具有微散熱器的印刷電路板及l(fā)ed光源模組的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種印刷電路板及LED光源模組；更具體地講，本實(shí)用新型涉及一種具有微散熱器的印刷電路板及LED光源模組。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)光二極管(LED)近來(lái)已普遍成為白熾光源、熒光光源及鹵素光源的替代光源，其可為醫(yī)療、軍事、招牌、信號(hào)、航空、航海、車輛、便攜式設(shè)備、商用與家居照明等應(yīng)用領(lǐng)域提供低能耗、長(zhǎng)壽命的照明。
[0003]LED芯片在提供高亮度輸出的同時(shí)亦產(chǎn)生大量的熱能，導(dǎo)致其溫度顯著升高。然而，在高溫環(huán)境下，LED會(huì)發(fā)生色偏、亮度降低、使用壽命縮短等問(wèn)題，甚至?xí)⒓垂收隙鵁o(wú)法使用。
[0004]為了解決LED的散熱問(wèn)題，普遍采用具有良好散熱性能的金屬基印刷電路板作為L(zhǎng)ED芯片和LED燈珠等LED發(fā)光器件的安裝載體。例如，中國(guó)專利201120173993.4公開(kāi)了一種帶有金屬微散熱器的印刷電路板，其包括一常規(guī)印刷電路板和與該常規(guī)印刷電路板層疊設(shè)置的一金屬底層，該常規(guī)印刷電路板的二底面中至少遠(yuǎn)離該金屬底層的一底面設(shè)有銅層線路，金屬底層與常規(guī)印刷電路板接觸的一面設(shè)有一個(gè)或多個(gè)與金屬底層連為一體的柱狀金屬微散熱器，該一個(gè)或多個(gè)金屬微散熱器突出于金屬底層表面并對(duì)應(yīng)嵌入貫穿常規(guī)印刷電路板的一個(gè)或多個(gè)柱形通孔內(nèi)，金屬微散熱器的端面與常規(guī)印刷電路板的遠(yuǎn)離金屬底層的一底面所設(shè)的銅層線路之間留有間距。
[0005]使用時(shí)，LED發(fā)光器件安裝直接安裝在金屬微散熱器上，LED發(fā)光器件內(nèi)的熱量經(jīng)金屬微散熱器快速傳導(dǎo)至具有較大散熱面積的金屬底層后散發(fā)，因此，這種印刷電路板可以將LED發(fā)光器件維持在較低的工作溫度下，提升LED發(fā)光器件的性能和使用壽命。
[0006]但是，由于該印刷電路板中金屬底層與柱狀金屬微散熱器是一體的，因此，在將常規(guī)印刷電路板與金屬底層層疊設(shè)置時(shí)，需要設(shè)置定位結(jié)構(gòu)以將微散熱器與常規(guī)印刷電路板的通孔對(duì)準(zhǔn)，工序復(fù)雜，使印刷電路板的制作成本偏高。并且，采用上述結(jié)構(gòu)的印刷電路板，銅層線路的頂面和微散熱器的頂面之間的距離只能控制在20微米至50微米的范圍內(nèi)，在將LED燈珠焊接至印刷電路板時(shí)容易產(chǎn)生焊接空洞等缺陷，導(dǎo)致LED燈珠導(dǎo)電或者導(dǎo)熱不良。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種制備簡(jiǎn)單、成本低的具有微散熱器的印刷電路板及LED光源模組。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，一方面，本實(shí)用新型提供了一種具有微散熱器的印刷電路板，其包括:散熱基座；設(shè)置在散熱基座上的絕緣粘結(jié)層，其具有至少一個(gè)第一通孔；設(shè)置在絕緣粘結(jié)層上的印刷電路基板，其具有至少一個(gè)第二通孔以及分別設(shè)置在第二通孔兩側(cè)的正極焊盤(pán)和負(fù)極焊盤(pán)，第二通孔與第一通孔對(duì)齊；設(shè)置在第一通孔和第二通孔內(nèi)的微散熱器，其與散熱基座和印刷電路基板緊密接觸。
[0009]本實(shí)用新型中，散熱基座可以由鋁、銅、氧化鋁陶瓷或者氮化鋁陶瓷等單一材質(zhì)制備而成，也可以是具有層狀結(jié)構(gòu)的復(fù)合板，例如鋁基覆銅板、氧化鋁陶瓷覆銅板或者氮化鋁陶瓷覆銅板。采用具有覆銅層的復(fù)合板可以增強(qiáng)散熱基座與微散熱器的結(jié)合力，降低微散熱器和散熱基座之間的熱阻，提高印刷電路板的散熱性能。
[0010]微散熱器可以通過(guò)在第一通孔和第二通孔內(nèi)絲網(wǎng)印刷銅漿或者銀漿的方法而制備得到。這種方法可以高效率地得到微散熱器，非常適合于印刷電路板的大規(guī)模批量化生產(chǎn)。優(yōu)選地，銀漿和銅漿的導(dǎo)熱系數(shù)大于等于13.5ff/m.ko
[0011 ] 微散熱器也可以通過(guò)在第一通孔和第二通孔內(nèi)水平噴錫的方法而制備得到。錫具有熔點(diǎn)較低、導(dǎo)熱系數(shù)高的特性，采用錫制備微散熱器，不僅工藝上易于實(shí)現(xiàn)，而且所得到的微散熱器具有良好的導(dǎo)熱性能。本實(shí)用新型中，術(shù)語(yǔ)“錫”不僅包括錫單質(zhì)，而且還包括錫含量為95%以上的錫合金。優(yōu)選地，錫的導(dǎo)熱系數(shù)大于等于65W/m.k。
[0012]根據(jù)以上技術(shù)方案，微散熱器與散熱基座相互獨(dú)立，因此，可以在利用絕緣粘結(jié)層將印刷電路基板和散熱基座粘結(jié)之后制作微散熱器，在散熱基座和印刷電路基板之間不需要設(shè)置定位結(jié)構(gòu)，從而簡(jiǎn)化制作工序并降低印刷電路板的制作成本。并且，微散熱器與印刷電路基板緊密接觸，即在與微散熱器頂面平行的方向上整個(gè)第二通孔均被微散熱器填充，因此微散熱器的橫截面積大，熱阻小。相反，在現(xiàn)有技術(shù)中，由于金屬底層與柱狀金屬微散熱器是一體的，因此在常規(guī)印刷電路板的通孔和金屬微散熱器之間必然存在間隙，常規(guī)印刷電路板的通孔空間不能被有效利用，金屬微散熱器的橫截面積小，熱阻大。
[0013]根據(jù)本實(shí)用新型的一【具體實(shí)施方式】，正極焊盤(pán)、負(fù)極焊盤(pán)的頂面和微散熱器的頂面之間的間距小于10微米。
[0014]當(dāng)LED燈珠組裝至印刷電路板時(shí)，其正極、熱沉和負(fù)極分別被焊接至正極焊盤(pán)、微散熱器和負(fù)極焊盤(pán)，若正極焊盤(pán)、負(fù)極焊盤(pán)的頂面和微散熱器的頂面之間的差距過(guò)大，則在焊接區(qū)容易產(chǎn)生空洞等缺陷，導(dǎo)致導(dǎo)電或者導(dǎo)熱不良。采用現(xiàn)有技術(shù)中的印刷電路板，其正極焊盤(pán)、負(fù)極焊盤(pán)的頂面和微散熱器的頂面之間的間距只能控制在小于50微米的范圍內(nèi)，而本實(shí)用新型的印刷電路板中正極焊盤(pán)、負(fù)極焊盤(pán)的頂面和微散熱器的頂面之間的間距控制在小于10微米的范圍內(nèi)，因此，本實(shí)用新型的印刷電路板可以減少焊接缺陷的產(chǎn)生。
[0015]根據(jù)本實(shí)用新型的另一【具體實(shí)施方式】，散熱基座包括陶瓷基材和形成在陶瓷基材上、位于微散熱器一側(cè)的覆銅層。例如，散熱基座為氧化鋁陶瓷覆銅板或者氮化鋁陶覆銅板。采用包括陶瓷基材的散熱基座可以很好地提高印刷電路板的耐電壓性能。
[0016]根據(jù)本實(shí)用新型的另一【具體實(shí)施方式】，散熱基座包括鋁基材和形成在鋁基材上、位于微散熱器一側(cè)的覆銅層，這種散熱基座兼具鋁重量輕、成本低和銅散熱性能好的優(yōu)點(diǎn)，并具有良好的可加工性。
[0017]根據(jù)本實(shí)用新型的另一【具體實(shí)施方式】，印刷電路基板包括設(shè)置在絕緣粘結(jié)層上的圖案化導(dǎo)電層，以及設(shè)置在絕緣粘結(jié)層和圖案化導(dǎo)電層上的圖案化阻焊層。這種方案將導(dǎo)電層直接設(shè)置在絕緣粘結(jié)層上，以減小印刷電路板的厚度，從而實(shí)現(xiàn)印刷電路板及LED照明產(chǎn)品的小型化；同時(shí)，該方案中微散熱器具有較小的高度，熱阻小，印刷電路板的散熱性能更好。
[0018]優(yōu)選地，導(dǎo)電層的厚度控制在10微米至35微米，絕緣粘結(jié)層的厚度控制在15微米至40微米，以將微散熱器的高度控制在較小值。
[0019]更優(yōu)選地，微散熱器的高度控制為30微米至50微米。
[0020]根據(jù)本實(shí)用新型的另一【具體實(shí)施方式】，印刷電路基板包括設(shè)置在絕緣粘結(jié)層上的介電層、設(shè)置在介電層上的圖案化導(dǎo)電層，以及設(shè)置在介電層和導(dǎo)電層上的圖案化阻焊層。
[0021]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，另一方面，本實(shí)用新型還提供了一種LED光源模組，其包括至少一個(gè)LED發(fā)光器件和以上任一技術(shù)方案的印刷電路板，LED發(fā)光器件設(shè)置在該印刷電路板的微散熱器上。
[0022]具體的，LED發(fā)光器件為L(zhǎng)ED燈珠或者LED芯片。
[0023]以上LED光源模組中，可以在一個(gè)微散熱器上設(shè)置一個(gè)或者多個(gè)LED發(fā)光器件。
[0024]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1是本實(shí)用新型的印