CN107645828A - 一种绝缘高导热的复合线路板及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种绝缘高导热的复合线路板及其制作方法，铝基板上设置有填充高导热绝缘材料的预钻孔，将铝基板、绝缘层和导电层依次叠放，通过压合形成复合线路板，最后在原预钻孔位置、贯通复合线路板，冲压出半径比预钻孔小的元件孔，最后按生产需求在导电层腐蚀出电路。本复合线路板可以集成多个电路，并且铝基板可用于元件散热，节省材料消耗和简化生产流程，减少人工成本消耗，提高企业生产效率和利润。

Description

一种绝缘高导热的复合线路板及其制作方法

技术领域

本发明涉及LED灯电路板制造领域，特别是一种绝缘高导热的复合线路板及其制作方法。

背景技术

随着LED行业飞速发展，LED的光效不断提高，同时单个LED模块的功率上限也不断提高，应用前景相应也大大拓宽。LED尽管电光转化效率高，但是随着LED功率增大，LED转化效率降低，相当一部分的能量作为热量散发出去，造成LED灯具内部加速升温，影响LED寿命。

目前LED灯具基本上遵循灯具、LED模块、驱动模块和散热组件结合的模式生产，都需要安排不同生产线进行加工，最后再对上述多个部件组装。在这个过程中，存在三个问题，其一是LED模块对散热器的传热效率受到很多因素影响，比如接触面积、散热通道等，其二是LED模块和驱动模块分别采用不同的电路板，在LED灯具内部分开设置，占用较大空间，难以应用于小型化的LED灯具，其三是LED模块和驱动模块通过不同的生产线加工和安装，各生产线之间需要考虑生产进度和成品的匹配性，从而造成生产工艺复杂，需要耗费大量人工，增加企业制造和管理成本。因此行业内需要一种能够解决散热和空间问题、同时简化生产步骤的方案。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种基于高导热铝基板和绝缘材料制作的、集成多个独立电路的复合线路板。

本发明解决其问题所采用的技术方案是：

一种绝缘高导热的复合线路板，包括铝基板、设置于铝基板上表面的绝缘层和设置于绝缘层上表面的导电层，所述铝基板、绝缘层和导电层依次叠放形成复合线路板，所述元件孔贯穿所述复合线路板，所述铝基板上包括多个预钻孔，所述预钻孔内填充高导热绝缘材料，所述复合铝基线路板上设置有对应预钻孔圆心、贯通复合铝基线路板的元件孔，所述元件孔的半径小于预钻孔的半径。

进一步，所述绝缘层材料为聚丙烯，作为绝缘胶膜均匀覆盖于所述铝基板的上表面。

进一步，所述导电层为用于蚀刻出电路的铜箔导电层。

进一步，所述导电层上表面还设置有一层阻焊材料，所述阻焊材料上设置有根据元件孔位置和相应电路触点开孔的导电区域，所述导电区域与外部的电路元件连接。

一种绝缘高导热的复合线路板的制作方法，包括以下步骤：

a.通过冲床在所述铝基板上冲压出多个预钻孔；

b.在步骤a所述预钻孔内填充高导热绝缘材料；

c.在铝基板上表面均匀覆盖绝缘层，在绝缘层上覆盖完整一张导电层；

d.在导电层上表面施加恒定压力并加热，对铝基板、绝缘层和导电层进行高温压合；

e.在预钻孔所在位置，冲压出较预钻孔半径稍小的元件孔，元件孔圆心与预钻孔圆心重合；

f.根据电路图对导电层进行蚀刻处理；

进一步，在步骤a之前，所述铝基板上还设置有在加工时用于固定所述复合铝基线路板的定位孔，所述定位孔通过钻孔机或冲床加工出来。

进一步，在步骤f之后，在导电层的上表面覆盖一层用于绝缘和丝印的阻焊材料，所述阻焊材料根据电路图的元件和电路触点在额外的工艺步骤中预先开孔，所述阻焊材料上的开孔与电路的元件孔相对应。

进一步，步骤a中所述铝基板为整块铝制板材，在所述整块铝制板材上进行步骤a到步骤f的加工，然后按复合铝基线路板的形状对整块铝制板材冲压成型，从而得到多块复合铝基线路板。

本发明的有益效果是：基于铝基板上压合的导电层，可以承载多个电路，电路元件在后续组装步骤中安装到铝基板的元件孔中，这样发热量大的元件能够与铝基板接触，利用铝良好的导热性能代替传统的散热器来散热；由于多个电路复合到导电层，相当于仅用一块PCB板的面积代替多个电路的PCB板，节省了板件材料和连接板件的线材，大大简化了生产步骤，节省工人成本和生产线，对企业来说意义中达。在LED领域，将LED灯珠集成到散热性能良好的铝基板上，通过导电层与铝基板接触，加快LED灯珠的散热，驱动模块的电路集成到导电层的电路上，并引出触点与LED灯连接，这样LED灯珠电路和驱动模块的集成相当于节省了原先驱动模块上的整块PCB板，LED灯与驱动之间的连接相比传统的导线连接更为可靠，提高了产品的稳定性，同时集成度的提高，有利于应用于小型化的LED灯具上，加工方便，节省生产工序，提高企业生产效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明实施例的横截面结构示意图；

图2是本发明实施例的剖视图；

具体实施方式

参考图1和图2，一种绝缘高导热的复合线路板，包括铝基板1、设置于铝基板上表面的绝缘层2和设置于绝缘层上表面的导电层3，铝基板1、绝缘层2和导电层3依次叠放形成复合铝基线路板，铝基板1上包括多个预钻孔9，预钻孔9内填充高导热绝缘材料5，复合铝基线路板上设置有对应预钻孔9圆心、贯通复合铝基线路板的元件孔4，元件孔4的半径小于预钻孔9的半径。

以圆形LED灯复合线路板为例，在复合线路板上集成LED线路板和驱动线路板，下面从制作方法开始分步骤进行说明：

a.在整块铝制板材上，通过钻孔机钻出定位孔8，后续加工步骤中通过定位孔8对整块铝制板材进行固定，防止板材错位导致加工错误；

b.按照复合铝基线路板的需求，规划在整块铝制板材上能够切割的复合铝基线路板数量，通过冲床在整块铝制板材的相应位置上冲压出预钻孔9；

c.在预钻孔9内填充高导热绝缘材料5，填满预钻孔9，使预钻孔9中的高导热绝缘材料5与铝制板材表面齐平，即导热绝缘材料5与铝基板1表面齐平；

d.在铝基板1(整块铝制板材)的上表面均匀覆盖用聚丙烯材料制作的绝缘层2，在绝缘层2上覆盖完整一张铜箔导电层3；

e.在铜箔导电层2上表面施加恒定压力并加热，对铝基板1(整块铝制板材)、绝缘层2和铜箔导电层3进行高温压合，由于隔着铜箔高温加热聚丙烯，再加上施加恒定压力，聚丙烯软化，均匀覆盖铝基板1(整块铝制板材)表面，贴合成复合铝基线路板；

f.在预钻孔9所在位置，利用冲床冲压出较预钻孔9半径稍小的元件孔4，元件孔4圆心与预钻孔9圆心重合；由于元件孔4半径比预钻孔9半径小，因此元件孔4内壁为步骤c中填满预钻孔9的高导热绝缘材料5；

g.根据LED驱动的电路图对铜箔导电层3进行蚀刻处理，根据规划LED灯珠安排在复合铝基线路板边缘，驱动线路安排在复合铝基线路板中央位置，在蚀刻中预留LED灯珠与铜箔导电层3的接触点；上述蚀刻加工属于电路板印刷行业的常规技术手段，此处略去详细描述。

h.在铜箔导电层3上表面再覆盖一层阻焊材料6，阻焊材料6根据元件孔4位置和相应电路触点开孔，所得的导电区域7用于与外部元件接触连接；

i.以在铝基板1(整块铝制板材)的下表面和/或在阻焊材料6的上表面作为丝印层，印刷字符或者电路示意图；

j.对整块铝制板材加工成型，冲压出整块铝制板材上复合铝基线路板以外的部分，剩下若干复合铝基线路板，切断复合铝基线路板之间的连接，即批量完成复合铝基线路板的生产。

后续工序为安装驱动板元件和LED灯珠，为常规技术手段，此处不再叙述；经上述步骤后，应用于LED灯内的复合线路板代替了传统的LED灯板和驱动板两个部分，将LED灯珠和驱动电路集成到一块线路板上，节省了原驱动板的材料消耗，同时，利用高导热的铝材作为基板，与LED灯珠接触，有效传递LED灯珠工作所发出的热量，有利于安装在内部空间狭小的LED灯具中，直接略去安装散热器的工序，节省材料和生产成本，减少人工成本消耗，有效提高企业生产效率和产品利润。

以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种绝缘高导热的复合线路板，其特征在于：包括铝基板(1)、设置于铝基板上表面的绝缘层(2)和设置于绝缘层上表面的导电层(3)，所述铝基板(1)、绝缘层(2)和导电层(3)依次叠放形成复合铝基线路板，所述铝基板(1)上包括多个预钻孔(9)，所述预钻孔(9)内填充高导热绝缘材料(5)，所述复合铝基线路板上设置有对应预钻孔(9)圆心、贯通复合铝基线路板的元件孔(4)，所述元件孔(4)的半径小于预钻孔(9)的半径。

2.根据权利要求1所述的一种绝缘高导热的复合线路板，其特征在于：所述绝缘层(2)的材料为聚丙烯，作为绝缘胶膜均匀覆盖于所述铝基板(1)的上表面。

3.根据权利要求1所述的一种绝缘高导热的复合线路板，其特征在于：所述导电层(3)为用于蚀刻出电路的铜箔导电层。

4.根据权利要求1所述的一种绝缘高导热的复合线路板，其特征在于：所述导电层(3)上表面还设置有一层阻焊材料(6)，所述阻焊材料(6)上设置有根据元件孔(4)位置和相应电路触点开孔的导电区域(7)，所述导电区域(7)与外部的电路元件连接。

5.一种绝缘高导热的复合线路板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.通过冲床在所述铝基板(1)上冲压出多个预钻孔(9)；

b.在步骤a所述预钻孔(9)内填充高导热绝缘材料(5)；

c.在铝基板(1)上表面均匀覆盖绝缘层(2)，在绝缘层(2)上覆盖完整一张导电层(3)；

d.在导电层(3)上表面施加恒定压力并加热，对铝基板(1)、绝缘层(2)和导电层(3)进行高温压合；

e.在预钻孔(9)所在位置，冲压出较预钻孔(9)半径稍小的元件孔(4)，元件孔(4)圆心与预钻孔(9)圆心重合；

f.根据电路图对导电层(3)进行蚀刻处理。

6.根据权利要求5所述的一种绝缘高导热的复合线路板的制作方法，其特征在于：在步骤a之前，所述铝基板(1)上还设置有在加工时用于固定所述复合铝基线路板的定位孔(8)，所述定位孔(8)通过钻孔机或冲床加工出来。

7.根据权利要求5所述的一种绝缘高导热的复合线路板的制作方法，其特征在于：在步骤f之后，在导电层(3)的上表面覆盖一层用于绝缘和丝印的阻焊材料(6)，所述阻焊材料(6)根据电路图的元件和电路触点在额外的工艺步骤中预先开孔，所述阻焊材料(6)上的开孔与电路的元件孔(4)相对应。

8.根据权利要求5所述的一种绝缘高导热的复合线路板的制作方法，其特征在于：步骤a中所述铝基板(1)为整块铝制板材，在所述整块铝制板材上进行步骤a到步骤f的加工，然后按复合铝基线路板的形状对整块铝制板材冲压成型，从而得到多块复合铝基线路板。