一種廢棄直鏈硅膠改性制備高散熱led基板的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種廢棄直鏈硅膠改性制備高散熱LED基板的方法，屬于LED制備技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明首先將廢棄直鏈硅橡膠與聚乙烯塑料粉碎成混合小塊，再將其與環(huán)己烷等物質(zhì)配制的溶解液混合，得混合改性溶膠，備用，接著將Al2O3與黃銅粉末等物質(zhì)球磨后，與聚乙烯醇混合攪拌，干壓并干燥，得干燥干壓坯料后，隨后將混合改性溶膠涂覆至干燥干壓坯料上，進行煅燒，即可制備得高散熱LED基板。本發(fā)明制備的LED基板散熱性能好，熱傳導(dǎo)系數(shù)為2.0～3.0W/m·K；且熱膨脹系數(shù)低，有效提高器件的性能。
【專利說明】
一種廢棄直鏈硅膠改性制備高散熱LED基板的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種廢棄直鏈硅膠改性制備高散熱LED基板的方法，屬于LED制備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]LED照明光源具有高效、節(jié)能、使用壽命長等優(yōu)勢，在能源緊張的今天，研究LED照明具有深遠的戰(zhàn)略意義。目前，由于LED功率有限，采用單芯片封裝不能產(chǎn)生足夠的光通量來滿足人們對顯示和照明的要求。將多個芯片(6個以上)串并聯(lián)為一組，并封裝為器件，成為LED器件發(fā)展的一種趨勢。
[0003]單個LED芯片只能將近20%的電能轉(zhuǎn)化為光能，而近80%電能轉(zhuǎn)化為熱量，也就是，多芯片封裝器件產(chǎn)熱量會增大。熱量集中在尺寸很小的芯片內(nèi)無法散失，會降低器件性能，并加快器件老化。為了將熱量的有效散失，大功率(1W以上)LED器件中主要采取金屬基板，但是由于金屬熱膨脹系數(shù)較大，使得LED器件在使用過程中產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力，對器件性能影響很大；同時金屬基板絕緣層通常為高分子材料，熱導(dǎo)率較低，制約了金屬基板的散熱性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題:針對采用金屬基板做成的LED基板，由于金屬熱膨脹系數(shù)大，產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力，影響器件，同時金屬基板熱導(dǎo)率較低，制約了其散熱性能的問題，提供了一種將廢棄直鏈硅橡膠與聚乙烯塑料粉碎成混合小塊，再將其與環(huán)己烷等物質(zhì)配制的溶解液混合，得混合改性溶膠，備用，接著將Al2O3與黃銅粉末等物質(zhì)球磨后，與聚乙烯醇混合攪拌，干壓并干燥，得干燥干壓坯料后，隨后將混合改性溶膠涂覆至干燥干壓坯料上，進行煅燒，即可制備得高散熱LED基板的方法。本發(fā)明制備的LED基板散熱性能好，熱膨脹系數(shù)低，有效提高器件的性能。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下所述的技術(shù)方案是:
(1)收集廢棄直鏈硅橡膠、聚乙烯塑料，分別洗凈并晾干，隨后將干燥硅橡膠和聚乙烯塑料一并置于氣流粉碎中，粉碎至直徑大小為Icm的混合小塊，再按重量份數(shù)計，分別選取60?75份甲苯、15?25份環(huán)己烷、15?20份無水乙醇，攪拌混合，制備得溶解液，隨后按固液比1:8，將上述制備的混合小塊與溶解液攪拌混合25?30min，靜置I?2h后，制備得混合改性溶膠，備用；
(2)按重量份數(shù)計，分別稱量25?45份Al203、20?25份黃銅粉末、10?15份碳酸鈣、10?15份MgO和15?20份氧化鋅置于球磨機中，以無水乙醇為介質(zhì)，球磨4?6h;
(3)待球磨完成后，收集球磨粉末，按質(zhì)量比1:10，將聚乙稀醇與球磨粉末攪拌混合，填充至模具中，在室溫下靜置10?15min后，再在5?1MPa下干壓成型，隨后靜置10?15min，將其置于65?80 V下干燥I?2h，制備得干燥干壓坯料；
(4)將步驟(I)制備的混合改性溶膠均勻涂覆至上述制備的干燥干壓坯料上，控制涂覆厚度為1.5?2.0mm，待涂覆完成后，在室溫下靜置固化I?2h，制備得改性坯料，隨后將改性坯料置于管式爐中，對其通氬氣排除空氣，隨后在氬氣氣氛下，按5°C/min速度升溫至1200?1300°C，恒溫煅燒I?2h，待煅燒完成后，將管式爐通入空氣，自然冷卻至室溫，即可制備得高散熱LED基板。
[0006]本發(fā)明制備的高散熱LED基板結(jié)合強度為95N以上，熱傳導(dǎo)系數(shù)為2.0?3.0W/m.K。
[0007]本發(fā)明與其他方法相比，有益技術(shù)效果是:
(1)本發(fā)明制備的LED基板散熱性能好，熱傳導(dǎo)系數(shù)為2.0?3.0W/m.K;
(2)且熱膨脹系數(shù)低，有效提高器件的性能；
(3)本發(fā)明制備步驟簡單，所需成本低。
【具體實施方式】
[0008]首先收集廢棄直鏈硅橡膠、聚乙烯塑料，分別洗凈并晾干，隨后將干燥硅橡膠和聚乙烯塑料一并置于氣流粉碎中，粉碎至直徑大小為Icm的混合小塊，再按重量份數(shù)計，分別選取60?75份甲苯、15?25份環(huán)己烷、15?20份無水乙醇，攪拌混合，制備得溶解液，隨后按固液比I: 8，將上述制備的混合小塊與溶解液攪拌混合25?30min，靜置I?2h后，制備得混合改性溶膠，備用;再按重量份數(shù)計，分別稱量25?45份Al2O3、20?25份黃銅粉末、10?15份碳酸1丐、10?15份MgO和15?20份氧化鋅置于球磨機中，以無水乙醇為介質(zhì)，球磨4?6h;待球磨完成后，收集球磨粉末，按質(zhì)量比1:10，將聚乙稀醇與球磨粉末攪拌混合，填充至模具中，在室溫下靜置10?15min后，再在5?1MPa下干壓成型，隨后靜置10?15min，將其置于65?80 °C下干燥I?2h，制備得干燥干壓坯料;將制備的混合改性溶膠均勻涂覆至上述制備的干燥干壓坯料上，控制涂覆厚度為1.5?2.0mm，待涂覆完成后，在室溫下靜置固化I?2h，制備得改性坯料，隨后將改性坯料置于管式爐中，對其通氬氣排除空氣，隨后在氬氣氣氛下，按5°C/min速度升溫至1200?1300 V，恒溫煅燒I?2h，待煅燒完成后，將管式爐通入空氣，自然冷卻至室溫，即可制備得高散熱LED基板。
[0009]實例I
(2)首先收集廢棄直鏈硅橡膠、聚乙烯塑料，分別洗凈并晾干，隨后將干燥硅橡膠和聚乙烯塑料一并置于氣流粉碎中，粉碎至直徑大小為Icm的混合小塊，再按重量份數(shù)計，分別選取75份甲苯、15份環(huán)己烷、15份無水乙醇，攪拌混合，制備得溶解液，隨后按固液比1:8，將上述制備的混合小塊與溶解液攪拌混合30min，靜置2h后，制備得混合改性溶膠，備用;再按重量份數(shù)計，分別稱量45份Al2O3、20份黃銅粉末、15份碳酸鈣、15份MgO和20份氧化鋅置于球磨機中，以無水乙醇為介質(zhì)，球磨6h;待球磨完成后，收集球磨粉末，按質(zhì)量比1:10，將聚乙烯醇與球磨粉末攪拌混合，填充至模具中，在室溫下靜置15min后，再在1MPa下干壓成型，隨后靜置15min，將其置于80°C下干燥2h，制備得干燥干壓坯料;將制備的混合改性溶膠均勻涂覆至上述制備的干燥干壓坯料上，控制涂覆厚度為2.0mm，待涂覆完成后，在室溫下靜置固化2h，制備得改性坯料，隨后將改性坯料置于管式爐中，對其通氬氣排除空氣，隨后在氬氣氣氛下，按5°C/min速度升溫至1300°C，恒溫煅燒2h，待煅燒完成后，將管式爐通入空氣，自然冷卻至室溫，即可制備得高散熱LED基板。本發(fā)明制備的LED基板散熱性能好，熱傳導(dǎo)系數(shù)為3.0W/m.K;且熱膨脹系數(shù)低，有效提高器件的性能。
[0010]實例2
(3)首先收集廢棄直鏈硅橡膠、聚乙烯塑料，分別洗凈并晾干，隨后將干燥硅橡膠和聚乙烯塑料一并置于氣流粉碎中，粉碎至直徑大小為Icm的混合小塊，再按重量份數(shù)計，分別選取60份甲苯、15份環(huán)己烷、15份無水乙醇，攪拌混合，制備得溶解液，隨后按固液比1:8，將上述制備的混合小塊與溶解液攪拌混合25min，靜置Ih后，制備得混合改性溶膠，備用;再按重量份數(shù)計，分別稱量25份Al2O3、25份黃銅粉末、15份碳酸鈣、15份MgO和20份氧化鋅置于球磨機中，以無水乙醇為介質(zhì)，球磨6h;待球磨完成后，收集球磨粉末，按質(zhì)量比1:10，將聚乙烯醇與球磨粉末攪拌混合，填充至模具中，在室溫下靜置15min后，再在1MPa下干壓成型，隨后靜置15min，將其置于80°C下干燥2h，制備得干燥干壓坯料;將制備的混合改性溶膠均勻涂覆至上述制備的干燥干壓坯料上，控制涂覆厚度為2.0mm，待涂覆完成后，在室溫下靜置固化2h，制備得改性坯料，隨后將改性坯料置于管式爐中，對其通氬氣排除空氣，隨后在氬氣氣氛下，按5°C/min速度升溫至1300°C，恒溫煅燒2h，待煅燒完成后，將管式爐通入空氣，自然冷卻至室溫，即可制備得高散熱LED基板。本發(fā)明制備的LED基板散熱性能好，熱傳導(dǎo)系數(shù)為2.0W/m.K;且熱膨脹系數(shù)低，有效提高器件的性能。
[0011]實例3
(4)首先收集廢棄直鏈硅橡膠、聚乙烯塑料，分別洗凈并晾干，隨后將干燥硅橡膠和聚乙烯塑料一并置于氣流粉碎中，粉碎至直徑大小為Icm的混合小塊，再按重量份數(shù)計，分別選取65份甲苯、20份環(huán)己烷、20份無水乙醇，攪拌混合，制備得溶解液，隨后按固液比1:8，將上述制備的混合小塊與溶解液攪拌混合27min，靜置2h后，制備得混合改性溶膠，備用;再按重量份數(shù)計，分別稱量30份Al2O3、20份黃銅粉末、12份碳酸鈣、12份MgO和17份氧化鋅置于球磨機中，以無水乙醇為介質(zhì)，球磨5h;待球磨完成后，收集球磨粉末，按質(zhì)量比1:10，將聚乙烯醇與球磨粉末攪拌混合，填充至模具中，在室溫下靜置12min后，再在7MPa下干壓成型，隨后靜置12min，將其置于70°C下干燥lh，制備得干燥干壓坯料;將制備的混合改性溶膠均勻涂覆至上述制備的干燥干壓坯料上，控制涂覆厚度為1.7mm，待涂覆完成后，在室溫下靜置固化Ih，制備得改性坯料，隨后將改性坯料置于管式爐中，對其通氬氣排除空氣，隨后在氬氣氣氛下，按5°C/min速度升溫至1250°C，恒溫煅燒2h，待煅燒完成后，將管式爐通入空氣，自然冷卻至室溫，即可制備得高散熱LED基板。本發(fā)明制備的LED基板散熱性能好，熱傳導(dǎo)系數(shù)為2.5W/m.K;且熱膨脹系數(shù)低，有效提高器件的性能。
【主權(quán)項】
1.一種廢棄直鏈硅膠改性制備高散熱LED基板的方法，其特征在于具體制備步驟為: (1)收集廢棄直鏈硅橡膠、聚乙烯塑料，分別洗凈并晾干，隨后將干燥硅橡膠和聚乙烯塑料一并置于氣流粉碎中，粉碎至直徑大小為Icm的混合小塊，再按重量份數(shù)計，分別選取60?75份甲苯、15?25份環(huán)己烷、15?20份無水乙醇，攪拌混合，制備得溶解液，隨后按固液比1:8，將上述制備的混合小塊與溶解液攪拌混合25?30min，靜置I?2h后，制備得混合改性溶膠，備用； (2)按重量份數(shù)計，分別稱量25?45份Al203、20?25份黃銅粉末、10?15份碳酸鈣、10?15份MgO和15?20份氧化鋅置于球磨機中，以無水乙醇為介質(zhì)，球磨4?6h; (3)待球磨完成后，收集球磨粉末，按質(zhì)量比1:10，將聚乙稀醇與球磨粉末攪拌混合，填充至模具中，在室溫下靜置10?15min后，再在5?1MPa下干壓成型，隨后靜置10?15min，將其置于65?80 V下干燥I?2h，制備得干燥干壓坯料； (4)將步驟(I)制備的混合改性溶膠均勻涂覆至上述制備的干燥干壓坯料上，控制涂覆厚度為I.5?2.0mm，待涂覆完成后，在室溫下靜置固化I?2h，制備得改性坯料，隨后將改性坯料置于管式爐中，對其通氬氣排除空氣，隨后在氬氣氣氛下，按5°C/min速度升溫至1200?1300°C，恒溫煅燒I?2h，待煅燒完成后，將管式爐通入空氣，自然冷卻至室溫，即可制備得高散熱LED基板。
【文檔編號】H01L33/48GK106098897SQ201610484365
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月28日
【發(fā)明人】郭舒洋, 薛培龍, 高玉剛
【申請人】郭舒洋