CN207977347U - 超强散热覆铜板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种超强散热覆铜板，包括铜基板、热贴于该铜基板一表面的陶瓷板、压合于该陶瓷板表面的无氧铜板，所述铜基板与陶瓷板之间的贴合面设有绝缘氧化膜，该绝缘氧化膜呈蜂窝结构，于蜂窝结构的内部填充绝缘胶，所述无氧铜板与陶瓷板之间贴合有钎料层。藉由采用无氧铜板与钎料层配合热贴于陶瓷板的结构，即使在陶瓷板反复进行升温与降温的情况下，也能够抑制陶瓷板的裂纹，避免从无氧铜板与陶瓷板的界面产生剥离。此外，绝缘氧化膜作为铜基板与陶瓷板之间的贴合媒介，贴合能力强，并且其蜂窝的形状，利于透热，不会影响产品的散热性能。

Description

超强散热覆铜板

技术领域

本实用新型涉及铜板材料领域技术，尤其是指一种超强散热覆铜板。

背景技术

现有的LED市场上，对于光源多方面，多角度要求越来越高，由于传统材料限制，多角度照明只能通过采取多个光源来共同实现，或者是使用散热性能较差的灯条灯带来实现，无法实现既节能又具备很强的散热效果。

在陶瓷板中，由于对所安装的半导体元件反复进行通电、停止通电，从而导致半导体元件反复发生发热、散热。此时源自半导体元件的热也传导于陶瓷板，使得陶瓷板反复进行升温、降温。无氧铜的线膨胀系数为1.* 10^-5/K，陶瓷的线膨胀系数为0.3-0.8*10^-5/K。由此，若陶瓷板反复发生升温、降温，则因无氧铜板与陶瓷板的热膨胀差异而导致在无氧铜板与陶瓷板的界面(接合界面)反复产生应力(热应力)。由此，有时会发生如下的不良现象，陶瓷板发生裂纹，或者从无氧铜板与陶瓷板的界面发生剥离，等。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种超强散热覆铜板，其不但具有超强散热功能，而且反复冷却和加热后不会破坏各复合层之间的粘合力，避免在贴合面产生剥离，从而克服现有技术的不足。

为实现上述目的，本实用新型采用如下之技术方案：

一种超强散热覆铜板，包括铜基板、热贴于该铜基板一表面的陶瓷板、压合于该陶瓷板表面的无氧铜板，所述铜基板与陶瓷板之间的贴合面设有绝缘氧化膜，该绝缘氧化膜呈蜂窝结构，于蜂窝结构的内部填充绝缘胶，所述无氧铜板与陶瓷板之间贴合有钎料层。

作为一种优选方案，所述铜基板未与陶瓷板贴合的表面设有一个以上的凸起。

作为一种优选方案，所述无氧铜板的厚度为100um-1mm。

作为一种优选方案，所述陶瓷板的厚度为0.5 mm -1mm。

作为一种优选方案，所述绝缘氧化膜的厚度为3-5 um。

作为一种优选方案，所述铜基板的厚度为1-2mm。

本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，本超强散热覆铜板包括铜基板、热贴于该铜基板一表面的陶瓷板、压合于该陶瓷板表面的无氧铜板，所述铜基板与陶瓷板之间的贴合面设有绝缘氧化膜，该绝缘氧化膜呈蜂窝结构，于蜂窝结构的内部填充绝缘胶，所述无氧铜板与陶瓷板之间贴合有钎料层。藉由采用无氧铜板与钎料层配合热贴于陶瓷板的结构，即使在陶瓷板反复进行升温与降温的情况下，也能够抑制陶瓷板的裂纹，避免从无氧铜板与陶瓷板的界面产生剥离。此外，绝缘氧化膜作为铜基板与陶瓷板之间的贴合媒介，贴合能力强，并且其蜂窝的形状，利于透热，不会影响产品的散热性能。

为更清楚地阐述本实用新型的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1是本实用新型之实施例的结构示意图。

附图标识说明：

10、铜基板 11、凸起

20、陶瓷板 30、无氧铜板

40、绝缘氧化膜 50、钎料层。

具体实施方式

请参照图1所示，其显示出了本实用新型之较佳实施例的具体结构，是一种超强散热覆铜板，其结构包括铜基板10、陶瓷板20、无氧铜板30。其中，在铜基板10与陶瓷板20之间设有绝缘氧化膜40，在陶瓷板20与无氧铜板30之间设有钎料层50。

更为具体的，所述铜基板10的厚度为1-2mm。在铜基板10未与陶瓷板20贴合的表面设有一个以上的凸起11，所述凸起11可以为竖针状突起，或者为齿状突起，应用于LED领域可增大与空气的接触面积，提高铜基板10的散热能力。

所述绝缘氧化膜40的厚度为3-5um。加工覆铜板时，首先对铜基板10进行表面处理，使铜基板10某一表面形成蜂窝状结构的绝缘氧化膜40，接着进行热压填孔，向蜂窝状结构的绝缘氧化膜40中的蜂窝孔内填充绝缘胶，在金相显微镜下，蜂窝孔填充饱满，而没有空洞，气泡，然后通过全自动热贴机，将具有高导热，高绝缘的陶瓷粉填料胶片在130°左右温度下贴合在铝板上形成陶瓷板20。

所述陶瓷板20的厚度为0.5mm-1mm。作为陶瓷板20，可以使用例如以氮化铝（AIN）、氮化硅（SIN）等为主要成分的陶瓷烧结体。采用陶瓷板20作为传热体，与传统技术的绝缘玻璃纤维作为导体对比，同样具有较高的散热能力，并且价格低廉。

所述无氧铜板30的厚度为100um-1mm，此种厚度能够使大电流通过于无氧铜板30，即能够在陶瓷板上搭载大电流用半导体元件。该无氧铜板30作为配线材料，选用铜板的纯度达到99.96%以上。其与陶瓷板20贴合后，要求不会从陶瓷板20剥离。本实施例的无氧铜板30通过轧制而形成为平板状。制作时，对无氧铜板30进行了预定的热处理，例如在800℃以上1080℃以下的条件下加热5分钟以上的热处理。然后，在表面（轧制面）测定的平均结晶粒径为500um以上，优选为500um以上5cm(50000um)以下，并且，当分别测定在无氧铜板30与轧制面平行的面内存在的各晶面的晶体取向，并将具有与£面的晶体取向形成的倾斜度为15°以内的的晶体取向的晶面视为£面时，无氧铜板30的表面中存在的£面的合计面积B相对于无氧铜板30的表面的面积(无氧铜板30中的任一个主表面的面积)A的比例(B/A)*100)例如为80%以上(即80%以上100%以下)，优选为85%以上。这样，本实施方式的无氧铜板30按照如下方式形成:例如通过在形成上述的陶瓷板20时进行的将陶瓷板20与无氧铜板30贴合的上述热处理(也称为预定的热处理)，从而无氧铜板30发生再结晶等，使得无氧铜板30的表面的平均结晶粒径成为500um以上，无氧铜板30的表面的£面的取向性为80%以上。

所述陶瓷板20通过介由例如钎料层50将陶瓷板20与无氧铜板30进行贴合(接合)而形成。该贴合通过如下的热处理而进行:在炉中在预定的条件下，例如在800℃以上1080℃以下的温度、在5分钟以上的条件下对陶瓷板与无氧铜板30和钎料的层叠体进行加热。通过进行预定的热处理从而将陶瓷板与无氧铜板30贴合。另外，对于经过预定的热处理而成为配线材料的无氧铜板30的预定部位，通过例如蚀刻进行去除，从而形成配线图案(铜配线)。通过以上结构设计，即使在陶瓷板20反复进行升温与降温的情况下，也能够抑制陶瓷板20的裂纹，避免从无氧铜板30与陶瓷板20的界面产生剥离。

作为纤料层，可以使用例如银（Ag）、铜（Cu）、锡(Sn)、锢(In)、钛(Ti)、钼(Mo)等金属，或者包含这些金属中的至少一个的金属合金。

综上所述，本实用新型的设计重点在于，本超强散热覆铜板包括铜基板10、热贴于该铜基板10一表面的陶瓷板20、压合于该陶瓷板20表面的无氧铜板30，所述铜基板10与陶瓷板20之间的贴合面设有绝缘氧化膜40，该绝缘氧化膜40呈蜂窝结构，于蜂窝结构的内部填充绝缘胶，所述无氧铜板30与陶瓷板20之间贴合有钎料层50。藉由采用无氧铜板30与钎料层50配合热贴于陶瓷板20的结构，即使在陶瓷板20反复进行升温与降温的情况下，也能够抑制陶瓷板20的裂纹，避免从无氧铜板30与陶瓷板20的界面产生剥离。此外，绝缘氧化膜40作为铜基板10与陶瓷板20之间的贴合媒介，贴合能力强，并且其蜂窝的形状，利于透热，不会影响产品的散热性能。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (1)

1.一种超强散热覆铜板，其特征在于：包括

一铜基板（10），厚度为1-2mm，所述铜基板（10）未与陶瓷板贴合的表面设有一个以上的凸起（11）；

一陶瓷板（20），厚度为0.5 mm -1mm，热贴于该铜基板一表面，

一无氧铜板（30），厚度为100μm-1mm，压合于该陶瓷板表面，

一绝缘氧化膜（40），厚度为3-5 μm，设置于所述铜基板与陶瓷板之间的贴合面，该绝缘氧化膜呈蜂窝结构，于蜂窝结构的内部填充绝缘胶；

一钎料层（50），贴合于所述无氧铜板与陶瓷板之间。