专利名称：高效导热基体的回路制作法及高效导热基体回路组件的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种电器组件，特别指一种高效导热基体的回路制作 法；本发明还提供上述方法制成的高效导热基体回路组件 背景技术一般惯用金属导热基体设回路的制作，请参阅图l所示，其以一铝板l 上涂布一导热胶2，该导热胶2上固着一铜箔层，再将该铜箔层予以浸泡电 解液体予以蚀刻形成回路3，藉由此方法制成的回路供一电子组件4安装使 用，该电子组件4如使用发光二极管，可以将其导引线5焊固于该回路3， 该电子组件4可以贴固于该导热胶2，该电子组件4导通电源工作产生的热 经由该导热胶2传递，虽然该铝板1可以传导该回路3上热量，但受限该导 热胶2导热效果不佳不如金属铝，所以其传递热、散热效果并不如金属理 想，此很容易造成对散热要求严苛的电子组件如发光二极管，往往因散热 不佳造成热量累积、间接或直接造成发光二极管损坏影响发工功能及使用 寿命。况且习用工艺该铝板1上导热胶2固着该铜箔层，再予以浸泡电解液体 予以蚀刻形成该回路3，铜箔在蚀刻施工过程不仅速度慢，并蚀刻过程使 用电解液，使用过的废电解液会产生电解液大量排放，此废电解液并产生 水质环境污染，惯用使用蚀刻工艺的金属基体回路，在使用、制造都有很 大的缺失、并产生环境污染，需要业者努力改善。本案发明人乃以其多年从事照明及能源器材相关设备的制造及设计， 鉴于惯用电器组件连接回路器件并无法有效散热使功能受到局限，必须使 用新的回路器件提高散热功效，使可增加使用寿命及增强功率、照明亮度 使用，乃积极研究改良、遂有本发明之开发。 发明内容本发明的目的在于改进现有技术中的不足，提供一种高效导热基体的回 路制作法，使得金属导体绝缘层为铝金属材质一体成型连接，具有良好导 热效果，回路为直接与金属导体绝缘层结合，整体构成良好导热结构提高 散热能力。本发明的次要目的在于提供一种导电膏直接印刷于绝缘层、固定成 型回路，施工速度快减少制造过程污染的高效导热基体的回路制作法。 本发明另一目的在于提供使用上述方法制成的高效导热基体回路组件。本发明的目的是这样实现的一种高效导热基体的回路制作法，其由一金属导体上制作絶缘层，该绝缘层上布设一回路，以供电子组件固接于该金属导体，该回路连通电源使用；其特征是-首先将该金属导体，先经由包括清洗、磨平的前步骤，该金属导体形 成一平台面；然后将该平台面处理一体成型该绝缘层，该绝缘层表层并制造一可容 易附着固定的连接层；接着将导电材料以印刷电路方法，将该导电材料依该回路之布局涂设 于该绝缘层之连接层，即形成具有高导热基体的回路。其中，该金属导体之平台面清洗为碱洗后、以阳极氧化处理制成一体 成型该绝缘层，该绝缘层并产生一氧化薄膜。其中，该金属导体使用铝基材，该金属导体上利用阳极氧化处理方法 产生一凹凸粗糙的连接层，该绝缘层、连接层产生设定厚度氧化薄膜供印 刷该回路之布局。其中，该绝缘层之连接层上侧批覆一良好导热的隔绝层制程形成多层 导热绝缘，该隔绝层供印刷电路方法制造该回路之布局。一种高效导热基体回路组件，其由一导热基体上附着一绝缘层， 一回 路固着于该绝缘层上，可供一电子组件固着于该导热基体及连接该回路， 该回路连接电源导通该电子组件，提供电流工作使用；其特征是该导热基体，系在于表面设以一体延伸氧化膜构成该绝缘层，该绝缘 层表层并形成一凹凸粗糙的连接层；该回路，以导电材质依电路布局全部于该绝缘层的连接层，该回路 紧密接合该连接层、构成连接该导热基体。其中，该导热基体依该回路布局设有多数孔槽，该孔槽嵌固一良导体； 该电子组件连接该回路同时接触该良导体、并固定于该导热基体。其中，该导热基体依该回路布局于设定位置设有一承座，该承座置放 光电发光之电子组件固定，该金属导体设有一导热组件及一散热器构成多 层传递、排除热量结构，该电子组件连接该回路以便于直接传递热到该金 属体，该电子组件构成快速且大量传递、排热。本发明提供的高效导热基体的回路制作法是关于金属导体一体成型金 属材质的绝缘层直接固着回路，整体构成良好导热、且制作施工快速的方 法，可提高散热能力增加照明寿命及亮度使用之高效导热基体的回路制作 法。其通过首先将一金属导体碱洗、再以阳极氧化处理一体成型金属材质 之一绝缘层，供一回路以印刷电路方式直接固着于该绝缘层的表层，使得 本发明提供的高效导热基体回路组件整体构成良好导热结构，提髙散热能 力，提高电子组件散热速度，可增加使用寿命及功效，且制作施工快速。
下面结合附图对本发明作进一步说明。图l为惯用基体回路组件整体组合之示意图。图2为本发明第一较佳实施例之流程示意图。图3为本发明第一较佳实施例之制造步骤形成金属导体部分剖视示意图。图4为本发明第一较佳实施例之制造步骤金属导体一体成型绝缘层之 部分剖视示意图。图5为本发明第一较佳实施例之制造步骤绝缘层附着回路之部分剖视 示意图。图6为本发明第一较佳实施例之发光二极管安装于金属导体上回路之 部分剖视示意图。图7为本发明第一较佳实施例第六图之发光二极管安装于金属导体上 回路之部分放大示意图。图8为本发明第二较佳实施例之流程示意图。图9为本发明第二较佳实施例之流程示意图隔绝层附着回路之部分剖 视示意图。图10为本发明第三较佳实施例之金属导体固着传递、排热结构之部分 剖视示意图。图ll为本发明第四较佳实施例之发光二极管结合金属导体固着传递、 排热结构之部分剖视示意图。图12为本发明第四较佳实施例之发光二极管结合金属导体多层传递、 排热结构之部分剖视示意图。
具体实施方式
本发明提供的本发明高效导热基体的回路制作法，请参阅图2、 3所示， 第一较佳实施例，其制造方法步骤及大体结构系包括一金属导体20、 一导 电膏40及一发光二极管60所组成首先将该金属导体，先经由包括清洗、磨平的前步骤，该金属导体形 成一平台面；然后将该平台面处理一体成型该绝缘层，该绝缘层表层并制造一可容 易附着固定的连接层；接着将导电材料以印刷电路方法，将该导电材料依该回路之布局涂设 于该绝缘层之连接层，即形成具有高导热基体的回路。该金属导体之平台面的清洗为碱洗，碱洗后、以阳极氧化处理制成一 体成型该绝缘层，该绝缘层并产生一氧化薄膜。该金属导体使用铝基材，该金属导体上利用阳极氧化处理方法产生一 凹凸粗糙的连接层，该绝缘层、连接层产生设定厚度氧化薄膜拱印刷该回路之布局o该绝缘层之连接层上侧批覆一良好导热的隔绝层制程形成多层导热 绝缘，该隔绝层供印刷电路方法制造该回路之布局。本发明之发明方法系由如下步骤完成，请参阅图2、 3所示，首先将 铝制之金属导体20 —侧进行清洗去尘土，并以碱性液体进行表面清洗， 并去除表面油污，然后再将该金属导体20侧面予以磨平，并刷光形成一 平台面21。再将该金属导体20进行阳极氧化处理，请参阅图4所示，该平台面 21产生一厚度在3um以上氧化薄膜的绝缘层22，利用电流强度控制使 该绝缘层22表层形成粗糙的接合面24。该绝缘层22在阳极氧化处理施工完成后，先进行清水洗净，再施予 千燥，即可供应下一程序进行印刷电路施工。最后将该金属导体20之绝缘层22上，以印刷电路方式，请参阅图5 所示，将导电材料涂布于该绝缘层22,本发明导电材料使用金属成份一 导电膏40涂布于该绝缘层22上侧面的接合面24，该导电膏40固着在该 接合面24上依电路布局延伸形成一回路41。该导电膏可以是由良导电性的金属材料粉末加入到工程塑胶中制成 的。该金属材料可以是金、银、铜、锡等材料的粉末，工程塑胶可以是硅 胶或PU等材料，加入到例如常温粘稠的硅胶中，加入重量比可以是金属 粉末工程塑胶为l: (3 — 8)。在将导电膏涂覆到绝缘层上之后，将其 在120-300'C加热使其固化即可。藉由上述步骤施工，本发明可以利用印刷电路的施工方式，直接将该 导电膏40涂布于该绝缘层22上侧面的接合面24，免除了习用电解液蚀 刻繁琐且费时的施工程序、及蚀刻该回路41周边铜箔造成材料耗损及铜 污泥造成环境污染，本发明可以很快生产成导热效果很好的基体供应该回 路41进行布局施工至造成产品使用。高效导热基体回路组件，其由一导 热基体上附着一绝缘层， 一回路固着于该绝缘层上，可供一电子组件固着 于该导热基体及连接该回路，该回路连接电源导通该电子组件，提供电流 工作使用表；该导热基体，系在于表面设以一体延伸氧化膜构成该绝缘层， 该绝缘层表层并形成一凹凸粗糙的连接层；该回路，以导电材质依电路布 局全部于该绝缘层的连接层，该回路紧密接合该连接层、构成连接该导热 基体。该导热基体依该回路布局设有多数孔槽，该孔槽嵌固一良导体；该电 子组件连接该回路同时接触该良导体、并固定于该导热基体。该导热基体依该回路布局于设定位置设有一承座，该承座置放光电发 光之电子组件圃定，该金属导体设有一导热组件及一散热器构成多层传 递、排除热量结构，该电子组件连接该回路以便于直接传递热到该金属体, 该电子组件构成快速且大量传递、排热。本发明该金属导体20之平台面21施予阳极氧化处理，该平台面21 上产生氧化铝薄膜层的绝缘层22，该绝缘层22之氧化铝薄膜厚度大于3 um以上时，请参阅图4、 5所示，该绝缘层22底层形成无缝隙的连接 层23，该连接层23与该金属导体20构成一体成型，该连接层23与该金 属导体20均为铝金属材质一体成型具有良好的导热效果；该连接层23表 面之中性氧化铝分子形成粗糙的接合面24，该接合面23之氧化铝分子形 成微细凹凸空隙。该导电膏40涂布在于绝缘层22的接合面24，请参阅图3所示，该 导电膏40嵌入该接合面24之氧化铝分子之凹凸空隙内固定，该导电膏 40可以稳固附着在该绝缘层22形成该回路41，该绝缘层22底层形成无 缝隙的连接层23与该金属导体20构成一体成型，该绝缘层22之连接层 23厚度在3ym时，该连接层23有1/2厚度可承受500V电压的能力，本 发明亦可按实际需要将该绝缘层22之连接层23氧化铝厚度增加到5 ii m 或更厚，此可以提高该绝缘层22承受电流之电压，俾适合实际使用需要。本发明该回路41直接附于该金属导体20氧化薄膜的绝缘层22;该 金属导体20及该绝缘层22构成一体成型、且均为铝金属材质特性一体成 型具有良好的导热特性，两者构成直接连通具有良好的导热的效果，该导 点膏40固着该绝缘层22也构成一体成型的结构，即该导电膏40、绝缘 层22、金属导体20构成一体成型的结构、没有接痕，整体具有良好导热 特性，即该回路41固着于该金属导体20的绝缘层22构成一体成型的结 构，整体具有良好导热特性。其安装电子组件如发光二极管60时，请参阅图6、 7所示，系将该发 光二极管60之电极构件62延伸一正极63、负极64连接该回路41，该发 光二极管60固着于该金属导体20,该发光二极管60通电产生的热量分 别由底部及电极构件62传递到该回路41,利用该回路41固着于该金属 导体20的绝缘层22 —体成型具有良好导热特性，该发光二极管60产生 的热量可以很快速传递到该金属导体20散热，况且该金属导体20可以一 体延伸或固设一散热器26。即本发明没有惯用硅胶、导热胶多层连接产生接触面，这些接触面仅 仅单纯的贴合、接合不完全导热效果不佳，本发明也没有惯用绝缘层的硅 胶、导热胶成型，惯用受限硅胶、导热胶本身特征导热效果不如金属铝， 惯用基板回路形成热阻加大的缺失，所以本发明该金属导体20之绝缘层 22在氧化处理过程产生完全熔合接触，其接触面熔合形成一体成型具有 良好接触面，该绝缘层22具有金属铝良好导热的特性，其导热特性非常 良好。本发明该导电膏40以印刷电路方法布局分布在该绝缘层22固着构成该回路41，可以省去利用铜铝要蚀刻的工程，可大幅减少施工时间，增 加生产效率、降低成本，更可消除蚀刻产生的工业污染。本发明之第二实施例，请参阅图8所示，与前第一实施例大体相似， 该金属导体20之平台面21进行阳极氧化处理、制造氧化薄膜的绝缘层 22，该绝缘层22底层形成无缝隙的连接层23与该金属导体20构成一体 成型，其不同处系本发明依上述方法制程，该连接层23上侧的接合面23 批覆一良好导热材质的隔绝层29，此制程形成该金属导体20、该绝缘层 22、该隔绝层29紧密结合多层导热绝缘。本发明该绝缘层22上层该隔绝层29形成保护表层，该绝缘层29 可以防止刮痕裸露、并大大提高绝缘功效，同时可以提供机械自动化防止 刮痕裸露，直接利用印刷电路方法该导电膏40涂布在于该隔绝层29，请 参阅图9所示，该导电膏40可以稳固附着在该隔绝层29制造该回路41 之布局。本发明之第三实施例，请参阅图IO所示，与前第一、二实施例大体 相似，其不同处系本发明依上述方法制成回路构件，其提供安装电子组件 如发光二极管60时，该绝缘层22上层该隔绝层29形成保护表层、可以 防止加工时刮痕裸露，同时可以提供机械自动化加快加工速度，该金属导 体20对应该回路41特定位置设一槽座24, —良导体25嵌入该槽座24; 本发明该发光二极管60固定于该金属导体20，该发光二极管60之电极 构件62延伸一正极63、负极64连接该回路41;该发光二极管60底部位 接触该良导体25。本发明利用该金属导体20、绝缘层22及该回路41形成一体成型的结 构，同时该金属导体20使用铝材，该良导体25使用铜材，利用铜吸热良 好、铝散热良好的特性差别，该发光二极管60工作产生的热经由该良导 体25及该绝缘层22及该回路41快速吸收传递，并由该金属导体20快速 散发，同时该金属导体20可以设该散热器26,该金属导体20、散热器 26之间更可设有一导热组件27，该导热组件27可以快速横向传递、排除 热量，该金属导体20、导热组件27及散热器26形成上中下多层传递、 排除热量，该发光二极管60产生的热量除了传递到该金属导体20，更可 以利用该导热组件27及散热器26良好导热、散热的特性，该发光二极管 60透过上述传热、散热可以大量且快速将内部的热传出散发。本发明之第四实施例，请参阅图ll所示，与前第一、二实施例大体 相似，其不同处系该金属导体20对应该回路41特定位置设一承座28，该承 座28置放该发光二极管60之芯片61固接，并于该发光二极管60之电极构件 62连接该回路41，该芯片61连接该金属导体20,该电极构件62、该回路41 连接该金属导体20，该发光二极管60形成整体直接与该金属导体20接处，该金属体20有宽广面积及体积、且导热效果良好，同时可快速大量传递该 芯片61的工作热量，该金属导体20可以大量且快速将内部的热传出散发， 该金属导体20可保持低温状况。本发明请参阅图12所示，该金属导体20底侧可以设该散热器26，该 金属导体20、散热器26之间更可设有一导热组件27，整体形成宽广且传热、 散热良好的结构。藉由本发明方法制造回路构件，该金属导体20、导热组件27及散热 器26多层传递、排除热量结构，该发光二极管60产生的热量除了传递到该 金属导体20，更可以利用该导热组件27及散热器26导热、散热良好功效， 该发光二极管60透过上述传热、散热可以大量且快速将内部的热传出散 发，该发光二极管60之芯片61产生的热可以直接传递到该金属体20，产生 的热可以快速且大量传递、排出散热，该发光二极管60顺畅排除热量确保 正常工作温度，该发光二极管60可以提高发光效率，增加使用寿命；相对 使照明灯具发光强度、寿命大幅提高，又该发光二极管60之芯片61可以搭 配该金属体20的特性及体积、适度将功率提高，该发光二极管60可以提高 本身的功率、又可适度排热确保正常工作温度，非常适合制造较大功率规 格的产品。综上所述本发明高效导热基体的回路制作法，系将金属导体施以碱 洗、再以阳极氧化处理一体成型金属材质之绝缘层，供回路以印刷电路方 式直接固着于该绝缘层表层，整体构成良好导热结构提高散热能力、且制 作施工快速的回路制作法，可提高电子组件散热速度增加照明寿命及亮度 使用者，具工业上利用性。
权利要求
1. 一种高效导热基体的回路制作法，其由一金属导体上制作绝缘层，该绝缘层上布设一回路，以供电子组件固接于该金属导体，该回路连通电源使用；其特征在于包括如下步骤首先将该金属导体，先经由包括清洗、磨平的前步骤，该金属导体形成一平台面；然后将该平台面处理一体成型该绝缘层，该绝缘层表层并制造一可容易附着固定的连接层；接着将导电材料以印刷电路方法，将该导电材料依该回路之布局涂设于该绝缘层之连接层，即形成具有高导热基体的回路。
2、 依据权利要求l所述的高效导热基体的回路制作法，其特征在于， 该金属导体之平台面的清洗为碱洗，碱洗后、以阳极氧化处理制成一体成 型该绝缘层，该绝缘层并产生一氧化薄膜。
3、 依据权利要求l所述的高效导热基体的回路制作法，其特征在于， 该金属导体使用铝基材，该金属导体上利用阳极氧化处理方法产生一凹凸 粗糙的连接层，该绝缘层、连接层产生设定厚度氧化薄膜供印刷该回路之 布局。
4、 依据权利要求l所述的高效导热基体的回路制作法，其特征在于， 该绝缘层之连接层上侧批覆一良好导热的隔绝层制程形成多层导热绝缘， 该隔绝层供印刷电路方法制造该回路之布局。
5、 一种高效导热基体回路组件，其由一导热基体上附着一绝缘层， 一回路固着于该绝缘层上，可供一电子组件固着于该导热基体及连接该回 路，该回路连接电源导通该电子组件，提供电流工作使用表；其特征在于该导热基体，系在于表面设以一体延伸氧化膜构成该绝缘层，该绝缘 层表层并形成一凹凸粗糙的连接层；该回路，以导电材质依电路布局全部于该绝缘层的连接层，该回路紧密接合该连接层、构成连接该导热基体。
6、 依据权利要求5所述的高效导热基体回路组件，其特征在于，该导 热基体依该回路布局设有多数孔槽，该孔槽嵌固一良导体；该电子组件连 接该回路同时接触该良导体、并固定于该导热基体。
7、 依据权利要求5所述的高效导热基体回路组件，其特征在于，该导 热基体依该回路布局于设定位置设有一承座，该承座置放光电发光之电子 组件固定，该金属导体设有一导热组件及一散热器构成多层传递、排除热 量结构，该电子组件连接该回路以便于直接传递热到该金属体，该电子组 件构成快速且大量传递、排热。
全文摘要
本发明系提供一种高效导热基体之回路制作法，其系首先将一金属导体碱洗、再以阳极氧化处理一体成型金属材质之一绝缘层，供一回路以印刷电路方式直接固着于该绝缘层的表层，整体构成良好导热结构提高散热能力、且制作施工快速的回路制作法，可提高电子组件散热速度增加使用寿命及功效者。本发明还提供一种通过上述制作法制作的高效导热基体回路组件。
文档编号H01L23/34GK101247711SQ20071006403
公开日2008年8月20日 申请日期2007年2月16日 优先权日2007年2月16日
发明者官有占 申请人:官有占;王国胜;邱柏东