CN105098049A - 高导热led铝基板及其制造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种高导热LED铝基板及其制造工艺,包括铝板,所述高导热LED铝基板还包括:石墨烯,其均匀涂覆在所述铝板上,用以导热;铜箔,其设置在所述石墨烯上,用以导电;环氧树脂,其涂覆在所述石墨烯和所述铜箔之间,将所述石墨烯与所述铜箔粘连;焊盘,其设置在所述铜箔上,用以设置电子元器件。本发明中在铝板中上涂覆有石墨烯,其厚度小于0.5mm,增加所述铝基板的导热性,帮助灯珠快速降温,从而提高灯珠的发光效率,可降低对结构件散热性能的要求,减少灯珠的光衰率,使灯处于最佳的发光状态。

Description

高导热LED铝基板及其制造工艺
技术领域
本发明涉及节能型电光源LED的技术领域,尤其涉及高导热LED铝基板及其制造工艺。
背景技术
在节能照明的发展趋势下,产品的应用节能开始延伸到产品制造节能环保,提高产品各零件的利用率是节能的主要措施,LED灯的灯珠本身在实验室的数量可达到150lm/W,但实际产品其光效在90lm/W左右,其影响光效有驱动电源的功率损耗、灯罩的损耗等因素以外,灯体的温度与铝基板的温度影响光效的提高。
温度升高会降低LED的发光效率,温度影响LED光效的原因包括以下几个方面:(1)温度升高,电子与空穴的浓度会增加,禁带宽度会减小,电子迁移率将减小。(2)温度升高,势阱中电子与空穴的辐射复合几率降低,造成非辐射复合(产生热量),从而降低LED的内量子效率。(3)温度升高导致芯片的蓝光波峰向长波方向偏移,使芯片的发射波长和荧光粉的激发波长不匹配,也会造成白光LED外部光提取效率的降低。(4)随着温度上升,荧光粉量子效率降低,出光减少,LED的外部光提取效率降低。(5)硅胶性能受环境温度影响较大。随着温度升高,硅胶内部的热应力加大,导致硅胶的折射率降低,从而影响LED光效。
因此需要一种高导热LED铝基板来解决现在有技术中存在的基板温度过高的缺陷。
发明内容
有鉴于此,本发明提出的高导热LED铝基板及其制造工艺,以解决现有技术中,铝基板温度过高影响LED的发光效率的问题。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
首先提供一种高导热LED铝基板,包括铝板,所述高导热LED铝基板还包括:
石墨烯,其均匀涂覆在所述铝板上,用以导热;
铜箔,其设置在所述石墨烯上,用以导电;
环氧树脂,其涂覆在所述石墨烯和所述铜箔之间,将所述石墨烯与所述铜箔粘连;
焊盘,其设置在所述铜箔上,用以设置电子元器件。
上述的一种高导热LED铝基板,其中,所述铜箔和所述焊盘之间还涂覆有抗蚀剂,对所述铜箔进行保护。
上述的一种高导热LED铝基板,其中,所述石墨烯的厚度小于0.5mm,其颗粒度小于1um。
上述的一种高导热LED铝基板,其中,所述铝板的厚度为0.5-1.5mm。
上述的一种高导热LED铝基板,其特征在于,所述环氧树脂的厚度为0.1-0.12mm。
上述的一种高导热LED铝基板,其特征在于,所述铜箔的厚度为0.03-0.04mm。
一种高导热LED铝基板的制造工艺,其中,包括步骤:
S1:提供一铝板,对所述铝板中的其中一表面采用水喷沙工艺进行处理;
S2:采用喷涂工艺将所述石墨烯均匀涂覆在所述铝板处理过的表面上;
S3:采用喷涂工艺将环氧树脂均匀的涂覆在所述石墨烯上;
S4:将铜箔贴在所述环氧树脂上;
S5:最后在所述铜箔上设置焊盘。
上述的一种高导热LED铝基板的制造工艺,其中,所述步骤S2还包括步骤:
S21:利用低温烘干技术对所述石墨烯层进行烘干。
上述的一种高导热LED铝基板的制造工艺,其中,所述步骤S4还包括步骤:
S41:在所述铜箔上涂覆抗蚀剂。
本发明由于采用了上述技术,产生的积极效果是:
(1)本发明中在铝板中上涂覆有石墨烯,其厚度小于0.5mm,增加所述铝基板的导热性,帮助灯珠快速降温,从而提高灯珠的发光效率,可降低对结构件散热性能的要求,减少灯珠的光衰率,使灯处于最佳的发光状态。
(2)同时在所述石墨烯上一次涂覆有环氧树脂、铜箔等高导热性物质,可以加快灯珠的散热,提高所述灯珠的发光效率。
(3)本发明中在铝板中对所述铝板进行水喷砂工艺,去除其表面的异物,同时增加其表面的粗糙度,利于所述石墨烯涂覆。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明高导热LED铝基板的结构图。
附图中:1、铝板;2、石墨烯;3、环氧树脂;4、铜箔;5、焊盘。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明,但不作为本发明的限定。
图1为本发明高导热LED铝基板的结构图,请参见图1所示,所述高导热LED铝基板包括铝板1,石墨烯2,环氧树脂3,铜箔4,抗蚀剂(图中未画出)和焊盘5。
所述铝基板自上至下依次设置有焊盘5、抗蚀剂、铜箔4、环氧树脂3、石墨烯2和铝板1。
所述铝板1的厚度为0.5-1.5mm,对所述铝板1其中一表面采用水喷砂工艺进行处理,除去该表面的氧化层等异物,并且表面经处理后在放大100倍后呈凹凸状,利于使涂层能有效的吸附在表面。
所述石墨烯2涂覆在所述铝板1上,其厚度小于0.5mm,所述石墨烯2颗粒度小于1um,所述石墨烯2的具有高导热率,其导热率为5300W/m·K,其位于所述铝板1处理后的表面上,帮助灯珠快速降温,从而提高灯珠的发光效率,可降低对结构件散热性能的要求,减少灯珠的光衰率,使灯处于最佳的发光状态。
所述环氧树脂3均匀涂覆在所述石墨烯2上,其厚度为0.1-0.12mm,所述环氧树脂3具有高导热性,可以帮助灯珠快速降温,从而提高灯珠的发光效率,可降低对结构件散热性能的要求,减少灯珠的光衰率,使灯处于最佳的发光状态。同时所述环氧树脂3具有良好的绝缘性,作为绝缘层设置在所述铝基板中。
所述铜箔4贴在所述环氧树脂3上,所述环氧树脂3具有较高的粘连度,对所述铜箔4进行固定,所述铜箔4作为一种阴质性电解材料,易于与所述绝缘层粘合,所述铜箔4为导电层设置在所述铝基板中。所述铜箔4的厚度为0.03-0.04mm,使其具有更好的导热性和导电性。优化所述铝基板导热的性能,提高所述灯珠的发光率。
所述抗蚀剂涂覆在所述铜箔4上,对下层结构进行保护,所述抗蚀剂上设置有焊盘5,用以设置电子元器件。
实施例一
本实施例中,具有上述铝基板的基本结构,其中所述铝板1的厚度为0.5mm,所述石墨烯2的厚度为0.4mm,所述环氧树脂3厚度为0.1mm,所述铜箔4厚度为0.03mm。
实施例二
本实施例具有上述实施例的基本结构,其区别在于所述铝板1的厚度为1.0mm,所述石墨烯2的厚度为0.3mm,所述环氧树脂3厚度为0.11mm,所述铜箔4厚度为0.035mm。
实施例三
本实施例具有上述实施例的基本结构,其区别在于,所述铝板1的厚度为1.5mm,所述石墨烯2的厚度为0.2mm,所述环氧树脂3厚度为0.12mm,所述铜箔厚度为0.04mm。
本发明中在铝板1中上涂覆有石墨烯2,其厚度小于0.5mm,增加所述铝基板的导热性,帮助灯珠快速降温,从而提高灯珠的发光效率,可降低对结构件散热性能的要求,减少灯珠的光衰率,使灯处于最佳的发光状态。同时在所述石墨烯上一次涂覆有环氧树脂3、铜箔4等高导热性物质,可以加快灯珠的散热,提高所述灯珠的发光效率。
一种高导热LED铝基板的制造工艺,包括步骤:
S1:首先提供一铝板1,铝板1的其中一表面采用水喷沙工艺进行处理,除去背面的氧化层等异物,处理后使其表面放大100倍后呈凹凸状,利于使涂层能有效的吸附在表面;
S2:采用热喷涂工艺将石墨烯2喷涂在铝板1的处理后的表面,涂履厚度在小于0.5mm,其颗粒度小于1um;
S21:利用低温烘干技术对所述石墨烯2层进行烘干;
S3:用喷涂工艺将环氧树脂3均匀的涂覆在石墨烯2上,其环氧树脂3的厚度控制在0.1-0.12mm;
S4:将铜箔4贴在环氧树脂3上,所述铜箔4的厚度在0.03-0.04mm;
S41:用喷涂工艺在所述铜箔4上涂覆一层抗蚀剂;
S5:最后在涂覆有所述抗蚀剂的所述铜箔4上安装焊盘5即完成高导热LED铝基板。
本发明中在铝板1中对所述铝板1进行水喷砂工艺,去除其表面的异物,同时增加其表面的粗糙度,利于所述石墨烯2涂覆。所述铝板1上涂覆有石墨烯2,其厚度小于0.5mm,增加所述铝基板的导热性,帮助灯珠快速降温,从而提高灯珠的发光效率,可降低对结构件散热性能的要求,减少灯珠的光衰率,使灯处于最佳的发光状态。同时在所述石墨烯2上一次涂覆有环氧树脂3、铜箔4等高导热性物质,可以加快灯珠的散热,提高所述灯珠的发光效率。
综上所述,以上所述仅为本发明较佳的实施例,并非因此限制本发明的实施方式及保护范围,对于本领域技术人员而言,应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案,均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种高导热LED铝基板,包括铝板,其特征在于,所述高导热LED铝基板还包括:
石墨烯,其均匀涂覆在所述铝板上,用以导热;
铜箔,其设置在所述石墨烯上,用以导电;
环氧树脂,其涂覆在所述石墨烯和所述铜箔之间,将所述石墨烯与所述铜箔粘连;
焊盘,其设置在所述铜箔上,用以设置电子元器件。
2.根据权利要求1所述的高导热LED铝基板,其特征在于,所述铜箔和所述焊盘之间还涂覆有抗蚀剂,对所述铜箔进行保护。
3.根据权利要求2所述的高导热LED铝基板,其特征在于,所述石墨烯的厚度小于0.5mm,其颗粒度小于1um。
4.根据权利要求2所述的高导热LED铝基板,其特征在于,所述铝板的厚度为0.5-1.5mm。
5.根据权利要求2所述的高导热LED铝基板,其特征在于,所述环氧树脂的厚度为0.1-0.12mm。
6.根据权利要求2所述的高导热LED铝基板,其特征在于,所述铜箔的厚度为0.03-0.04mm。
7.一种具有权利要求1-6任意一条所述的高导热LED铝基板的制造工艺,其特征在于,包括步骤:
S1:提供一铝板,对所述铝板中的其中一表面采用水喷沙工艺进行处理;
S2:采用喷涂工艺将所述石墨烯均匀涂覆在所述铝板处理过的表面上;
S3:采用喷涂工艺将环氧树脂均匀的涂覆在所述石墨烯上;
S4:将铜箔贴在所述环氧树脂上;
S5:最后在所述铜箔上设置焊盘。
8.根据权利要求7所述的高导热LED铝基板的制造工艺,其特征在于,所述步骤S2还包括步骤:
S21:利用低温烘干技术对所述石墨烯层进行烘干。
9.根据权利要求7所述的高导热LED铝基板的制造工艺,其特征在于,所述步骤S4还包括步骤:
S41:在所述铜箔上涂覆抗蚀剂。
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