一種含有方解石粉的led封裝材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種含有方解石粉的LED封裝材料及其制備方法，該材料由方解石粉、空心微珠和銅粉按質(zhì)量比為1：0.5-0.8：3-5的比例組成。制備方法：(1)將方解石粉和空心微珠充分混合得混合粉，將混合粉和粘結(jié)劑按體積比為1:7-10的比例混合均勻，采用冷等靜壓工藝壓制成型，然后在真空條件下去除粘結(jié)劑，得到半成品；(2)再用銅粉包覆半成品，裝入模具，放入放電等離子燒結(jié)爐中進行放電等離子燒結(jié)，然后進行退火，冷卻，最后取樣脫模；(3)將步驟(2)制備的樣品放入熱等靜壓燒結(jié)爐中進行熱等靜壓燒結(jié)，然后進行退火，即得封裝材料。本發(fā)明將方解石粉、空心微珠和銅粉混合制備成封裝材料，具有優(yōu)異的電絕緣性、穩(wěn)定性、導(dǎo)熱性，散熱性能好，平整性高、強度高。
【專利說明】一種含有方解石粉的LED封裝材料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及LED封裝材料【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種含有方解石粉的LED封裝材料及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]LED是一種固態(tài)半導(dǎo)體組件，具有高效節(jié)能、綠色環(huán)保和使用壽命長等等顯著特點，廣泛應(yīng)用于信號指示、照明、背光源等電路中。作為繼白熾燈、日光燈、高壓氣體燈后的第四代光源，LED在照明市場上應(yīng)用前景尤其備受各國矚目。
[0003]對于功率型LED，在系統(tǒng)散熱方面，選擇合適的基板，對其散熱性和可靠性具有重要影響，功率型LED散熱基板材料要求具有高電絕緣性、高穩(wěn)定性、高導(dǎo)熱性及芯片匹配的熱膨脹系數(shù)、平整性和較高的強度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種含有方解石粉的LED封裝材料，具有優(yōu)異的電絕緣性、穩(wěn)定性、導(dǎo)熱性，散熱性能好，平整性高、強度高。
[0005]本發(fā)明的另一目的是提供一種含有方解石粉的LED封裝材料的制備方法。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0007]一種含有方解石粉的LED封裝材料，該材料由方解石粉、空心微珠和銅粉按質(zhì)量比為1:0.5-0.8:3-5的比例組成。
[0008]所述的方解石粉的顆粒大小為80-200um，空心微珠的顆粒大小為30_100um，銅粉的顆粒大小為50-200um。
[0009]所述的含有方解石粉的LED封裝材料的制備方法，包括以下制備步驟:
[0010](I)將方解石粉和空心微珠充分混合得混合粉，將混合粉和粘結(jié)劑按體積比為I: 7-10的比例混合均勻，采用冷等靜壓工藝壓制成型，然后在真空條件下去除粘結(jié)劑，得到半成品；
[0011](2)再用銅粉包覆半成品，裝入模具，放入放電等離子燒結(jié)爐中進行放電等離子燒結(jié)，先抽真空20-40分鐘，加壓80-100MPa，升溫至300-500°C，保溫2_3小時，再升溫在700-9000C，保溫10-20分鐘，然后進行退火，先冷卻到300-500°C，保溫3_5小時，再自然冷卻，最后取樣脫模；
[0012](3)將步驟(2)制備的樣品放入熱等靜壓燒結(jié)爐中進行熱等靜壓燒結(jié)，先在氬氣氛圍下，加壓至150-180MPa，溫度升至700-900°C，保溫3_5小時，然后進行退火，先冷卻到300-500 0C，保溫3-5小時，再自然冷卻，即得封裝材料。
[0013]與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下:
[0014]本發(fā)明將方解石粉、空心微珠和銅粉混合制備成封裝材料，方解石，物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，折射率高，空心微珠阻燃性、耐磨性、電絕緣性好,強度高,性能穩(wěn)定,并且價格低廉，制備的LED封裝材料具有優(yōu)異的電絕緣性、穩(wěn)定性、導(dǎo)熱性，散熱性能好，平整性高、強度高；制備方法中先采用放電等離子燒結(jié)，再采用熱等靜壓燒結(jié)，大大提高了封裝材料的致密性和結(jié)合度，進而提升材料的散熱性能。

【具體實施方式】
[0015]以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的說明，但本發(fā)明不僅限于這些實施例，在未脫離本發(fā)明宗旨的前提下，所作的任何改進均落在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
[0016]實施例1:
[0017]一種含有方解石粉的LED封裝材料，該材料由粒徑為80um的方解石粉、粒徑為40um的空心微珠和粒徑為60um的銅粉按質(zhì)量比為1:0.5:3的比例組成。
[0018]制備方法:
[0019](I)將方解石粉和空心微珠充分混合得混合粉，將混合粉和粘結(jié)劑按體積比為1:7的比例混合均勻，采用冷等靜壓工藝壓制成型，然后在真空條件下去除粘結(jié)劑，得到半成品；
[0020](2)再用銅粉包覆半成品，裝入模具，放入放電等離子燒結(jié)爐中進行放電等離子燒結(jié)，先抽真空20分鐘，加壓80MPa，升溫至300°C，保溫3小時，再升溫在700°C，保溫10分鐘，然后進行退火，先冷卻到300°C，保溫5小時，再自然冷卻，最后取樣脫模；
[0021](3)將步驟(2)制備的樣品放入熱等靜壓燒結(jié)爐中進行熱等靜壓燒結(jié)，先在氬氣氛圍下，加壓至150MPa，溫度升至700°C，保溫5小時，然后進行退火，先冷卻到300°C，保溫5小時，再自然冷卻，即得封裝材料。
[0022]實施例2:
[0023]一種含有方解石粉的LED封裝材料，該材料由粒徑為10um的方解石粉、粒徑為50um的空心微珠和粒徑為10un的銅粉按質(zhì)量比為1:0.6:4的比例組成。
[0024]制備方法:
[0025](I)將方解石粉和空心微珠充分混合得混合粉，將混合粉和粘結(jié)劑按體積比為1:8的比例混合均勻，采用冷等靜壓工藝壓制成型，然后在真空條件下去除粘結(jié)劑，得到半成品；
[0026](2)再用銅粉包覆半成品，裝入模具，放入放電等離子燒結(jié)爐中進行放電等離子燒結(jié)，先抽真空40分鐘，加壓90MPa，升溫至400°C，保溫3小時，再升溫在800°C，保溫15分鐘，然后進行退火，先冷卻到400°C，保溫4小時，再自然冷卻，最后取樣脫模；
[0027](3)將步驟(2)制備的樣品放入熱等靜壓燒結(jié)爐中進行熱等靜壓燒結(jié)，先在氬氣氛圍下，加壓至160MPa，溫度升至800°C，保溫4小時，然后進行退火，先冷卻到400°C，保溫4小時，再自然冷卻，即得封裝材料。
[0028]實施例3:
[0029]一種含有方解石粉的LED封裝材料，該材料由粒徑為200um的方解石粉、粒徑為30um的空心微珠和粒徑為150um的銅粉按質(zhì)量比為1:0.8:5的比例組成。
[0030]制備方法:
[0031](I)將方解石粉和空心微珠充分混合得混合粉，將混合粉和粘結(jié)劑按體積比為1:10的比例混合均勻，采用冷等靜壓工藝壓制成型，然后在真空條件下去除粘結(jié)劑，得到半成品；
[0032](2)再用銅粉包覆半成品，裝入模具，放入放電等離子燒結(jié)爐中進行放電等離子燒結(jié)，先抽真空30分鐘，加壓lOOMPa，升溫至500°C，保溫2小時，再升溫在900°C，保溫20分鐘，然后進行退火，先冷卻到500°C，保溫5小時，再自然冷卻，最后取樣脫模；
[0033](3)將步驟(2)制備的樣品放入熱等靜壓燒結(jié)爐中進行熱等靜壓燒結(jié)，先在氬氣氛圍下，加壓至180MPa，溫度升至900°C，保溫5小時，然后進行退火，先冷卻到500°C，保溫5小時，再自然冷卻，即得封裝材料。
【權(quán)利要求】
1.一種含有方解石粉的LED封裝材料，其特征在于:該材料由方解石粉、空心微珠和銅粉按質(zhì)量比為1:0.5-0.8:3-5的比例組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含有方解石粉的LED封裝材料，其特征在于:所述的方解石粉的顆粒大小為80-200um，空心微珠的顆粒大小為30-100um，銅粉的顆粒大小為50_200um。
3.—種如權(quán)利要求1所述的含有方解石粉的LED封裝材料的制備方法，其特征在于:包括以下制備步驟: (1)將方解石粉和空心微珠充分混合得混合粉，將混合粉和粘結(jié)劑按體積比為1:7-10的比例混合均勻，采用冷等靜壓工藝壓制成型，然后在真空條件下去除粘結(jié)劑，得到半成品; (2)再用銅粉包覆半成品，裝入模具，放入放電等離子燒結(jié)爐中進行放電等離子燒結(jié)，先抽真空20-40分鐘，加壓80-1OOMPa,升溫至300-500。。，保溫2-3小時，再升溫在700-9000C，保溫10-20分鐘，然后進行退火，先冷卻到300-500°C，保溫3_5小時，再自然冷卻，最后取樣脫模； (3)將步驟(2)制備的樣品放入熱等靜壓燒結(jié)爐中進行熱等靜壓燒結(jié)，先在氬氣氛圍下，加壓至150-180MPa，溫度升至700-900°C，保溫3-5小時，然后進行退火，先冷卻到300-500 0C，保溫3-5小時，再自然冷卻，即得封裝材料。
【文檔編號】B22F3/105GK104148650SQ201410395313
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月12日
【發(fā)明者】沈金鑫 申請人:銅陵國鑫光源技術(shù)開發(fā)有限公司