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制備技術領域。本發明首先將廢棄直鏈硅橡膠與聚乙烯塑料粉碎成混合小塊，再將其與環己烷等物質配制的溶解液混合，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。本發明制備的LED基板散熱性能好，熱傳導系數為2.0～3.0W/m·K；且熱膨脹系數低，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
技術領域
[0001]本發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制備技術領域。
【背景技術】
[0002]LED照明光源具有高效、節能、使用壽命長等優勢，在能源緊張的今天，研究LED照明具有深遠的戰略意義。目前，由于LED功率有限，采用單芯片封裝不能產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)串并聯為一組，并封裝為器件，成為LED器件發展的一種趨勢。
[0003]單個LED芯片只能將近20%的電能轉化為光能，而近80%電能轉化為熱量，也就是，多芯片封裝器件產熱量會增大。熱量集中在尺寸很小的芯片內無法散失，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較大，使得LED器件在使用過程中產生較大的熱應力，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，熱導率較低，制約了金屬基板的散熱性能。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題:針對采用金屬基板做成的LED基板，由于金屬熱膨脹系數大，產生較大的熱應力，影響器件，同時金屬基板熱導率較低，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，再將其與環己烷等物質配制的溶解液混合，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。本發明制備的LED基板散熱性能好，熱膨脹系數低，有效提高器件的性能。
[0005]為解決上述技術問題，本發明采用如下所述的技術方案是:
(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，再按重量份數計，分別選取60?75份甲苯、15?25份環己烷、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，球磨4?6h;
(3)待球磨完成后，收集球磨粉末，按質量比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]本發明制備的高散熱LED基板結合強度為95N以上，熱傳導系數為2.0?3.0W/m.K。
[0007]本發明與其他方法相比，有益技術效果是:
(1)本發明制備的LED基板散熱性能好，熱傳導系數為2.0?3.0W/m.K;
(2)且熱膨脹系數低，有效提高器件的性能；
(3)本發明制備步驟簡單，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，再按重量份數計，分別選取60?75份甲苯、15?25份環己烷、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，球磨4?6h;待球磨完成后，收集球磨粉末，按質量比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，再按重量份數計，分別選取75份甲苯、15份環己烷、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，球磨6h;待球磨完成后，收集球磨粉末，按質量比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。本發明制備的LED基板散熱性能好，熱傳導系數為3.0W/m.K;且熱膨脹系數低，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，再按重量份數計，分別選取60份甲苯、15份環己烷、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，球磨6h;待球磨完成后，收集球磨粉末，按質量比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。本發明制備的LED基板散熱性能好，熱傳導系數為2.0W/m.K;且熱膨脹系數低，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，再按重量份數計，分別選取65份甲苯、20份環己烷、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，球磨5h;待球磨完成后，收集球磨粉末，按質量比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。本發明制備的LED基板散熱性能好，熱傳導系數為2.5W/m.K;且熱膨脹系數低，有效提高器件的性能。
【主權項】
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，再按重量份數計，分別選取60?75份甲苯、15?25份環己烷、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，球磨4?6h; (3)待球磨完成后，收集球磨粉末，按質量比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
【發明人】郭舒洋, 薛培龍, 高玉剛
【申請人】郭舒洋