CN104148650A - 一种含有方解石粉的led封装材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含有方解石粉的LED封装材料及其制备方法，该材料由方解石粉、空心微珠和铜粉按质量比为1：0.5-0.8：3-5的比例组成。制备方法：(1)将方解石粉和空心微珠充分混合得混合粉，将混合粉和粘结剂按体积比为1:7-10的比例混合均匀，采用冷等静压工艺压制成型，然后在真空条件下去除粘结剂，得到半成品；(2)再用铜粉包覆半成品，装入模具，放入放电等离子烧结炉中进行放电等离子烧结，然后进行退火，冷却，最后取样脱模；(3)将步骤(2)制备的样品放入热等静压烧结炉中进行热等静压烧结，然后进行退火，即得封装材料。本发明将方解石粉、空心微珠和铜粉混合制备成封装材料，具有优异的电绝缘性、稳定性、导热性，散热性能好，平整性高、强度高。
Description
技术领域
本发明涉及LED封装材料技术领域，尤其涉及一种含有方解石粉的LED封装材料及其制备方法。
背景技术
LED是一种固态半导体组件，具有高效节能、绿色环保和使用寿命长等等显著特点，广泛应用于信号指示、照明、背光源等电路中。作为继白炽灯、日光灯、高压气体灯后的第四代光源，LED在照明市场上应用前景尤其备受各国瞩目。
对于功率型LED，在系统散热方面，选择合适的基板，对其散热性和可靠性具有重要影响，功率型LED散热基板材料要求具有高电绝缘性、高稳定性、高导热性及芯片匹配的热膨胀系数、平整性和较高的强度。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种含有方解石粉的LED封装材料，具有优异的电绝缘性、稳定性、导热性，散热性能好，平整性高、强度高。
本发明的另一目的是提供一种含有方解石粉的LED封装材料的制备方法。
为了实现上述目的本发明采用如下技术方案：
一种含有方解石粉的LED封装材料，该材料由方解石粉、空心微珠和铜粉按质量比为1：0.5-0.8：3-5的比例组成。
所述的方解石粉的颗粒大小为80-200um，空心微珠的颗粒大小为30-100um，铜粉的颗粒大小为50-200um。
所述的含有方解石粉的LED封装材料的制备方法，包括以下制备步骤：
(1)将方解石粉和空心微珠充分混合得混合粉，将混合粉和粘结剂按体积比为1:7-10的比例混合均匀，采用冷等静压工艺压制成型，然后在真空条件下去除粘结剂，得到半成品；
(2)再用铜粉包覆半成品，装入模具，放入放电等离子烧结炉中进行放电等离子烧结，先抽真空20-40分钟，加压80-100MPa，升温至300-500℃，保温2-3小时，再升温在700-900℃，保温10-20分钟，然后进行退火，先冷却到300-500℃，保温3-5小时，再自然冷却，最后取样脱模；
(3)将步骤(2)制备的样品放入热等静压烧结炉中进行热等静压烧结，先在氩气氛围下，加压至150-180MPa，温度升至700-900℃，保温3-5小时，然后进行退火，先冷却到300-500℃，保温3-5小时，再自然冷却，即得封装材料。
与已有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明将方解石粉、空心微珠和铜粉混合制备成封装材料，方解石，物理化学性质稳定，折射率高，空心微珠阻燃性、耐磨性、电绝缘性好，强度高，性能稳定，并且价格低廉，制备的LED封装材料具有优异的电绝缘性、稳定性、导热性，散热性能好，平整性高、强度高；制备方法中先采用放电等离子烧结，再采用热等静压烧结，大大提高了封装材料的致密性和结合度，进而提升材料的散热性能。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的说明，但本发明不仅限于这些实施例，在未脱离本发明宗旨的前提下，所作的任何改进均落在本发明的保护范围之内。
实施例1：
一种含有方解石粉的LED封装材料，该材料由粒径为80um的方解石粉、粒径为40um的空心微珠和粒径为60um的铜粉按质量比为1：0.5：3的比例组成。
制备方法：
(1)将方解石粉和空心微珠充分混合得混合粉，将混合粉和粘结剂按体积比为1:7的比例混合均匀，采用冷等静压工艺压制成型，然后在真空条件下去除粘结剂，得到半成品；
(2)再用铜粉包覆半成品，装入模具，放入放电等离子烧结炉中进行放电等离子烧结，先抽真空20分钟，加压80MPa，升温至300℃，保温3小时，再升温在700℃，保温10分钟，然后进行退火，先冷却到300℃，保温5小时，再自然冷却，最后取样脱模；
(3)将步骤(2)制备的样品放入热等静压烧结炉中进行热等静压烧结，先在氩气氛围下，加压至150MPa，温度升至700℃，保温5小时，然后进行退火，先冷却到300℃，保温5小时，再自然冷却，即得封装材料。
实施例2：
一种含有方解石粉的LED封装材料，该材料由粒径为100um的方解石粉、粒径为50um的空心微珠和粒径为100un的铜粉按质量比为1：0.6：4的比例组成。
制备方法：
(1)将方解石粉和空心微珠充分混合得混合粉，将混合粉和粘结剂按体积比为1:8的比例混合均匀，采用冷等静压工艺压制成型，然后在真空条件下去除粘结剂，得到半成品；
(2)再用铜粉包覆半成品，装入模具，放入放电等离子烧结炉中进行放电等离子烧结，先抽真空40分钟，加压90MPa，升温至400℃，保温3小时，再升温在800℃，保温15分钟，然后进行退火，先冷却到400℃，保温4小时，再自然冷却，最后取样脱模；
(3)将步骤(2)制备的样品放入热等静压烧结炉中进行热等静压烧结，先在氩气氛围下，加压至160MPa，温度升至800℃，保温4小时，然后进行退火，先冷却到400℃，保温4小时，再自然冷却，即得封装材料。
实施例3：
一种含有方解石粉的LED封装材料，该材料由粒径为200um的方解石粉、粒径为30um的空心微珠和粒径为150um的铜粉按质量比为1：0.8：5的比例组成。
制备方法：
(1)将方解石粉和空心微珠充分混合得混合粉，将混合粉和粘结剂按体积比为1:10的比例混合均匀，采用冷等静压工艺压制成型，然后在真空条件下去除粘结剂，得到半成品；
(2)再用铜粉包覆半成品，装入模具，放入放电等离子烧结炉中进行放电等离子烧结，先抽真空30分钟，加压100MPa，升温至500℃，保温2小时，再升温在900℃，保温20分钟，然后进行退火，先冷却到500℃，保温5小时，再自然冷却，最后取样脱模；
(3)将步骤(2)制备的样品放入热等静压烧结炉中进行热等静压烧结，先在氩气氛围下，加压至180MPa，温度升至900℃，保温5小时，然后进行退火，先冷却到500℃，保温5小时，再自然冷却，即得封装材料。
Claims (3)
1.一种含有方解石粉的LED封装材料，其特征在于：该材料由方解石粉、空心微珠和铜粉按质量比为1：0.5-0.8：3-5的比例组成。
2.根据权利要求1所述的含有方解石粉的LED封装材料，其特征在于：所述的方解石粉的颗粒大小为80-200um，空心微珠的颗粒大小为30-100um，铜粉的颗粒大小为50-200um。
3.一种如权利要求1所述的含有方解石粉的LED封装材料的制备方法，其特征在于：包括以下制备步骤：
(1)将方解石粉和空心微珠充分混合得混合粉，将混合粉和粘结剂按体积比为1:7-10的比例混合均匀，采用冷等静压工艺压制成型，然后在真空条件下去除粘结剂，得到半成品；
(2)再用铜粉包覆半成品，装入模具，放入放电等离子烧结炉中进行放电等离子烧结，先抽真空20-40分钟，加压80-100MPa，升温至300-500℃，保温2-3小时，再升温在700-900℃，保温10-20分钟，然后进行退火，先冷却到300-500℃，保温3-5小时，再自然冷却，最后取样脱模；
(3)将步骤(2)制备的样品放入热等静压烧结炉中进行热等静压烧结，先在氩气氛围下，加压至150-180MPa，温度升至700-900℃，保温3-5小时，然后进行退火，先冷却到300-500℃，保温3-5小时，再自然冷却，即得封装材料。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105798296A (zh) * | 2016-03-23 | 2016-07-27 | 上海工程技术大学 | 一种3d打印碳化硼/铝复合材料异形零件的制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1971480A (zh) * | 2006-12-11 | 2007-05-30 | 韩明奇 | 电脑模块电源 |
| CN102407335A (zh) * | 2011-12-02 | 2012-04-11 | 华南师范大学 | 一种高导热led封装材料及其制备方法 |
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