属氧化物介电层;在金属氧化物金属氧化物介电层中的每一个上的导电金属层；以及填充有导电含金属的芯元件的至少一个通孔通路，所述导电含金属的芯元件连接导电金属层中的每一个的至少一部分。在一个实施方案中，通孔通路的围阻壁被金属氧化物介电材料层覆盖，所述金属氧化物介电材料层连续地连接至在金属芯基底的相反侧上的金属氧化物介电层，共同地形成对于金属芯基底与所述导电金属层以及通孔通路中的导电含金属的芯元件的“金属氧化物介电绝缘体”。
[0022]金属氧化物介电绝缘体可以通过包括使金属芯基底的表面部分中的金属氧化的工艺而形成。还公开了一种具有安装在电路材料上的电子器件(例如，HBLED)的制品。
[0023]金属氧化物介电层可以被设计成提供优异的热导率和介电强度二者以及其他所期望的电特性。电路材料可以具有大于或等于约50瓦/米.开氏度的热导率。也可以获得有利的物理特性，包括小于或等于25ppm/°C的z轴热膨胀系数。另外，金属氧化物介电层可以提供例如在500°C或更高的操作温度下的优异的热稳定性。最后，金属氧化物介电层可以为电路材料的后续处理提供所期望的化学稳定性。无论使用有机材料、无机材料、还是有机/基于填料的介电材料，这样的特性平衡媲美于在可比较的电路材料中所得到的。在一个实施方案中，金属氧化物介电层包含氧化铝，但是也可以存在其他金属氧化物及其组合，如下所讨论的。
[0024]相较于有机介电材料，金属氧化物介电层不存在对导热芯金属基底的粘合问题。因此，可以通过消除在介电层与金属芯基底之间的粘合层(即，粘合改进层)的需要而高效地制备电路材料，所述粘合层可能是不利的，这是因为所述粘合层可能使电路材料的热阻增大。
[0025]相较于使用其他无机材料(例如，氮化铝(AlN))，可以利用相对廉价的材料及制造工艺来制造本发明的金属氧化物介电层。另外，热阻Rth(热导率的倒数)可以明显小于AlN介电层的热阻。在一个实施方案中，基于金属氧化物材料的优异物理特性，通过如下工艺来制造金属氧化物介电层，所述工艺提供热导率或介电强度的优异平衡，即使与由金属芯基底中的金属制造类似的含金属氧化物的组合物的替代工艺相比时也是如此。
[0026]特别地，可以通过如下工艺制造电路材料，所述工艺出乎意料地使金属芯基底的相反侧以及通孔通路的围阻壁在同一氧化工艺期间同时且有效地被同一金属氧化物材料覆盖。这是出乎意料的，尤其是考虑到通孔通路的配置以及若绝缘不充分则会发生短路的风险。另外，这样的工艺可以消除对通过钻透金属氧化物介电层和金属芯基底二者(这可能需要激光钻孔)而更困难地制造通孔通路的需求。因此，可以通过如下工艺来制造本发明电路材料，所述工艺包括对金属芯基底进行钻孔，而不对陶瓷或其他无机介电层钻孔。因此，可以利用机械钻孔来节省激光钻孔的花费，同时也将钻孔工艺的碎肩影响限于低成本的铝(而非更加昂贵的AlN或其他陶瓷材料)。
[0027]又一优点在于，可以将电路材料制造成面板的形式，所述面板具有实质上大于当前业内LED的4.5英寸X 4.5英寸(4.5 X 4.5英寸)的尺寸。在本发明的方法中，实用的是制造面板，所述面板可接着被细分成具有这样的标准尺寸并各自用于HBLED或其他LED的多个面板。或者，可以考虑用于所安装的LED的较大规格，例如8英寸晶片。相比之下，现有技术中的陶瓷坯板难以被制成实质上大于4.5X4.5规格的尺寸。
[0028]在其上待形成介电层的金属芯基底可以被施加掩模，使得金属氧化物涂层仅被施加至期望具有介电功能性的预定区域。或者，金属芯基底可以被完全涂覆有金属氧化物层。金属芯基底可以具有任意期望的形状。具体地，金属芯基底可以是如在HBLED中所使用的基本上平坦的薄板。
[0029]本文中所使用的术语“金属的或金属”旨在描述这样的材料(包括半金属组合物)的广义类别。因此，这些术语描述例如纯铝或纯镁等单质金属、以及一种或更多种元素的合金、以及金属间化合物。实际上，金属芯基底可以是可以在本发明的上下文中发挥作用的市售金属或半金属组合物。具体地，用于芯金属基底的金属可以为铝、镁、钛、锆、钽、铍、以及其合金或金属间化合物。更具体地，该金属基本上为铝或其合金，该合金具体地主要或基本上为铝。
[0030]在提及介电层或绝缘时的术语“金属氧化物”或“含金属氧化物”是指基于一种或更多种金属氧化物的材料，但是其他化合物(例如，金属氢氧化物)可以以较少的量存在。例如，基于铝金属向氧化铝(Al2O3或氧化铝)的氧化的介电层可以包括如在氧化期间可能产生的其他化合物，例如氢氧化铝或ai(oh)3。另外，如下所述，固体颗粒(例如玻璃)或其他非金属材料可以通过电解而在介电层生长期间被引入到介电层中。金属氧化物介电层可以包含至少60wt %的一种或更多种金属氧化物，具体地至少80wt %或90wt %的一种或更多种金属氧化物，例如，氧化铝。
[0031]可以通过从导热金属芯基底选择性地去除金属以产生从金属芯基底的一侧延伸至另一侧的孔来形成金属芯基底中的一个或更多个通孔通路。这可以在形成金属氧化物介电层之前完成。具体地，可以通过以机械方式钻透金属芯基底来形成通孔通路。或者，可以通过蚀刻或激光钻孔来形成通孔通路。因此，有利地，通孔通路无需通过增加费用和难度的钻透或蚀刻透过金属氧化物介电层来形成。
[0032]通孔通路的截面可以具有各种截面形状，包括圆形或非圆形形状。通孔通路可以具有各种直径或等效直径，例如，在10微米至1000微米的范围内、具体地在50微米至500微米的范围内、更具体地在100微米至300微米的范围内、最具体地在150微米至250微米的范围内。可以独立地预先确定多个通孔通路中的每一个的、或者通孔通路图案的截面形状和/或尺寸。在一个实施方案中，电路材料中的通孔通路具有直径基本上均一的圆形形状。
[0033]为了实现第一导电金属层与第二导电金属层之间的连接，电路材料中可以存在多个通路，例如每个单独的电路具有I个至40个、具体地2个至16个通路，其中每个面板(例如，4.5英寸X4.5英寸的面板)具有50个至35000个电路。因此，例如，可以将电路材料制成具有1000个单独电路的面板形式，每个电路含有4个通路，致使每个4.5 X 4.5的面板具有4000个通路。在经封装的LED的制造中，随后可以例如利用金刚石刀片将每个面板分割成许多单元，每个单元具有例如30个用于60瓦灯泡的发光二极管。
[0034]因为可以在形成绝缘介电层之前形成通孔通路，使得在所述通路中也可以形成介电层，所以由此稍后在所述介电层上施加粘合改进层(例如，金属籽晶层)也可以致使该粘合改进层亦存在于通孔通路的壁上的介电层上，以及存在于被施加至经绝缘的金属芯基底的导电金属下方。因此，在一个实施方案中，在通孔通路中，在所述通路中的导电含金属的芯元件与通孔通路的围阻壁上的金属氧化物层之间具有粘合促进层，例如，溅射金属籽晶层，所述粘合促进层可以被均匀地同时施加至导热芯基底上的介电层的整个表面，并且随后在不期望铜或其他金属镀层之处去除所述粘合促进层。
[0035]金属氧化物介电层的厚度可以为约I微米至50微米(约0.04密耳至约2密耳)、具体地为约0.13密耳至约1.2密耳(约5微米至约30微米)、且更具体地为约10微米至约30微米、最具体地为12微米至20微米。在一个实施方案中，在金属芯基底的相反侧上以及在通孔通路中的第一介电层和第二介电层的平均厚度可以是基本上均匀的，例如，彼此偏差在50%以内、更具体在25%以内、最具体在10%以内。
[0036]在一个实施方案中，金属氧化物介电层的厚度具体为小于40微米、且具体地小于20微米、更具体地小于15微米。金属氧化物介电层越薄，则跨所述层的热传递越有效。因此，提供具有甚至更小厚度(例如，5微米至15微米)的金属氧化物介电层可以是有利的。
[0037]可以至少部分地通过使金属芯基底的表面的一部分氧化来形成使导热芯基底绝缘的金属氧化物介电层。根据本发明的一个方面的电路材料可以包括已被选择性地施加至金属芯基底的一部分或整个金属芯基底的金属氧化物介电层。因此，在一个实施方案中，通过如下方法来形成金属芯基底上的金属氧化物介电绝缘体，所述方法包括在容纳水性电解液和电极的电解室中布置其中形成有一个或更多个通孔通路的金属芯基底。所述金属芯基底可以是例如电路板、具体为薄面板的形式，该薄面板具有两个基本上平坦侧，在所述薄面板中，已通过钻孔形成或以其他方式制得一个或更多个通孔通路。为了在金属芯基底的上表面部分中转变及生长金属氧化物层，可以向金属芯基底施加电压以对该金属芯基底相对于电极加电偏压。金属芯基底的至少在其上期望形成金属氧化物介电层的表面(具体为金属芯基底的两侧以及通孔通路的围阻壁)以及电极的一部分接触水性电解液。
[0038]在一个实施方案中，施加一系列具有交替极性的电压脉冲达预定时间段。正电压脉冲对基底相对于电极加阳极偏压，而负电压脉冲对基底相对于该电极加阴极偏压。正电压脉冲的幅值可以被以恒电压方式控制，即，针对电压而被控制，而负电压脉冲的幅值可以被以恒电流方式控制，即，参照电流而被控制。这样的在本发明电路材料中形成金属氧化物介电层的方法例如在WO 2012/1077555和WO 2012/107754中被详细公开，其公开的全部内容通过引用并入本文中。通过施加一系列具有交替极性的电压脉冲(其中正脉冲以恒电压方式控制并且负脉冲被以恒电流方式控制)，可以将高电压脉冲施加至金属芯基底而不会引起明显程度的微放电。通过在形成金属氧化物介电层期间最小化或避免微放电事件，可以控制表面粗糙度以及涂层孔隙率的大小。已发现，这会有效且连续地对通孔通路(尽管其具有形状精细的性质)涂覆金属氧化物绝缘层，使得在所安装电子器件的操作期间在所述通路中避免短路。另外，单一或连续镀覆操作可以同时“涂覆”金属基底层的相反侧以及通孔通路，而非必须单独或独立地进行单元操作，这使得制造非常高效。另外，尤其考虑到有利的制造以及所涉及的经济性材料，对于介电层(包括精细特征的通路中的介电层)的电特性，可以获得优异且有利的特性平衡。
[0039]在其中施加一系列具有交替极性的电压脉冲的工艺的一个实施方案中，可以通过对正电压脉冲和负电压脉冲进行定形而避免在电压脉冲期间出现电流尖峰，例如，如在WO2012/107754中公开描述的。在一个实施方案中，正电压脉冲和负电压脉冲中之一或二者在形状上基本上为梯形。期望避免、减少或消除电流尖峰，这是