層的散熱效率。因此本發(fā)明在散熱基層下表面與所述錐狀凸塊對應(yīng)的位 置設(shè)有下凹曲面，以縮短散熱鰭片與錐狀凸塊間的距離，增強散熱效果。
[0008] 所述錐狀凸塊表面設(shè)有多道突起的環(huán)形圈。
[0009] 環(huán)形圈與錐狀凸塊一體成型，可以增加錐狀凸塊與所述絕緣導(dǎo)熱層的接觸面積。
[0010] 所述散熱基層為其原料按重量計為96份鋁、3. 2份銅、0. 01份二氧化鈦、0. 005份 硫酸鎂以及〇. 002份的納米銀顆粒；所述絕緣導(dǎo)熱層原料按重量計包括60- 70份的聚丙 烯、1一5份二氧化硅顆粒、3-4份聚碳酸酯以及0. 02-0. 05份阻燃劑、0. 01-0. 15份乳酸 鈣及1一 3份單質(zhì)硫。
[0011] 設(shè)計人發(fā)現(xiàn)，散熱基層與絕緣導(dǎo)熱層間的熱傳導(dǎo)效率，與二者的成分有較大的關(guān) 系，因此本發(fā)明對二者的原料進行了調(diào)整。96份鋁、3. 2份銅的合金添加微量的硫酸鎂、二 氧化鈦以及納米銀后，與聚丙烯材料間的熱傳導(dǎo)效率獲得較高的提升。而添加二氧化硅顆 粒的聚丙烯則進一步促進上述現(xiàn)象的發(fā)生。而聚碳酸酯有利于提高二氧化硅與聚丙烯的結(jié) 合強度，使之能夠充分地與聚丙烯混合。所述阻燃劑可以是現(xiàn)有技術(shù)的任一種聚丙烯阻燃 齊U，如市售的據(jù)磷酸銨或鹵素阻燃劑。乳酸鈣和單質(zhì)硫協(xié)效，可以有效增強聚丙烯材料的耐 老化性能，在高溫下長期工作仍能保持其性能。所述散熱基層可選用現(xiàn)有的任一種鋁合金 生產(chǎn)成型工藝制備。所述絕緣導(dǎo)熱層可選用任一種共混法和樹脂成型技術(shù)制備。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1是本發(fā)明的剖面圖。
[0013] 圖2是本發(fā)明錐狀凸塊的局部放大圖。
[0014] 圖3是本發(fā)明散熱鰭片的局部放大圖。

【具體實施方式】
[0015] 為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，下面將結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述：
[0016] 實施例1
[0017] 本實施例提供一種高散熱LED線路板，如圖1和圖2,由下至上依次設(shè)有0. 8_厚 的散熱基層1、〇. 65mm厚的絕緣導(dǎo)熱層2及線路層3,所述散熱基層為金屬板，其上表面設(shè)有 多個錐狀凸塊4 ;所述錐狀凸塊的頂部設(shè)有兩根交叉的傳熱條41。
[0018] 所述散熱基層下表面與所述錐狀凸塊對應(yīng)的位置設(shè)有下凹曲面5 ;所述下凹曲面 上垂直設(shè)有3個散熱鰭片6 ;如圖3所述散熱鰭片表面設(shè)有垂直于所述散熱基層的散熱槽 61 ;所述散熱槽的截面為三角形。
[0019] 所述錐狀凸塊表面設(shè)有2道突起的環(huán)形圈42。
[0020] 所述散熱基層為其原料按重量計為96份鋁、3. 2份銅以及0. 01份二氧化鈦、0. 005 份硫酸鎂以及〇. 002份的納米銀顆粒；所述絕緣導(dǎo)熱層原料按重量計包括63份的聚丙烯、 4. 3份二氧化硅顆粒、3. 5份聚碳酸酯以及0. 04份阻燃劑、0. 08份乳酸鈣及1. 5份單質(zhì)硫。
[0021] 實施例2
[0022] 本實施例提供一種高散熱LED線路板，其結(jié)構(gòu)與實施例1 一致，特別優(yōu)選的，本實 施例所述散熱基層為其原料按重量計為96份鋁、3. 2份銅以及0. 01份二氧化鈦、0. 005份 硫酸鎂以及〇. 002份的納米銀顆粒；所述絕緣導(dǎo)熱層原料按重量計包括70份的聚丙烯、1 份二氧化硅顆粒、4份聚碳酸酯以及0. 02份阻燃劑、0. 15份乳酸鈣及1份單質(zhì)硫。
[0023] 實施例3
[0024] 本實施例提供一種高散熱LED線路板，其結(jié)構(gòu)與實施例1 一致，特別優(yōu)選的，本實 施例所述散熱基層為其原料按重量計為96份鋁、3. 2份銅以及0. 01份二氧化鈦、0. 005份 硫酸鎂以及〇. 002份的納米銀顆粒；所述絕緣導(dǎo)熱層原料按重量計包括60份的聚丙烯、5 份二氧化硅顆粒、3份聚碳酸酯以及0. 05份阻燃劑、0. 01份乳酸鈣及3份單質(zhì)硫。
[0025] 對比例1
[0026] 本對比例提供一種LED線路板，其包括線路層、0. 5mm厚的絕緣層和0. 8mm厚的散 熱基層。所述絕緣層為聚丙烯材料制成，所述散熱基層為鋁板。
[0027] 對比例2
[0028] 本對比例提供一種高散熱LED線路板，其結(jié)構(gòu)與實施例1一致，特別優(yōu)選的，本對 比例所述散熱基層為其原料按重量計為96份鋁、3. 2份銅以及0. 01份二氧化鈦、0. 005份 硫酸鎂；所述絕緣導(dǎo)熱層原料按重量計包括63份的聚丙烯、4. 3份二氧化硅顆粒、3. 5份聚 碳酸酯以及〇. 04份阻燃劑、0. 08份乳酸鈣及1. 5份單質(zhì)硫。
[0029] 對比例3
[0030] 本對比例提供一種高散熱LED線路板，其結(jié)構(gòu)與實施例1 一致，特別優(yōu)選的，本對 比例所述散熱基層為其原料按重量計為96份鋁、3. 2份銅以及0. 01份二氧化鈦、0. 002份 的納米銀顆粒；所述絕緣導(dǎo)熱層原料按重量計包括63份的聚丙烯、4. 3份二氧化硅顆粒、 3. 5份聚碳酸酯以及0. 04份阻燃劑、0. 08份乳酸鈣及1. 5份單質(zhì)硫。
[0031] 對比例4
[0032] 本對比例提供一種高散熱LED線路板，其結(jié)構(gòu)與實施例1一致，特別優(yōu)選的，本對 比例所述散熱基層為其原料按重量計為96份鋁、3. 2份銅以及0. 01份二氧化鈦、0. 005份 硫酸鎂以及〇. 002份的納米銀顆粒；所述絕緣導(dǎo)熱層原料按重量計包括63份的聚丙烯、4. 3 份二氧化硅顆粒、3. 5份聚碳酸酯以及0. 04份阻燃劑、1. 5份單質(zhì)硫。
[0033] 對比例5
[0034] 本對比例提供一種高散熱LED線路板，其結(jié)構(gòu)與實施例1一致，特別優(yōu)選的，本對 比例所述散熱基層為其原料按重量計為96份鋁、3. 2份銅以及0. 01份二氧化鈦、0. 005份 硫酸鎂以及〇. 002份的納米銀顆粒；所述絕緣導(dǎo)熱層原料按重量計包括63份的聚丙烯、3. 5 份聚碳酸酯以及〇. 04份阻燃劑、0. 08份乳酸鈣及1. 5份單質(zhì)硫。
[0035] 熱量橫向傳導(dǎo)效率測試。
[0036] 選取實施例1一3和對比例1的線路板選取其中一直徑為10cm的圓形區(qū)域使其初 始溫度為室溫的25°C。將溫度為恒定80°C的電熱片放置在該圓形區(qū)域的中心處，電熱片為 現(xiàn)有技術(shù)，其接觸面積為lcm 2。在圓形區(qū)域的邊界上的絕緣導(dǎo)熱層中平均選取5個測試點， 測試lOmin各個測試點的溫度變化，并獲得溫度平均值。各實驗組的溫度平均值如表1所 /_J、i〇
[0037]表1
[0038]

【權(quán)利要求】
1. 一種高散熱L邸線路板，由下至上依次設(shè)有散熱基層、絕緣導(dǎo)熱層及線路層，其特征 在于；所述散熱基層為金屬板，其上表面設(shè)有多個錐狀凸塊；所述錐狀凸塊的頂部設(shè)有兩 根交叉的傳熱條。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED線路板，其特征在于：所述散熱基層下表面與所述錐狀 凸塊對應(yīng)的位置設(shè)有下凹曲面；所述下凹曲面上垂直設(shè)有多個散熱錯片；所述散熱錯片表 面設(shè)有垂直于所述散熱基層的散熱槽；所述散熱槽的截面為H角形。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的L邸線路板，其特征在于；所述錐狀凸塊表面設(shè)有多道 突起的環(huán)形圈。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述所述的LED線路板，其特征在于：所述散熱基層為其原料 按重量計為96份鉛、3. 2份銅W及0.01份二氧化鐵、0.005份硫酸鎮(zhèn)W及0.002份的納米 銀顆粒；所述絕緣導(dǎo)熱層原料按重量計包括60-70份的聚丙帰、1一5份二氧化娃顆粒、3- 4份聚碳酸醋W及0.02-0.05份阻燃劑、0.01-0.15份乳酸巧及1-3份單質(zhì)硫。
【文檔編號】H05K1/02GK104470200SQ201410734343
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月4日
【發(fā)明者】黃建國, 徐緩, 王強, 易勝 申請人:深圳市博敏電子有限公司