高导热金属基板及其制作方法、led模组及其制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及LED灯具领域，具体地说，涉及一种应用于LED模组的高导热金属基板及其制作方法，还涉及应用该高导热金属基板的LED模组及其制作方法。
【背景技术】
[0002]LED模组具有一块基板，基板上设有LED发光元件，通常，基板为陶瓷基板或者金属基板。由于LED发光元件工作时产生大量的热量，因此，基板需要具备良好的导热、散热能力。为了取得良好的散热效果，传统热电分离的基板采用两个电极和热沉设置在基板的同一水平面的方案。这种方案由于产品设计的原因，存在电极焊盘到导热焊盘间高度差的缺陷，现有的导热焊盘与电极焊盘之间具有小于50微米的高度差，在LED发光元件进行贴片封装时，如果控制不精确的情况下，容易造成锡膏空洞，从而影响LED发光元件的导热效果，最终会导致LED发光元件使用寿命降低。
[0003]此外，公开号CN200710095882.4发明专利申请公开了名为“高导电路基板”的发明创造，该专利公开了在氧化铝绝缘层和导电层之间设置一介层，如氧化钛，以克服绝缘层与导电层的物理特性差异过大的情形，提高绝缘层与导电层的附着力。但是，在铝基板表面通过PVD(物理气相沉积)工艺形成钛薄膜时，钛和铝之间存在结合力低的问题，影响LED模组的质量。
【发明内容】
[0004]本发明的第一目的是提供一种能够提高结构稳定性的高导热金属基板。
[0005]本发明的第二目的是提供一种能够提高结构稳定性的高导热金属基板的制作方法。
[0006]本发明的第三目的是提供一种能够增加使用寿命的LED模组。
[0007]本发明的第四目的是提供一种能够增加使用寿命的LED模组的制作方法。
[0008]为了实现上述第一目的，本发明提供的高导热金属基板包括导热金属板，优选的，导热金属板为铝基板，导热金属板的至少一个表面上的一部分被氧化形成氧化绝缘层，氧化绝缘层上形成有导电图案层；导热金属板表面没有被氧化的一部分形成有导热焊盘，导热焊盘设置在导热金属板上；导热焊盘所覆盖区域的导热金属板比导电图案层所覆盖区域的导热金属板厚。
[0009]由上述方案可见，导热焊盘与导热金属板之间直接接触，使得导热焊盘接收的热量直接向导热金属板传导，更有利于导热。此外，氧化绝缘层的设置除了可作为绝缘层，使导电图案层与导热金属板之间绝缘外，还可用于增加导电图案层与导热金属板之间的粘合性。
[0010]—个方案中，导热焊盘包括第一连接金属层，连接铜层及第一导电金属层，第一连接金属层包括钛层或铬层，第一导电金属层包括第一底铜层和第一加厚铜层，第一连接金属层位于连接铜层与第一底铜层之间，连接铜层位于第一连接金属层与导热金属板之间。导电图案层包括第二连接金属层和第二导电金属层，第二导电金属层包括第二底铜层和第二加厚铜层，第二连接金属层位于氧化绝缘层与第二底铜层之间。
[0011]由此可见，由于钛和铬与其他金属的粘合性较好，使用钛或铬作为连接金属层，可使得导电图案层、导热焊盘与导热金属板之间的粘合性增强，但由于本发明优选铝金属作为导热金属板，而钛金属和铝金属之间的结合力较低，利用氧化绝缘层可增加粘合力。此夕卜，由于铜的导热性比铝的导热性好，因此导热焊盘包括一层连接铜层用以连接导热金属板，相对于使用氧化绝缘层可增加导热性。
[0012]进一步的方案中，导电图案层的上表面与导热金属板底面之间的距离和导热焊盘的上表面与导热金属板底面之间的距离相等。
[0013]由上述方案可见，将加热焊盘上表面与导热金属板底面之间的距离设置成和与导电图案层上表面距离导热金属板底面之间的距离一致，LED发光元件进行贴片封装时，不容易造成锡膏空洞，从而提高LED模组的导热效果。
[0014]进一步的方案中，氧化绝缘层为多孔性氧化绝缘层，多孔性氧化绝缘层的孔隙内填充有有机绝缘填充剂。
[0015]由此可见，将金属基板进行阳极氧化得到的氧化绝缘层为多孔性氧化绝缘层，多孔性氧化绝缘层存在有孔隙，为了防止在形成金属层时，所形成的金属层通过孔隙与金属基板连接，使得金属层与金属基板之间可进行电子交换并使电路短路，需要填充有机绝缘填充剂将多孔性氧化绝缘层的孔隙密封，使得金属层与金属基板隔离，且能达到提升耐电压的目的。
[0016]为实现上述第二目的，本发明提供的高导热金属基板的制作方法包括在导热金属板上的至少一个表面电镀一层连接铜层;在连接铜层需要保护的表面上形成保护膜;蚀刻连接铜层;对形成有连接铜层的导热金属板的表面进行阳极氧化，形成氧化绝缘层;将保护膜去除后，对形成有氧化绝缘层及连接铜层的区域进行有机绝缘填充剂浸泡;对浸泡有机绝缘填充剂后的氧化绝缘层及连接铜层进行研磨，使氧化绝缘层与连接铜层的上表面距离导热金属板底面之间高度一致;在导热金属板形成有氧化绝缘层及连接铜层的一侧表面上形成连接金属层和导电金属层;蚀刻连接金属层和导电金属层，得到线路图案和导热焊盘。
[0017]由上述方案可见，使用本发明方法所制作得的导热金属板具有高导热性，因为导热焊盘包括连接铜层代替氧化绝缘层与导热金属板粘接，导热性能得到提高，且导热焊盘与导热金属基板直接接触，散热速度加快。此外，金属连接层的设置使得导电图案层、导热焊盘与基板之间的连接更加稳定。
[0018]具体的方案中，连接金属层和导电金属层的形成步骤包括在氧化绝缘层及连接铜层的表面沉积连接金属层;在连接金属层表面沉积底铜层;在底铜层表面电镀加厚铜层。
[0019]由上述方案可见，在形成导电金属层之前先进行连接金属层的形成，可增加和导电金属层与金属基板的粘合性，保障LED模组在焊接元器件时更加稳固，从而增加LED模组的使用寿命。此外，在电镀加厚铜层前先沉积一层底铜层，有利于促进加厚铜层的电镀进程，加快生产效率。同时，导热焊盘与导电图案层的连接金属层、底铜层和加厚铜层结构排布相同，方便工业生产。
[0020]为了实现上述第三目的，本发明提供的LED模组，包括高导热金属基板，高导热金属基板包括导热金属板，优选的，导热金属板为铝基板，导热金属板的至少一个表面上的一部分被氧化形成氧化绝缘层，氧化绝缘层上形成有导电图案层。导热金属板表面没有被氧化的一部分形成有导热焊盘，导热焊盘设置在导热金属板上。导热焊盘所覆盖区域的导热金属板比导电图案层所覆盖区域的导热金属板厚。导热焊盘上贴装有LED发光元件，LED发光元件与导电图案层焊接。导热焊盘包括第一连接金属层，连接铜层及第一导电金属层，第一连接金属层包括钛层或铬层，第一导电金属层包括第一底铜层和第一加厚铜层，第一连接金属层位于连接铜层与第一底铜层之间，连接铜层位于第一连接金属层与导热金属板之间。导电图案层包括第二连接金属层和第二导电金属层，第二导电金属层包括第二底铜层和第二加厚铜层，第二连接金属层位于氧化绝缘层与第二底铜层之间。
[0021]由上述方案可见，本发明的LED模组能更好的将LED发光元件工作时产生的热量散发出去，散热性能的到提高，此外，LED模组各结构层的结合性更佳，增加LED模组的使用寿命ο
[0022]为了实现上述第四目的，本发明提供的LED模