CN113660783A - 热电分离金属基板、制作方法、发光二极管、光源及应用 - Google Patents

热电分离金属基板、制作方法、发光二极管、光源及应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种热电分离金属基板、制作方法、发光二极管、光源及应用，涉及PCB制造技术领域。将纯胶裁切成和FR4板同等尺寸，采用快压方式将纯胶和FR4板在非线路面压合在一起；FR4板和纯胶快压后，在对应的凸台位置铣槽；获得铣槽后的板；采用铜铝合金代替铜板，在铜板面蚀刻出凸台，将按铣槽后的板与铜板蚀刻后的凸台对位热压在一起。本发明缩减工艺流程，减少生产周期，降低物料(铜板)成本。本发明利用纯胶代替PP，采用快压方式将纯胶和FR4板压合在一起，然后在凸台对应位置铣槽，节省了PP对应的凸台位置单独铣槽的时间。本发明采用铜铝合金板代替铜板，解决了客户物料(铜板)成本高的问题。

Description

热电分离金属基板、制作方法、发光二极管、光源及应用
技术领域
本发明属于PCB制造技术领域，尤其涉及一种热电分离金属基板、制作方法、发光二极管、照明光源及应用。
背景技术
目前，发光二极管(Light-Emitting Diode,简称LED)作为新一代固态光源，具有寿命长、高效节能、绿色环保等众多优点，被广泛地应用到照明光源中，照明领域中随着科技发展，先进技术不断地应用于半导体生产中，以使LED的发光效率不断提升，成本持续下降。
LED的核心部分是PN结，注入的电子与空穴在PN结复合时把电能直接转换为光能，但是并不是所有转换的光能都够发射到LED外，它会在PN结和环氧树脂/硅胶内部被吸收片转化热能，这种热能是对灯具产生巨大副作用，如果不能有效散热，会使LED内部温度升高，温度越高，LED的发光效率越低，且LED的寿命越短，严重情况下，会导致LED晶片立刻失效，所以散热仍是大功率LED应用的巨大障碍。
随着LED的广泛使用，大功率的LED采用传统的散热介质+金属基结构根本无法满足其散热的需求。一种热电分离的电路板在此环境下运用而生，其拥有单独的热通道焊盘，这个焊盘与LED的晶片、金线、支架、电引脚等都是完全绝缘的，而且可以把散热焊盘在整个PCB上连成一体，把有限的散热面积使用到极限。
现有技术中，热电分离电路板是通过高温层压，将基板、PP与铜箔层叠压合，然而在层压的过程中，溢胶量难以控制，会有PP中的树脂胶溢出到热通道焊盘上，残留在热通道焊盘上的树脂胶会影响的热量传导，使得热电分离电路板无法散热效果保证。
现有热电分离电路板的制作通常为以下做法：
(1)先在FR-4覆铜板上制作出线路，并在对应的铜板凸台位置铣槽。
(2)将PP(不流动半固化片)裁切成和FR-4覆铜板同等尺寸，并在对应的铜板凸台位置铣槽。
(3)铜板经过贴膜、曝光、显影、蚀刻制作出凸台。
(4)将上述铣好槽的FR-4覆铜板、PP(不流动半固化片)和蚀刻好凸台的铜板对位热压在一起。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有工艺方法工艺流程繁琐，生产周期长，物料(铜板)成本高。
解决以上问题及缺陷的难度为：目前没有更加简化的制作工艺流程，导致生产周期较长，没有其它常用可替代材料代替铜板。
解决以上问题及缺陷的意义为：一种新的制作工艺方法，为印制电路板的制作缩短了生产周期。在满足客户使用的情况下，节约了印制电路板的成本。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题，本发明公开实施例提供了一种热电分离金属基板、制作方法及应用。所述技术方案如下：
根据本发明公开实施例的第一方面，提供一种热电分离金属基板的制作方法，所述热电分离金属基板的制作方法包括：
利用纯胶代替PP，采用快压方式将纯胶和FR4板压合在一起；然后在凸台对应位置铣槽；获得铣槽后的板；
利用铜铝合金板刻蚀出的凸台与铣槽后的板对位热压在一起。
在本发明一实施例中，所述热电分离金属基板的制作方法具体包括：
步骤一，将纯胶裁切成和FR4板同等尺寸，采用快压方式将纯胶和FR4板在非线路面压合在一起；
步骤二，FR4板和纯胶快压后，在对应的凸台位置铣槽；获得铣槽后的板；
步骤三，采用铜铝合金代替铜板，在铜板面蚀刻出凸台，将按步骤二铣槽后的板与铜板蚀刻后的凸台对位热压在一起。
在本发明一实施例中，所述步骤一FR4板上部开有单面线路。
在本发明一实施例中，所述步骤一快压温度设置为110℃±5℃，压力6kg/cm2。
根据本发明公开实施例的第二方面，提供一种热电分离金属基板包括：
FR4板上面开设的单面线路；
采用快压方式纯胶和FR4板非线路面压合在一起；
FR4板和纯胶快压后，在对应的凸台位置开设有铣槽；获得铣槽后的板；
铜铝合金板的铜板面蚀刻有凸台，铣槽后的板与铜板蚀刻后的凸台对位热压在一起。
在本发明一实施例中，所述纯胶的厚度与FR4板相同。铜铝合金板中，铜板的厚度占总厚度的15％；铝板的厚度占总厚度的85％。
根据本发明公开实施例的第三方面，提供一种发光二极管，所述发光二极管搭载所述热电分离金属基板。
根据本发明公开实施例的第四方面，提供一种照明光源，所述照明光源搭载所述的发光二极管。
根据本发明公开实施例的第五方面，提供一种所述照明光源在不同应用场景照明系统上的应用。
本发明公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本发明缩减工艺流程，减少生产周期，降低物料(铜板)成本。
本发明利用纯胶代替PP，采用快压方式将纯胶和FR4板压合在一起，然后在凸台对应位置铣槽，节省了PP对应的凸台位置单独铣槽的时间。
本发明采用铜铝合金板代替铜板，在满足客户散热要求的同时，解决了客户物料(铜板)成本高的问题。
Figure BDA0003218692250000031
Figure BDA0003218692250000041
当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是本发明实施例提供的热电分离金属基板制作方法流程图。
图2是本发明实施例提供的采用快压方式将纯胶和FR4板非线路面压合在一起示意图。
图3是本发明实施例提供的FR4板和纯胶快压后，在对应的凸台位置铣槽示意图。
图4是本发明实施例提供的铣槽后的板与铜板蚀刻后的凸台对位热压在一起示意图。
图2-图4中：1、线路；2、FR4板；3、纯胶；4、铜板；5、铝板。
图5是本发明实施例提供的为现有技术铜板切片效果图。
图6是本发明实施例提供的采用本发明铜铝合金切片效果图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
如图1所示，本发明公开实施例所提供的热电分离金属基板制作方法包括：
S101，FR4板先做好单面线路，把纯胶裁切成和FR4板同等尺寸，采用快压方式将纯胶和FR4板非线路面压合在一起(快压温度设置为110℃±5℃，压力6kg/cm2)(如图2)。
S102，FR4板和纯胶快压后，在对应的凸台位置铣槽(如图3)。
S103，采用铜铝合金代替铜板，在铜板面蚀刻出凸台，将按上述步骤S102铣槽后的板与铜板蚀刻后的凸台对位热压在一起(如图4)。
如图2-图4所示，本发明公开实施例提供一种热电分离金属基板包括线路1、FR4板2、纯胶3、铜板4、铝板5。
FR4板2上面开设的单面线路1；
采用快压方式纯胶3和FR4板2非线路面1压合在一起；
FR4板2和纯胶3快压后，在对应的凸台位置开设有铣槽；获得铣槽后的板；
铜铝合金板的铜板面蚀刻有凸台，铣槽后的板与铜板4蚀刻后的凸台对位热压在一起。
在本发明一实施例中，所述纯胶3的厚度与FR4板2相同。铜铝合金板中，铜板4的厚度占总厚度的15％；铝板5的厚度占总厚度的85％。铜铝合金的物料成本远远低于纯铜板.
在本发明一优选实施例中，铜铝合金之间没有任何绝缘物质，使用时元器件直接通过铜层导热，再经过铝层散热。
在本发明一优选实施例中，上述工艺方法即满足了元器件散热的问题，又降低了物料成本。
下面结合实验结果对本发明的效果作进一步描述。
如图5所示，为现有技术铜板切片效果图。
如图6所示，为本发明铜铝合金切片效果图。实验表明：本发明采用铜铝合金板代替铜板，在满足客户散热要求的同时，解决了客户物料(铜板)成本高的问题。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围应由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种热电分离金属基板的制作方法，其特征在于，所述热电分离金属基板的制作方法包括：
利用纯胶代替PP，采用快压方式将纯胶和FR4板压合在一起；然后在凸台对应位置铣槽；获得铣槽后的板；
利用铜铝合金板刻蚀出的凸台与铣槽后的板对位热压。
2.根据权利要求1所述的热电分离金属基板的制作方法，其特征在于，所述热电分离金属基板的制作方法具体包括：
步骤一，将纯胶裁切成和FR4板同等尺寸，采用快压方式将纯胶和FR4板在非线路面压合在一起；
步骤二，FR4板和纯胶快压后，在对应的凸台位置铣槽；获得铣槽后的板；
步骤三，采用铜铝合金代替铜板，在铜板面蚀刻出凸台，将按步骤二铣槽后的板与铜板蚀刻后的凸台对位热压在一起。
3.根据权利要求2所述的热电分离金属基板的制作方法，其特征在于，所述步骤一FR4板上部开有单面线路。
4.根据权利要求2所述的热电分离金属基板的制作方法，其特征在于，所述步骤一快压温度设置为110℃±5℃，压力6kg/cm2。
5.一种利用权利要求1～4任意一项所述热电分离金属基板的制作方法制作的热电分离金属基板，其特征在于，所述热电分离金属基板包括：
FR4板上面开设的单面线路；
采用快压方式纯胶和FR4板非线路面压合在一起；
FR4板和纯胶快压后，在对应的凸台位置开设有铣槽；获得铣槽后的板；
铜铝合金板的铜板面蚀刻有凸台，铣槽后的板与铜板蚀刻后的凸台对位热压在一起。
6.根据权利要求5所述的热电分离金属基板的制作方法，其特征在于，所述纯胶的厚度与FR4板相同。
7.根据权利要求5所述的热电分离金属基板的制作方法，其特征在于，铜铝合金板中，铜板的厚度占总厚度的15％；铝板的厚度占总厚度的85％。
8.一种发光二极管，其特征在于，所述发光二极管搭载权利要求6～7任意一项所述热电分离金属基板。
9.一种照明光源，其特征在于，所述照明光源搭载权利要求8所述的发光二极管。
10.一种如权利要求9所述照明光源在不同应用场景照明系统上的应用。
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