專利名稱：一種凸型金屬印刷電路板及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于安裝LED的凸型金屬印刷電路板以及制作這種印刷電路板 的方法。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管LED (Light Emitting Diode)，是一種半導(dǎo)體固體發(fā)光器件，它是利 用固體半導(dǎo)體芯片作為發(fā)光材料，在正向電壓作用下，引起光子發(fā)射而發(fā)光。LED可以直接 發(fā)出白色和各種色彩光，是具有節(jié)能、環(huán)保和壽命長等顯著優(yōu)點(diǎn)的新型高效固體光源。隨著LED光源越來越多地應(yīng)用于通用照明市場(chǎng)，客戶需要更高的出光量與其它類 別的光源競(jìng)爭(zhēng)，如熒光燈和鹵化燈。基于LED發(fā)光機(jī)理，輸入的電能中有60% 90%會(huì)被 轉(zhuǎn)化為熱能。出光亮越高，則相應(yīng)的電工耗和發(fā)熱量就越高。單個(gè)LED封裝模組的散熱量 可以達(dá)到50瓦到100瓦。為了保持芯片的正常工作，整個(gè)LED系統(tǒng)的散熱性能必須很好， 這需要從內(nèi)部芯片、封裝、印刷電路板和外部散熱器等各部分均有合理的設(shè)計(jì)和與系統(tǒng)運(yùn) 行節(jié)點(diǎn)匹配的散熱能力。目前，LED的各種封裝形式中，貼片式封裝(SMD)是主流，其優(yōu)點(diǎn)是緊湊、易于大規(guī) 模生產(chǎn)、通用性強(qiáng)。LED SMD模組通常是通過回流焊與印刷電路板焊接在一起，而對(duì)于小功 率的SMD模組，通常是在FR4硬質(zhì)電路板上，而隨著SMD模組的功率越來越大，更多的金屬 印刷電路板板被采用。對(duì)于SMD貼片本身，同樣因?yàn)楣β实奶岣撸枰獙?duì)各部分的材料和工藝進(jìn)行優(yōu)化， 目前，SMD的基板材料越來越多地開始使用高散熱性的陶瓷材料，如AlN或氧化鋁。對(duì)于LED 晶片本身，如果是雙極材料，其正負(fù)極在同一表面，則底部是絕緣的；而如果SMD本身就是 用陶瓷材料作為基板的話，則芯片正下方，散熱主通道就已經(jīng)和電路電流絕緣了，如圖8所
7J\ ο目前使用的絕緣材料(如FR4)為基板的印刷電路板本身已經(jīng)不能滿足大功率散 熱要求；而市場(chǎng)上普遍使用的金屬基板的印刷電路板，普遍地是在在金屬基板上有一層絕 緣層。雖然這一層材料能夠有效地保障電絕緣，同時(shí)它也是“熱絕緣”材料，它的存在大大 地弱化了金屬板本身的散熱性能，也限制了金屬印刷電路板本身可以承載的功率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于安裝LED的凸型金屬印刷電路板。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種凸型金屬印刷電路板，包括金屬基板、設(shè)置在所述的金屬基板上的絕緣層、 設(shè)置在所述的絕緣層上的電路層、設(shè)置在所述的電路層上的阻焊層，所述的金屬基板上設(shè) 置有凸臺(tái)，所述的凸臺(tái)依次穿過所述的絕緣層、電路層和阻焊層，所述的阻焊層上開設(shè)有缺 口，位于所述的缺口處的電路層露出形成電連接區(qū)域，所述的凸臺(tái)的上表面、所述的電連接 區(qū)域和所述的阻焊層位于同一平面上。
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優(yōu)選地，所述的凸臺(tái)設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述的凸臺(tái)與金屬基板相一體設(shè)置。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述的凸臺(tái)高度為0. 2 0. 5mm。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種凸型金屬印刷電路板的制作方法，為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是包括以下步驟(1)、在金屬基板上表面形成向上的凸臺(tái)；(2)、在所述的金屬基板上表面設(shè)置絕緣層，且所述的凸臺(tái)凸出于所述的絕緣層的 上表面；(3)、在所述的絕緣層上表面設(shè)置電路層；(4)、在所述的電路層上表面設(shè)置阻焊層，且所述的凸臺(tái)穿過所述的阻焊層，在所 述的阻焊層上開設(shè)缺口，使部分所述的電路層露出形成電連接區(qū)域；(5)、在除所述的電連接區(qū)域外的電路層與絕緣層露出表面涂附絕緣漆；(6)、在所有金屬表面除所述的電連接區(qū)域外的露出部分涂附防腐蝕層。優(yōu)選地，所述的凸臺(tái)通過化學(xué)腐蝕的方法形成。優(yōu)選地，所述的凸臺(tái)通過機(jī)械沖壓的方法形成。由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果本發(fā)明通 過設(shè)置凸臺(tái)作為和LED SMD模組接觸的“熱通路”，從而保證在回流焊接后散熱通道的暢通， 大大提高了金屬印刷電路板的散熱能力。


附圖1為本發(fā)明的剖面示意圖；附圖2為本發(fā)明的制作示意圖一；附圖3為本發(fā)明的制作示意圖二 ；附圖4為本發(fā)明的制作示意圖三；附圖5為本發(fā)明的制作示意圖四；附圖6為本發(fā)明的制作示意圖五；附圖7為SMD LED模組焊接到本發(fā)明的金屬印刷電路板的示意圖；附圖8為SMD LED模組焊接到現(xiàn)有技術(shù)的金屬印刷電路板的示意圖。其中1、金屬基板；2、絕緣層；3、電路層；3’、電連接區(qū)域；4、阻焊層；5、凸臺(tái)；6、 SMD LED 模組。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述如圖1所示的一種凸型金屬印刷電路板，包括金屬基板1、設(shè)置在金屬基板1上的 絕緣層2、設(shè)置在絕緣層2上的電路層3、設(shè)置在電路層3上的阻焊層4。其中金屬基板1 上設(shè)置有凸臺(tái)5，凸臺(tái)5依次穿過絕緣層5、電路層3和阻焊層4。阻焊層4上對(duì)應(yīng)電路層3 處開設(shè)有缺口，位于缺口處的電路層3露出形成電連接區(qū)域3’，凸臺(tái)5的上表面、電連接區(qū) 域3’和阻焊層4位于同一平面上。
凸臺(tái)5根據(jù)需要可設(shè)置設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)，其凸出的高度為0. 2 0. 5mm。以下具體闡述下本實(shí)施例的操作方法(1)、選擇如圖2所示的一塊金屬基板1，金屬基板1的材料為銅材、鋁材或其它高 導(dǎo)熱的合金材料。在經(jīng)過表面處理后通過機(jī)械沖壓或者化學(xué)腐蝕等方法在其上表面形成向 上凸出0. 2 0. 5mm的凸臺(tái)5，如圖3所示；(2)、在金屬基板1上通過壓制或者其他方法形成帶缺口的絕緣層2(缺口位于凸 臺(tái)部)，且凸臺(tái)5凸出于絕緣層2的上表面，如圖4所示。絕緣層2可以采用抗靜電、絕緣、 耐高溫的材料；(3)、在絕緣層2上表面設(shè)置電路層3，如圖5所示。電路層的材料為高導(dǎo)電性的金 屬，主要是銅箔；(4)、在電路層3上表面設(shè)置阻焊層4，且凸臺(tái)5穿過阻焊層4。阻焊層4對(duì)應(yīng)電路 層3處，選擇性的開設(shè)有缺口，使電路層3部分露出于阻焊層4形成電連接區(qū)域3’，并使得 凸臺(tái)5的上表面、電連接區(qū)域3’和阻焊層4位于同一平面上，如圖6所示；(5)、在除電連接區(qū)域3’外的電路層3和絕緣層4的裸露表面要涂上一層薄的絕 緣漆，用于保護(hù)電路和防止腐蝕氧化；(6)、在所有的裸露的金屬表面，包括凸臺(tái)5、除電連接區(qū)域3’外的電路層3、側(cè)面、 背面，或其它裸露的金屬表面，均需要鍍上一層保護(hù)層，如鎳金，鍍銀，或其它材料，用于防 止腐蝕。本發(fā)明的金屬印刷電路板在回流焊中與SMD LED模組焊接在一起，形成一個(gè)功能 模塊，如圖7所示，和其它部分如電源模塊，控制系統(tǒng)，散熱模塊整合在一起，形成一個(gè)完整 的照明系統(tǒng)。上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人 士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明 精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種凸型金屬印刷電路板，包括金屬基板、設(shè)置在所述的金屬基板上的絕緣層、設(shè)置在所述的絕緣層上的電路層、設(shè)置在所述的電路層上的阻焊層，其特征在于所述的金屬基板上設(shè)置有凸臺(tái)，所述的凸臺(tái)依次穿過所述的絕緣層、電路層和阻焊層，所述的阻焊層上開設(shè)有缺口，位于所述的缺口處的電路層露出形成電連接區(qū)域，所述的凸臺(tái)的上表面、所述的電連接區(qū)域和所述的阻焊層位于同一平面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種凸型金屬印刷電路板，其特征在于所述的凸臺(tái)設(shè)置有 一個(gè)或多個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種凸型金屬印刷電路板，其特征在于所述的凸臺(tái)與金屬 基板相一體設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種凸型金屬印刷電路板，其特征在于所述的凸臺(tái)高度為 0. 2 0. 5mmο
5.一種凸型金屬印刷電路板的制作方法，其特征在于包括以下步驟(1)、在金屬基板上表面形成向上的凸臺(tái)；(2)、在所述的金屬基板上表面設(shè)置絕緣層，且所述的凸臺(tái)凸出于所述的絕緣層的上表(3)、在所述的絕緣層上表面設(shè)置電路層；(4)、在所述的電路層上表面設(shè)置阻焊層，且所述的凸臺(tái)穿過所述的阻焊層，在所述的 阻焊層上開設(shè)缺口，使部分所述的電路層露出形成電連接區(qū)域；(5)、在除所述的電連接區(qū)域外的電路層與絕緣層露出表面涂附絕緣漆；(6)、在所有金屬表面除所述的電連接區(qū)域外的露出部分涂附防腐蝕層。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的凸型金屬印刷電路板的制作方法，其特征在于所述的凸臺(tái) 通過化學(xué)腐蝕的方法形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的凸型金屬印刷電路板的制作方法，其特征在于所述的凸臺(tái) 通過機(jī)械沖壓的方法形成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種凸型金屬印刷電路板，包括金屬基板、設(shè)置在所述的金屬基板上的絕緣層、設(shè)置在所述的絕緣層上的電路層、設(shè)置在所述的電路層上的阻焊層，所述的金屬基板上設(shè)置有凸臺(tái)，所述的凸臺(tái)依次穿過所述的絕緣層、電路層和阻焊層，所述的阻焊層上開設(shè)有缺口，位于所述的缺口處的電路層露出形成電連接區(qū)域，所述的凸臺(tái)的上表面、所述的電連接區(qū)域和所述的阻焊層位于同一平面上。由于該金屬印刷電路板的熱通路上去除了一層熱阻極大的絕緣層，其熱性能要遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于目前流行的金屬板。同時(shí)，該型板和其它的金屬印刷電路板可以通用，可以直接取代，非常適合用于大功率或超大功率LED模組。
文檔編號(hào)H01L33/62GK101888740SQ20101018919
公開日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2010年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月2日
發(fā)明者李蕊, 熊大曦 申請(qǐng)人:蘇州科醫(yī)世凱半導(dǎo)體技術(shù)有限責(zé)任公司