Led金屬基板用陶瓷漿料及led金屬基板的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及LED金屬基板用陶瓷漿料及LED金屬基板的制備方法。
【背景技術】
[0002]LED金屬基板主要由三部分結構組成的，從上到下分別為電路層、絕緣層和金屬板層。電路層主要基材是銅箔，通過電鍍、化學鍍等方式形成所需電路圖形。金屬板層主要是導熱性能好的常見金屬，如銅、鋁、銅合金、鋁合金等等。絕緣層是該基板核心層，它起到粘結，導熱和絕緣的作用。目前市場上制作絕緣層的方法主要有三種，第一種:用浸有環氧樹脂的玻璃纖維布將銅箔和金屬板層粘結起來，經過熱烘烤之后固化而成。環氧樹脂的玻璃纖維布起到絕緣層的作用，但是該材料導熱性能差，導熱系數不到0.3w/m.k。第二種:在環氧樹脂或者硅樹脂中加入氮化物系、碳化物系的導熱陶瓷填充料，用以粘結銅箔和金屬板層，但其導熱系數大概在0.5?2.5w/m.ko第三種:采用陽極氧化或者微電弧氧化的工藝，在金屬板層的表面形成一層氧化金屬薄膜，以這層薄膜為絕緣層，但是該工藝會在絕緣層形成微孔，極大影響絕緣性，該制造工藝采用者甚少。
[0003]以上幾種方案都存在一些缺陷:
絕緣層基本都是環氧樹脂或者硅樹脂熱固化而成，為了追求導熱性，絕緣層非常薄，大概在幾十到幾百微米，導熱性能和絕緣性能都比較差。
[0004]銅箔與金屬板層采用環氧樹脂或者硅樹脂粘結，銅箔與金屬板層之前的粘結性和耐熱性不好，會影響基板穩定性。
[0005]銅箔通過樹脂絕緣層壓合在金屬板層上，表面平整度差，這給電鍍精細線路帶來難度。
[0006]國家大力提倡綠色環保，電鍍或者化學鍍等工藝污染環境，能耗高，越來越多的城市已經開始淘汰該產業。
【發明內容】
[0007]本發明的目的在于提供LED金屬基板用陶瓷漿料及LED金屬基板的制備方法。
[0008]本發明所采取的技術方案是:
LED金屬基板用陶瓷漿料，其是由以下質量份的原料組成:70?75份的陶瓷粉、20?25份的溶液、0.5?2份的表面活性劑、0.5?2份的潤濕劑組成。
[0009]陶瓷粉是這樣制備的:將Si02、B203、Bi203、Zn0、P205、CaCKAl2O3這7種氧化物的粉體按 10: (18-22): (35-45): (8-12): (6-10): (5-10): (3-7)的質量比例混合均勻;再將混合好的粉體進行燒結，以熔融掉粉體；將熔融態流體熔液進行水淬，得到陶瓷顆粒；最后將陶瓷顆粒球磨，得到粒徑在2~4微米的陶瓷粉。
[0010]燒結的程序為:300°C起，300 ?400°C 燒結 15min，400°C 保溫 30min，400 ?800 °C燒結 40min，800 ?1180°C燒結 40min，1180°C保溫 150min。
[0011]所述的溶液為松油醇、二乙二醇丁醚DB、二乙二醇丁醚醋酸酸酯、檸檬酸三丁酯、乙基纖維素、醋丁纖維素、氫化蓖麻油按25: (4-6): (8-10): (2-4): (3-5): (1-3):(1-3)的質量比例組成的混合物。
[0012]所述的表面活性劑為非離子型表面活性劑。
[0013]所述的絕緣陶瓷漿料的制備方法，步驟為:將各種原料混合均勻，經過研磨分散攪拌和過濾后，得到漿料。
[0014]LED金屬基板的制備方法，步驟為:1)選用金屬板，打磨拋光金屬板層印刷面，清洗烘干；2)將漿料涂覆到金屬板印刷面，燒結，冷卻至室溫，形成絕緣層；3)將可焊銀漿涂覆到絕緣層表面，燒結，冷卻至室溫，形成電路層；4)電路層的非電極部分涂覆阻焊油墨，標示正負極位置，油墨固化即可。
[0015]步驟2)中，漿料的涂覆厚度為Iym?ΙΟΟΟμπι，燒結溫度為500°C?850°C，燒結時間為3min?1min。
[0016]步驟3)中，漿料的涂覆厚度為Iym?ΙΟΟΟμπι，燒結溫度為500°C?850°C，燒結時間為3min?1min。
[0017]步驟2)中，漿料是通過絲網印刷的方式涂覆到金屬板表面的，步驟3)中，可焊銀漿是通過絲網印刷的方式涂覆到絕緣層表面的。
[0018]本發明的有益效果是:
絕緣層的導熱系數高，絕緣性能好，絕緣層采用絲網印刷的方式進行涂覆，并中溫燒結，金屬板表面的絕緣層致密均勻光滑；電路層采用絲網印刷的方式進行涂覆，并中溫燒結，綠色環保。
[0019]具體來說:
1、目前絕緣層導熱系數大概在0.2?3W/m.k，導熱性能比較差，本發明專利所制造的絕緣層類似陶瓷的性能，大大提升絕緣層導熱和絕緣性能。
[0020]2、本發明專利所制造的絕緣層，采用絲網絲印刷的工藝，將制備的漿料涂覆在金屬板層的表面，通過中溫燒結的方式，在金屬板層表面形成致密均勻光滑的絕緣層，解決之前絕緣層平整度和附著力不佳的問題。
[0021]3、本發明專利所制造的電路層，采用絲網印刷的工藝，將制備的導電銀漿涂覆在金屬板層的表面，通過中溫燒結的方式，在金屬板層的表面形成致密清晰的導電線路，無污染型尾氣排放，燒結時間短(5?lOmin)，相對現有制備電路層采用蒸鍍、濺鍍、化學鍍等工藝更加節能環保，高效低廉。
【具體實施方式】
[0022]絕緣陶瓷漿料，其是由以下質量份的原料組成:70?75份的陶瓷粉、20?25份的溶液、0.5?2份的表面活性劑、0.5?2份的潤濕劑組成。
[0023]陶瓷粉是這樣制備的:將Si02、B203、Bi203、Zn0、P205、CaCKAl2O3這7種氧化物的粉體按 10: (18-22): (35-45): (8-12): (6-10): (5-10): (3-7)的質量比例混合均勻;再將混合好的粉體進行燒結，以熔融掉粉體；將熔融態流體熔液進行水淬，得到陶瓷顆粒；最后將陶瓷顆粒球磨，得到粒徑在2~4微米的陶瓷粉。
[0024]燒結的程序為:300°C起，300 ?400°C 燒結 15min，400°C 保溫 30min，400 ?800 °C燒結 40min，800 ?1180°C燒結 40min，1180°C保溫 150min。
[0025]所述的溶液為松油醇、二乙二醇丁醚DB、二乙二醇丁醚醋酸酸酯、檸檬酸三丁酯、乙基纖維素、醋丁纖維素、氫化蓖麻油按25: (4-6): (8-10): (2-4): (3-5): (1-3):(1-3)的質量比例組成的混合物。
[0026]所述的表面活性劑為非離子型表面活性劑；優選的，為烷基酚聚氧乙烯醚、高碳脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、脂肪酸甲酯乙氧基化物、聚丙二醇的環氧乙烷加成物、失水山梨醇酯、蔗糖酯、烷基醇酰胺、非離子氟碳表面活性劑中的至少一種；進一步優選的，為失水山梨醇酯；更進一步優選的，為span-85。
[0027]優選的，所述的潤濕劑為迪高655。
[0028]所述的絕緣陶瓷漿料的制備方法，將各種原料混合均勻，經過研磨分散攪拌和過濾后，得到漿料。
[0029]LED金屬基板的制備方法，步驟為:1)選用金屬板，打磨拋光金屬板層印刷面，清洗烘干；2)將上述絕緣陶瓷漿料涂覆到金屬板印刷面，燒結，冷卻至室溫，形成絕緣層；3)將可焊銀漿涂覆到絕緣層表面，燒結，冷卻至室溫，形成電路層；4)電路層的非電