[发明专利]LED铝基板绝缘层的制造方法

说明书

技术领域

本发明属于LED铝基板绝缘层的制造方法，特别是一种在铝基板上直接加工形成氧化铝绝缘层来提高LED散热性的加工方法。 

技术背景

与传统光源相比，LED具有体积小、重量轻、结构坚固、而且工作电压低、使用寿命长、节能环保等优点。但是，目前的LED作为光电器件，其工作过程中仅有10%～20%的电能转换成光能，其余的电能几乎都转换成热能，且芯片面积较小，随着输入功率的增加，芯片上累积的热量将越来越多，散热不好LED结温升高，降低LED使用寿命。实验数据显示，结温每降低10℃LED寿命会延长2倍。结温如能够控制在65°C，那么LED光衰至70％的寿命可以高达10万小时，但是，现在实际的LED灯的散热和这个要求相去甚远，以致LED灯具的寿命变成了一个影响其性能的主要问题使用时的结温是衡量LED封装散热性能的一个重要技术指标，当结温上升超过最大允许温度时(一般为150℃)，大功率LED会因过热而损坏。因此，散热问题是LED封装的关键，也是近年来的迫切需要解决的问题，在大功率LED灯具设计中，一项主要的目标就是散热设计。 

基板材料作为LED产生的热量向外散热的主要途径以及能在基体上设计电路，基板材料要求具有高电绝缘性、高导热性、高平整性和较高的强度。铝合金是作为目前常用的一种基板材料。 

图3为以前的铝基板LED封装结构示意图。如图3所示，为了实现铝基板 （7）表面绝缘性，在铝基板和LED芯片（4）之间含有绝缘层（5）和粘接层（6）。目前常用的绝缘材料为蓝宝石或碳化硅，且蓝宝石衬底和基板之间要使用银胶粘接，而银胶的导热很差，降低了LED芯片向铝基板间热量的传递。碳化硅的缺点是成本比较贵，目前只有极少数公司采用，且有专利保护。因此，在铝合金基板上制备高电绝缘性、高导热性的膜层对开发大功率LED具有重要作用。 

近年来出现的微弧氧化技术，可以在铝、镁、钛合金表面依靠弧光放电产生的瞬时高温高压作用，在电解液中生长出陶瓷膜层。微弧氧化膜层与基体结合牢固，结构致密。铝合金的微弧氧化具有工艺简单，处理成本低，形成的氧化铝导热性良好的特点。该发明的目的在于提供一种大功率LED铝基板通过微弧氧化的方法制备氧化铝绝缘层的方法，属于新设计新工艺。经查新，共检索到有关专利如下： 

申请号为CN200420007791.2的专利公开了一种带散热功能的LED方法。该方法为了将LED芯片产生的热量尽快散发除去，在芯片上除了两个电位脚外另外装有一个专门散热的引脚，该引脚的专门用来散热。该方法能起到一定降低结温的作用，但也存在工艺复杂，制造成本高等不足。 

申请号为CN201010540362.1的专利公开了一种LED基板及其制造方法，其特征在于该基板包括两层金属基体，以及将两种金属基体电隔离的绝缘体。该申请采用的绝缘体不仅实现了电隔离，还将两个金属基体粘接，将LED芯片产生的热量散发出去。该申请中使用的绝缘材料为环氧树脂、丙烯酸酯、聚对苯二甲酸等材料。该申请中的方法和陶瓷基板相比，在散热上有一定的改善，但使用的环氧树脂等绝缘材料也存在导热性不佳的问题。 

申请号为CN201110052991.4的专利公开了一种液体散热的贴片LED。该方 法在LED基座上设计了液体冷却装置来加强LED芯片散热，降低结温。但该方法需为LED灯具单独配备液体循环系统，不利于LED的小型化，也不适用于一些特殊环境。 

申请号为CN201110202039.8的专利公开了一种陶瓷基板集成封装的LED。该申请采用0.5～1.0mm氮化铝或氧化铝为基板，该基板同时充当绝缘层，在该基板两侧利用磁控溅射的方法进行金属化制备金属层。其中一侧的金属层制备LED电路；另一侧的金属层与散热片相连接。该申请采用氮化铝或氧化铝作为绝缘层，利用了氮化铝或氧化铝较高的电绝缘性和良好的导热性，而且在绝缘层和金属散热层之间不存在粘接层，有利于LED芯片的散热，因而，该设计具有较高的散热性，利于实现大功率LED。但是，该方法采用磁控溅射的方法在基板两侧制备金属层，存在生产效率低、制造成本高的问题。 

发明内容

本发明的目的是克服了传统LED绝缘层生产效率低、制造成本高的问题，提供一种工艺简单，制造成本底的加工方法来提高LED散热能力。 

为了解决上述问题，本发明提供了一种在铝基板上加工LED绝缘层的制造方法，其特征在于,包括： 

(1)去油，用布擦拭铝基板的表面以去除该铝基板上的油污； 

(2)将保护膜覆盖住铝基板上不需要加工的表面；