CN109488895A - 一种耐击穿型led灯板 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种耐击穿型LED灯板，包括LED铝基板，所述LED铝基板包括铝板层和电路层，所述铝板层和电路层之间设置有耐击穿型绝缘层。在封闭的搅拌釜制备环氧树脂胶粘剂，向搅拌釜内部通入臭氧搅拌制成第一胶液，第一胶液使用磁过滤器过滤后得到第二胶液，将第二胶液涂覆在铜箔的毛面制成涂胶铜箔，将涂胶铜箔的背面与铝板叠好，放入到真空压机进行真空热压得到铝基覆铜板，对铝基覆铜板按照PCB制程进行加工得到该耐击穿型LED灯板。该耐击穿型LED灯板的散热性好，击穿电压值提升有70％，耐击穿性能优异。
Description
技术领域
本发明涉及一种耐击穿型LED灯板，属于LED灯具技术领域。
背景技术
LED灯具有体积小、耗电量低、使用寿命长、高亮度、低热量、坚固耐用、多变幻等优点已经逐步取代白炽灯在灯具市场的地位。
铝基板作为LED灯中最重要的基材，铝基板是一种具有良好散热功能的金属基覆铜板，一般单面板由三层结构所组成，分别是电路层(铜箔)、绝缘层和金属基层。常见于LED照明产品。有正反两面，白色的一面是焊接LED引脚的，另一面呈现铝本色，一般会涂抹导热凝浆后与导热部分接触。LED灯的击穿电压主要是取决于绝缘层的绝缘强度。例如，目前75μm绝缘层的击穿电压通常不超过5KV(AC)，这就限制LED灯板在大功率的汽车电子、家电数码等领域的使用寿命。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种耐击穿型LED灯板，具体技术方案如下：
一种耐击穿型LED灯板，包括LED铝基板，所述LED铝基板包括铝板层和电路层，所述铝板层和电路层之间设置有耐击穿型绝缘层。
作为上述技术方案的改进，所述耐击穿型绝缘层的制作方法如下：在封闭的搅拌釜制备环氧树脂胶粘剂，然后向搅拌釜内部通入臭氧搅拌制成第一胶液，第一胶液使用磁过滤器过滤后得到第二胶液，将第二胶液涂覆在铜箔的毛面在200～230℃烘烤1～3分钟制成涂胶铜箔，涂胶铜箔的背面即为第二胶液半固化后形成的涂层，将涂胶铜箔的背面与铝板叠好，放入到真空压机进行真空热压，在180～200℃、0.9～1.1Mpa的压力以及真空度为70～80kpa的环境下热压30～50分钟，热压完成后自然冷却得到铝基覆铜板，对铝基覆铜板按照PCB制程进行加工，铜箔被加工成电路层，铝板被加工成铝板层，半固化的涂层在固化后形成耐击穿型绝缘层。
作为上述技术方案的改进，所述环氧树脂胶粘剂是由环氧树脂、叔胺类固化剂、咪唑类促进剂、硅烷偶联剂、导热填料、溶剂按照质量比(100～120):(3.5～4.3):(1.2～1.6):(2.9～3.6):(80～95):(40～55)的比例混合搅拌制成。
作为上述技术方案的改进，所述臭氧与环氧树脂胶粘剂之间的质量比为(0.75～1):1000。
作为上述技术方案的改进，在向搅拌釜内部通入臭氧后，将搅拌釜内部的温度提升至50～55℃并在该温度下搅拌60～70分钟制成第一胶液。
作为上述技术方案的改进，所述磁过滤器包括圆环状电磁铁，所述电磁铁包括铁壳和位于铁壳内部的电磁线圈；所述电磁铁31的内圈设置有滤网；所述滤网包括铁网体，所述铁网体的边沿与铁壳焊接连接，所述铁网体的外部涂覆有聚四氟乙烯涂层。
作为上述技术方案的改进，所述第一胶液在流经滤网时，给电磁铁中的电磁线圈通电，电磁线圈通电产生磁力使得铁壳和铁网体磁化，从而能够将第一胶液中含有的磁性杂质除去，最终得到第二胶液。
本发明的有益效果：
通过对现有LED灯板中LED铝基板的制作工艺进行优化设计，所述耐击穿型LED灯板的散热性好，相比现有的LED灯板，本发明所述LED灯板的击穿电压值提升有70％，耐击穿性能优异；本发明所述LED灯板特别适用于大功率汽车电子、家电数码等领域。
附图说明
图1为本发明所述耐击穿型LED灯板的结构示意图；
图2为本发明所述LED铝基板的结构示意图；
图3为本发明所述磁过滤器的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1～2所示，所述耐击穿型LED灯板，包括LED铝基板10，所述LED铝基板10包括铝板层11和电路层13，所述铝板层11和电路层13之间设置有耐击穿型绝缘层12。
在封闭的搅拌釜制备环氧树脂胶粘剂，将100kg环氧树脂、3.5kg叔胺类固化剂、1.2kg咪唑类促进剂、2.9kg硅烷偶联剂、80kg导热填料、40kg溶剂混合搅拌制成环氧树脂胶粘剂。然后向搅拌釜内部通入臭氧搅拌制成第一胶液，所述臭氧与环氧树脂胶粘剂之间的质量比为0.75:1000。在向搅拌釜内部通入臭氧后，将搅拌釜内部的温度提升至50℃并在该温度下搅拌60分钟制成第一胶液。
如图3所示，所述磁过滤器包括圆环状电磁铁31，所述电磁铁31包括铁壳和位于铁壳内部的电磁线圈；所述电磁铁31的内圈设置有滤网32；所述滤网32包括铁网体，所述铁网体的边沿与铁壳焊接连接，所述铁网体的外部涂覆有聚四氟乙烯涂层。所述第一胶液在流经滤网32时，给电磁铁31中的电磁线圈通电，电磁线圈通电产生磁力使得铁壳和铁网体磁化，从而能够将第一胶液中含有的磁性杂质除去，最终得到第二胶液。
第一胶液使用磁过滤器过滤后得到第二胶液，将第二胶液涂覆在铜箔的毛面在200℃烘烤3分钟制成涂胶铜箔，涂胶铜箔的背面即为第二胶液半固化后形成的涂层，将涂胶铜箔的背面与铝板叠好，放入到真空压机进行真空热压，在180℃、1.1Mpa的压力以及真空度为70kpa的环境下热压50分钟，热压完成后自然冷却得到铝基覆铜板，对铝基覆铜板按照PCB制程进行加工，铜箔被加工成电路层13，铝板被加工成铝板层11，半固化的涂层在固化后形成耐击穿型绝缘层12。
该耐击穿型绝缘层12的厚度为75μm，LED铝基板10的击穿电压为8.5KV(AC)。
实施例2
本实施例中所述耐击穿型LED灯板的结构跟实施例1中耐击穿型LED灯板的结构相同。本实施例中所述磁过滤器的结构与实施例1中磁过滤器的结构相同。
在封闭的搅拌釜制备环氧树脂胶粘剂，将110kg环氧树脂、4kg叔胺类固化剂、1.5kg咪唑类促进剂、3kg硅烷偶联剂、90kg导热填料、50kg溶剂混合搅拌制成环氧树脂胶粘剂。然后向搅拌釜内部通入臭氧搅拌制成第一胶液，所述臭氧与环氧树脂胶粘剂之间的质量比为0.9:1000。在向搅拌釜内部通入臭氧后，将搅拌釜内部的温度提升至53℃并在该温度下搅拌66分钟制成第一胶液。
第一胶液使用磁过滤器过滤后得到第二胶液，将第二胶液涂覆在铜箔的毛面在220℃烘烤2分钟制成涂胶铜箔，涂胶铜箔的背面即为第二胶液半固化后形成的涂层，将涂胶铜箔的背面与铝板叠好，放入到真空压机进行真空热压，在190℃、1Mpa的压力以及真空度为75kpa的环境下热压35分钟，热压完成后自然冷却得到铝基覆铜板，对铝基覆铜板按照PCB制程进行加工，铜箔被加工成电路层13，铝板被加工成铝板层11，半固化的涂层在固化后形成耐击穿型绝缘层12。
该耐击穿型绝缘层12的厚度为75μm，LED铝基板10的击穿电压为9KV(AC)。
实施例3
本实施例中所述耐击穿型LED灯板的结构跟实施例1中耐击穿型LED灯板的结构相同。本实施例中所述磁过滤器的结构与实施例1中磁过滤器的结构相同。
在封闭的搅拌釜制备环氧树脂胶粘剂，将120kg环氧树脂、4.3kg叔胺类固化剂、1.6kg咪唑类促进剂、3.6kg硅烷偶联剂、95kg导热填料、55kg溶剂混合搅拌制成环氧树脂胶粘剂。然后向搅拌釜内部通入臭氧搅拌制成第一胶液，所述臭氧与环氧树脂胶粘剂之间的质量比为1:1000。在向搅拌釜内部通入臭氧后，将搅拌釜内部的温度提升至55℃并在该温度下搅拌60分钟制成第一胶液。
第一胶液使用磁过滤器过滤后得到第二胶液，将第二胶液涂覆在铜箔的毛面在230℃烘烤1分钟制成涂胶铜箔，涂胶铜箔的背面即为第二胶液半固化后形成的涂层，将涂胶铜箔的背面与铝板叠好，放入到真空压机进行真空热压，在200℃、0.9Mpa的压力以及真空度为80kpa的环境下热压30分钟，热压完成后自然冷却得到铝基覆铜板，对铝基覆铜板按照PCB制程进行加工，铜箔被加工成电路层13，铝板被加工成铝板层11，半固化的涂层在固化后形成耐击穿型绝缘层12。
该耐击穿型绝缘层12的厚度为75μm，LED铝基板10的击穿电压为8.5KV(AC)。
在上述实施例中，所述导热填料是氮化铝、氧化铝、氮化铝、氮化硼、碳化硅、氧化镁中的一种或数种。导热填料的添加能够显著提高耐击穿型绝缘层12的导热系数。所述溶剂是乙醇、丙酮、丁酮、二甲基甲酰胺、丙二醇甲醚中的一种或数种。
众所周知，耐击穿型绝缘层12的绝缘强度主要取决于环氧树脂胶粘剂中导热填料的含金属杂质量，金属杂质由于其本身能够导电，金属杂质含量越高，耐击穿型绝缘层12的绝缘强度越小。导热填料通常都是采用金属粉碎装置来进行粉碎作业，在粉碎过程中，由于相互摩擦导致导热填料内部含有少量的金属杂质，常见的是铁杂质。通过向环氧树脂胶粘剂内部通入臭氧并加热的方式，使得环氧树脂胶粘剂内部的金属杂质被氧化成对应的氧化物，除四氧化三铁外，其余的金属氧化物不导电或导电性非常微弱，这就能显著提高耐击穿型绝缘层12的绝缘强度。四氧化三铁号称磁性氧化铁，能够被磁铁吸附。采用磁过虑的方式能够最大限度的降低环氧树脂胶粘剂含有的四氧化三铁。经过双重过滤，环氧树脂胶粘剂内部含有的导电性杂质含量降到最低，最终固化得到的耐击穿型绝缘层12的绝缘强度显著增强，所述LED铝基板10的击穿电压能够达到8.5KV(AC)以上。
在过滤器中，电磁铁31为圆环状使其内圈的磁场分布均匀，有利于提高铁磁性杂质的吸附效果。所述聚四氟乙烯涂层的存在能够避免引入新的铁杂质。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种耐击穿型LED灯板，包括LED铝基板，所述LED铝基板包括铝板层和电路层，其特征在于，所述铝板层和电路层之间设置有耐击穿型绝缘层。
2.根据权利要求1所述的一种耐击穿型LED灯板，其特征在于，所述耐击穿型绝缘层的制作方法如下：在封闭的搅拌釜制备环氧树脂胶粘剂，然后向搅拌釜内部通入臭氧搅拌制成第一胶液，第一胶液使用磁过滤器过滤后得到第二胶液，将第二胶液涂覆在铜箔的毛面在200～230℃烘烤1～3分钟制成涂胶铜箔，涂胶铜箔的背面即为第二胶液半固化后形成的涂层，将涂胶铜箔的背面与铝板叠好，放入到真空压机进行真空热压，在180～200℃、0.9～1.1Mpa的压力以及真空度为70～80kpa的环境下热压30～50分钟，热压完成后自然冷却得到铝基覆铜板，对铝基覆铜板按照PCB制程进行加工，铜箔被加工成电路层，铝板被加工成铝板层，半固化的涂层在固化后形成耐击穿型绝缘层。
3.根据权利要求2所述的一种耐击穿型LED灯板，其特征在于，所述环氧树脂胶粘剂是由环氧树脂、叔胺类固化剂、咪唑类促进剂、硅烷偶联剂、导热填料、溶剂按照质量比(100～120):(3.5～4.3):(1.2～1.6):(2.9～3.6):(80～95):(40～55)的比例混合搅拌制成。
4.根据权利要求2所述的一种耐击穿型LED灯板，其特征在于，所述臭氧与环氧树脂胶粘剂之间的质量比为(0.75～1):1000。
5.根据权利要求2所述的一种耐击穿型LED灯板，其特征在于，在向搅拌釜内部通入臭氧后，将搅拌釜内部的温度提升至50～55℃并在该温度下搅拌60～70分钟制成第一胶液。
6.根据权利要求2所述的一种耐击穿型LED灯板，其特征在于，所述磁过滤器包括圆环状电磁铁，所述电磁铁包括铁壳和位于铁壳内部的电磁线圈；所述电磁铁31的内圈设置有滤网；所述滤网包括铁网体，所述铁网体的边沿与铁壳焊接连接，所述铁网体的外部涂覆有聚四氟乙烯涂层。
7.根据权利要求6所述的一种耐击穿型LED灯板，其特征在于：所述第一胶液在流经滤网时，给电磁铁中的电磁线圈通电，电磁线圈通电产生磁力使得铁壳和铁网体磁化，从而能够将第一胶液中含有的磁性杂质除去，最终得到第二胶液。
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