CN101894902A - 一种led用基板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LED用基板其及制造方法，包括铝合金板、铜箔，铝合金板的一表面覆合一绝缘层，该绝缘层的另一表面覆合铜箔。其制造方法按如下步骤：第一步，铝合金板表面处理；第二步，调制绝缘层胶液；第三步，上胶：在一玻璃纤维布上涂覆上述第二步制得的胶液，然后将玻璃纤维布置于上胶机内烘干制得半固化片即绝缘层；第四步，压制成型：将第三步制成的半固化片与经第一步处理的铝合金板相叠而覆合，半固化片的另一表面与铜箔相叠而覆合，置于真空压机中压制成型。本发明LED用基板具有高导热、高耐热性的优点。

Description

一种LED用基板及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种LED用高导热、高耐热性基板及其制造方法。

背景技术

LED(半导体发光二极管)节能灯采用高亮度白色发光二极管(LED)作为发光源，其具有光效高、耗电少、寿命长、安全环保等优点，是新一代固体冷光源，适用于家庭、商场、医院等各种私人场所或公共场所的长时间、高亮度的照明。

随着LED技术的迅猛发展，应用领域越来越广泛，其功率消耗量与发热量亦随之提高，尤其是大幅提高的发热量更是严苛的挑战。因为LED元件的基本特性是，如果温度上升，其发光效率就会下降，所以基板如何有效地释放大量由LED产生的热量，即具备高导热性就成为了LED技术发展的关键。同时，随着PCB无铅制程时代的到来，无铅焊料熔点将由原先的183℃提高至217℃，焊料温度大大提高，就要求作为LED用的铝基板要有更好的耐热性来满足无铅制程的需要。

而目前的LED用基板采用铝合金表面通过粘胶粘合铜箔的方式而构成，其中间粘胶的绝缘性差、导热性差，且粘接不牢固，无法满足上述LED技术发展的需求。。

发明内容

为了克服现有LED基板的技术瓶颈与存在的问题，本发明提供一种LED用基板及其制造方法，本发明LED用基板具有高导热性、高耐热性的特点，进而适用于无铅制程及LED发光源的广泛应用。

为达到上述技术目的，本发明采取如下技术方案：一种LED用基板，包括铝合金板、铜箔，铝合金板的一表面覆合一绝缘层，该绝缘层的另一表面覆合所述的铜箔。

本发明公开的一种LED用基板的制造方法，其按如下步骤：第一步，铝合金板表面处理：采用偶联剂溶液对铝合金板表面进行涂刷处理，然后将铝合金板置于烘箱内烘干；第二步，调制绝缘层胶液：胶液组分依重量份额计为：重量浓度为75％-80％的多官能团溴化环氧树脂      125重量浓度为50-65％的液体酚醛固化剂              60～75高导热粉                                       80～150重量浓度为50-70％的增韧剂                 10～20重量浓度为10～50％的偶联剂溶液            5～10二甲基咪唑                                0.02～0.03重量浓度为100％的乙二基甲醚醋酸乙酯       15～30将上述各胶液组分充分混合、均匀搅拌数小时；第三步，上胶：在一玻璃纤维布上涂覆上述第二步制得的胶液，然后将玻璃纤维布置于上胶机内烘干制得半固化片即绝缘层；第四步，压制成型：将第三步制成的半固化片与经第一步处理的铝合金板相叠而覆合，半固化片的另一表面与铜箔相叠而覆合，置于真空压机中压制成型。

所述LED用基板的制造方法，第一步中：所述偶联剂溶液的重量比浓度为10％。所述LED用基板的制造方法，第一步中：所述铝合金板为0.6-1.2平方米，配用偶联剂溶液为20～35ml，置于100～120℃烘箱内烘干。

所述LED用基板的制造方法，第二步中：将各胶液组分充分混合、均匀搅拌4～6小时。

所述LED用基板的制造方法，第二步中，胶液组分依重量份额计为：多官能团溴化环氧树脂      125液体酚醛固化剂            65高导热粉                  100增韧剂                    18偶联剂溶液                7二甲基咪唑                0.025乙二基甲醚醋酸乙酯        19。

所述LED用基板的制造方法，第二步中，胶液组分依重量份额计为：多官能团溴化环氧树脂      125液体酚醛固化剂            72高导热粉                  120增韧剂                    11偶联剂溶液                9二甲基咪唑                0.021乙二基甲醚醋酸乙酯        25。

所述LED用基板的制造方法，第三步中，上胶机的车速为8～10m/min，半固化片的凝胶化时间为100～115S，制得半固化片的树脂含量为39～42％、树脂粉动粘度为500～700P。

所述LED用基板的制造方法，第四步中，真空压机的真空度为0～0.01Mpa，压力为350～450 PSI，热盘温度为120～230度，压制时间为120～180min。

所述LED用基板的制造方法，第四步中，所述真空压机的热盘温度230度，压力为350 PSI，压制时间为150min。

本发明LED用基板具有高导热、高耐热性的优点。

本发明LED用基板的制造方法通过对其胶液配方及压制工艺调整而实现，热压成型后的基板具有高导热性能，导热系数达到2.0 W/M？？K以上，可以较好地解决LED照明灯的大量、快速散热；同时，其还具有极佳的耐热性，T288＞5min，耐浸焊性能由现有的288℃下180S提升至300℃下300S，完全可以满足无铅制程加工生产需求。

附图说明

图1是本发明LED用基板的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作详细说明。

参见图1，本发明LED用基板包括三层结构，即铝合金板1、绝缘层2、铜箔3，铝合金板1的一表面覆合绝缘层2，绝缘层2的另一表面覆合铜箔3。

本发明LED用基板的制造方法实施例：实施例1第一步，铝合金板表面处理：截取一块0.7平方米的铝合金板，对铝合金板的表面进行粗化处理，表面经过了粗化处理，使其具有一定的粗糙度，利于粘合层粘附；选用10％KH560溶液(即偶联剂溶液)25ml，对铝合金板的表面进行涂刷处理，以提升铝合金板表面对绝缘层的覆合能力；KH560溶液涂刷完毕后，将铝合金板置入120℃烘箱内烘30min，取出后自然冷却。

第二步，调制绝缘层胶液，使绝缘层的耐热性能得以提升：胶液组分依重量份额计为：(g)重量浓度为78％的多官能团溴化环氧树脂          125重量浓度为60％的液体酚醛固化剂              65高导热粉                                    100重量浓度为55％的增韧剂                      18重量浓度为10％的KH560溶液                   7二甲基咪唑                                  0.025重量浓度为100％的乙二基甲醚醋酸乙酯         19将各组分充分、均匀混合，并置于高速分散机中搅拌6小时，测试得胶液凝胶化时间为250S。

第三步，上胶：选取一块与铝合金板大小相适配的玻璃纤维布，在该玻璃纤维布上均匀涂覆第二步所制得的胶液，然后将其置于立式上胶机烘干制得半固化片(即绝缘层)，上胶机的车速为8.8m/min，凝胶化时间为105S，树脂含量为39.5％，树脂粉动粘度为570P。半固化片即绝缘层为片状结构，树脂粉为固体粉末，将半固化片折叠揉搓摩擦，即有树脂粉揉出，该粉末的成份为上述胶液在上胶过程中挥发掉乙二基甲醚醋酸乙酯及多官能团溴化环氧树脂溶剂后的半固化产物，取树脂粉进行动粘度和凝胶化时间的测试。

第四步，压制成型：将第三步制得的半固化片1张作为绝缘层与1张经第一步处理的铝合金板相叠，半固化片的另一表面与铜箔相叠，一同置于真空压机中压制成型，真空压机的真空度为0.01Mpa，压力为350PSI，热盘温度为140度，压制时间150min。

最后通过对成型LED用基板的外观、内材等测试，若合格，包装出货。

实施例2第一步，铝合金板表面处理：截取一块1.0平方米的铝合金板，选用10％KH560溶液(即偶联剂溶液)30ml，对铝合金板的表面进行涂刷处理，以提升铝合金板表面对绝缘层的覆合能力；KH560溶液涂刷完毕后，将铝合金板置入110℃烘箱内烘40min，取出后自然冷却。

第二步，调制绝缘层胶液，使绝缘层的耐热性能得以提升：胶液组分依重量份额计为：(g)重量浓度为79％的多官能团溴化环氧树脂    125重量浓度为64％的液体酚醛固化剂          65高导热粉                                100重量浓度为51％的增韧剂                    15重量浓度为30％的KH560溶液(即偶联剂溶液)   7二甲基咪唑                                0.025重量浓度为100％的乙二基甲醚醋酸乙酯       19将各组分充分、均匀混合，并置于高速分散机中搅拌4.5小时，测试得胶液凝胶化时间为260S。

第三步，上胶：选取一块与铝合金板大小相适配的玻璃纤维布，在该玻璃纤维布上均匀涂覆第二步所制得的胶液，然后将其置于立式上胶机烘干制得半固化片(即绝缘层)，上胶机的车速为9m/min，凝胶化时间为105S，树脂含量为40％，树脂粉动粘度为560P。

第四步，压制成型：将第三步制得的半固化片1张作为绝缘层与1张经第一步处理的铝合金板相叠，半固化片的另一表面与铜箔相叠，一同置于真空压机中压制成型，真空压机的真空度为0.006Mpa，压力为390PSI，热盘温度为170度，压制时间160min。

实施例3第一步，铝合金板表面处理：截取一块1.1平方米的铝合金板，选用10％KH560溶液(即偶联剂溶液)28ml，对铝合金板的表面进行涂刷处理，以提升铝合金板表面对绝缘层的覆合能力；KH560溶液涂刷完毕后，将铝合金板置入116℃烘箱内烘50min，取出后自然冷却。

第二步，调制绝缘层胶液，使绝缘层的耐热性能得以提升：胶液组分依重量份额计为：(g)重量浓度为75％的多官能团溴化环氧树脂          125重量浓度为52％的液体酚醛固化剂                72高导热粉                                      120重量浓度为68％的增韧剂                        11重量浓度为45％的偶联剂溶液                    9二甲基咪唑                                    0.021重量浓度为100％的乙二基甲醚醋酸乙酯          25将各组分充分、均匀混合，并置于高速分散机中搅拌5小时，测试得胶液凝胶化时间为245S。

第三步，上胶：选取一块与铝合金板大小相适配的玻璃纤维布，在该玻璃纤维布上均匀涂覆第二步所制得的胶液，然后将其置于立式上胶机烘干制得半固化片(即绝缘层)，上胶机的车速为8.5m/min，凝胶化时间为110S，树脂含量为41％，树脂粉动粘度为680P。

第四步，压制成型：将第三步制得的半固化片1张作为绝缘层与1张经第一步处理的铝合金板相叠，半固化片的另一表面与铜箔相叠，一同置于真空压机中压制成型，真空压机的真空度为0.005Mpa，热盘温度230度，压为350PSI，压制时间为150min。

实施例4第一步，铝合金板表面处理：截取一块0.8平方米的铝合金板，选用10％KH560溶液(即偶联剂溶液)21ml，对铝合金板的表面进行涂刷处理，以提升铝合金板表面对绝缘层的覆合能力；KH560溶液涂刷完毕后，将铝合金板置入118℃烘箱内烘45min，取出后自然冷却。

第二步，调制绝缘层胶液，使绝缘层的耐热性能得以提升：胶液组分依重量份额计为：(g)重量浓度为77％的多官能团溴化环氧树脂      125重量浓度为53％的液体酚醛固化剂            61高导热粉                                  90重量浓度为60％的增韧剂                    16重量浓度为25％的KH560溶液                 6二甲基咪唑                                0.023重量浓度为100％的乙二基甲醚醋酸乙酯       28将各组分充分、均匀混合，并置于高速分散机中搅拌5.6小时，测试得胶液凝胶化时间为265S。

第三步，上胶：选取一块与铝合金板大小相适配的玻璃纤维布，在该玻璃纤维布上均匀涂覆第二步所制得的胶液，然后将其置于立式上胶机烘干制得半固化片(即绝缘层2)，上胶机的车速为9.9m/min，凝胶化时间为113S，树脂含量为39％，树脂粉动粘度为510P。

第四步，压制成型：将第三步制得的半固化片1张作为绝缘层与1张经第一步处理的铝合金板相叠，半固化片的另一表面与铜箔相叠，一同置于真空压机中压制成型，真空压机的真空度为0.009Mpa，压力为445PSI，热盘温度为125度，压制时间175min。

实施例5第一步，铝合金板表面处理：截取一块0.9平方米的铝合金板，选用10％KH560溶液(即偶联剂溶液)33ml，对铝合金板的表面进行涂刷处理，以提升铝合金板表面对绝缘层的覆合能力；KH560溶液涂刷完毕后，将铝合金板置入112℃烘箱内烘60min，取出后自然冷却。

第二步，调制绝缘层胶液，使绝缘层的耐热性能得以提升：胶液组分依重量份额计为：(g)重量浓度为76％的多官能团溴化环氧树脂      125重量浓度为57％的液体酚醛固化剂            73高导热粉                                  145重量浓度为64％的增韧剂                    20重量浓度为36％的KH560溶液                 8二甲基咪唑                                0.029重量浓度为100％的乙二基甲醚醋酸乙酯      16将各组分充分、均匀混合，并置于高速分散机中搅拌4.1小时，测试得胶液凝胶化时间为255S。

第三步，上胶：选取一块与铝合金板大小相适配的玻璃纤维布，在该玻璃纤维布上均匀涂覆第二步所制得的胶液，然后将其置于立式上胶机烘干制得半固化片(即绝缘层2)，上胶机的车速为8.1m/min，凝胶化时间为104S，树脂含量为41.5％，树脂粉动粘度为620P。

第四步，压制成型：将第三步制得的半固化片1张作为绝缘层与1张经第一步处理的铝合金板相叠，半固化片的另一表面与铜箔相叠，一同置于真空压机中压制成型，真空压机的真空度为0.002Mpa，压力为359PSI，热盘温度为200度，压制时间130min。

本发明所涉的各类加工设备，如烘箱、高速分散机、上胶机、真空压机等，都属于现有技术。因此，不再详述。

以上对本发明的优选实施方式进行了详细说明，对应本领域的普通技术人员，依据本发明提供的思想，在本发明具体的实施方式、应用范围、各参数的取值范围上均会有改变之处，这些改变也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种LED用基板，包括铝合金板、铜箔，其特征在于：所述铝合金板的一表面覆合一绝缘层，该绝缘层的另一表面覆合所述的铜箔。

2.一种如权利要求1所述LED用基板的制造方法，其特征是按如下步骤：

第一步，铝合金板表面处理：

采用偶联剂溶液对铝合金板表面进行涂刷处理，然后将铝合金板置于烘箱内烘干；

第二步，调制绝缘层胶液：

胶液组分依重量份额计为：

重量浓度为75％-80％的多官能团溴化环氧树脂  125

重量浓度为50-65％的液体酚醛固化剂          60～75

高导热粉                                   80～150

重量浓度为50-70％的增韧剂                  10～20

重量浓度为10～50％的偶联剂溶液             5～10

二甲基咪唑                                 0.02～0.03

重量浓度为100％的乙二基甲醚醋酸乙酯       15～30

将上述各胶液组分充分混合、均匀搅拌数小时；

第三步，上胶：

在一玻璃纤维布上涂覆上述第二步制得的胶液，然后将玻璃纤维布置于上胶机内烘干制得半固化片即绝缘层；

第四步，压制成型：

将第三步制成的半固化片与经第一步处理的铝合金板相叠而覆合，半固化片的另一表面与铜箔相叠而覆合，置于真空压机中压制成型。

3.如权利要求2所述LED用基板的制造方法，其特征是：第一步中：所述偶联剂溶液的重量比浓度为10％。

4.如权利要求2或3所述LED用基板的制造方法，其特征是：第一步中：所述铝合金板为0.6-1.2平方米，配用偶联剂溶液为20～35ml，置于100～120℃烘箱内烘干。

5.如权利要求2所述LED用基板的制造方法，其特征是：第二步中：将各胶液组分充分混合、均匀搅拌4～6小时。

6.如权利要求2或5所述LED用基板的制造方法，其特征是：第二步中，胶液组分依重量份额计为：

多官能团溴化环氧树脂  125

液体酚醛固化剂      65

高导热粉            100

增韧剂              18

偶联剂溶液          7

二甲基咪唑          0.025

乙二基甲醚醋酸乙酯  19。

7.如权利要求2或5所述LED用基板的制造方法，其特征是：第二步中，胶液组分依重量份额计为：

多官能团溴化环氧树脂  125

液体酚醛固化剂        72

高导热粉              120

增韧剂                11

偶联剂溶液            9

二甲基咪唑            0.021

乙二基甲醚醋酸乙酯    25。

8.如权利要求2所述LED用基板的制造方法，其特征是：第三步中，上胶机的车速为8～10m/min，半固化片的凝胶化时间为100～115S，制得半固化片的树脂含量为39～42％、树脂粉动粘度为500～700P。

9.如权利要求2所述LED用基板的制造方法，其特征是：第四步中，真空压机的真空度为0～0.01Mpa，压力为350～450PSI，热盘温度为120～230度，压制时间为120～180min。

10.如权利要求9所述LED用基板的制造方法，其特征是：第四步中，所述真空压机的热盘温度230度，压力为350PSI，压制时间为150min。

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