[發(fā)明專利]一種LED陶瓷基板及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310265845.9
• 申請(qǐng)日: 2013-06-28
• 公開（公告）號(hào): CN103342543A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段明新
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 珠海微晶新材料科技有限公司
• 主分類號(hào): C04B35/10
• 分類號(hào): C04B35/10;C04B35/622
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利代理有限公司 44202
• 代理人: 溫旭

1.一種LED陶瓷基板，其特征在于，由以下組分及其重量百分比制成：氧化鋁60%～70%、稀土氧化物0.2%～0.5%、有機(jī)溶劑10%～30%、表面活性劑0.2%～1.2%、粘接劑3.5%～5.5%、塑化劑2.5%～7.2%和氧化物添加劑2%～5%，所述氧化物添加劑至少是氧化鎂、氧化鈣、氧化硅、氧化鋯中的一種。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED陶瓷基板，其特征在于，由以下組分及其重量百分比制成：氧化鋁70%、稀土氧化物0.2%、有機(jī)溶劑21.6%、表面活性劑0.2%、粘接劑3.5%、塑化劑2.5%和氧化物添加劑2%?。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED陶瓷基板，其特征在于，所述氧化鋁是直徑為0.5um～3um和純度為99%以上的氧化鋁粉料；所述有機(jī)溶劑采用無(wú)水乙醇、丁酮、正丁醇三元混合有機(jī)溶劑體系；所述稀土氧化物是由粒徑2um以下的Y₂O₃、La₂O₃、Yb₂O₃和Eu₂O₃中的一種或一種以上組成的混合物；所述粘結(jié)劑為PVB粘結(jié)劑；所述塑化劑為DBP塑化劑或PEG塑化劑；所述氧化物添加劑是粒徑2um以下的氧化鎂、氧化鈣、氧化硅、氧化鋯中的至少兩種的混合物。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED陶瓷基板，其特征在于，所述無(wú)水乙醇、丁酮、正丁醇的重量配比為40：55：5?。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任何一項(xiàng)所述的LED陶瓷基板，其特征在于，所述制成的陶瓷基板的晶體顆粒為粒徑1um～3um均勻微細(xì)多面體結(jié)構(gòu)，表面粗糙度小于0.25um。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的LED陶瓷基板，其特征在于，所述制成的陶瓷基板的密度高為3.78g/cm³以上。

7.一種基于上述權(quán)利要求1至6中任何一項(xiàng)所述的高導(dǎo)熱高反光陶瓷基板的制備方法，其特征在于，包括有以下步驟：

a.按照重量百分比準(zhǔn)確稱取出各組分；

b.將稱取出的各組分混合均勻并進(jìn)行球磨；

c.在恒溫環(huán)境下對(duì)球磨后的混合物進(jìn)行真空脫泡、攪拌；

d.將真空脫泡和攪拌后的混合物依次進(jìn)行涂布成型、熱風(fēng)干燥、沖切加工制得生坯片，并對(duì)生坯片進(jìn)行真空封裝、壓制和冷卻；

e.將真空封裝壓制和冷卻的生坯片進(jìn)行陳腐、低溫排膠、燒結(jié)和冷卻。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，

所述將稱取出的各組分混合均勻并進(jìn)行球磨，具體為：首先將氧化鋁、氧化添加劑和稀土氧化物混合均勻，然后加入表面活性劑與部分有機(jī)溶劑混合均勻并球磨，同時(shí)將粘結(jié)劑、塑化劑與余下有機(jī)溶劑混合均勻，最后將混合均勻并經(jīng)球磨的氧化鋁、氧化添加劑、稀土氧化物、表面活性劑和部分有機(jī)溶劑與混合后的粘結(jié)劑、塑化劑和余下有機(jī)溶劑混合一起并進(jìn)行球磨；

所述在恒溫環(huán)境下對(duì)球磨后的混合物進(jìn)行真空脫泡、攪拌，具體為：在保持溫度35℃～45℃和-0.05Mpa～-0.1Mpa下進(jìn)行真空脫泡、攪拌，使球磨后的混合物的流速達(dá)到15000?mps～30000mps；

所述將真空脫泡和攪拌后的混合物依次進(jìn)行涂布成型、熱風(fēng)干燥、沖切加工制得生坯片，并對(duì)生坯片進(jìn)行真空封裝、壓制和冷卻，具體為：首先將真空脫泡和攪拌后的混合物涂布成型，然后在40℃～120℃下熱風(fēng)干燥得到生坯，接著將生坯放入模具后進(jìn)行沖切成生坯片，最后在-0.09Mpa～-0.1Mpa下對(duì)生坯片進(jìn)行真空封裝后，通過在50℃～95℃和15Mpa～25Mpa下均勻壓制并冷卻；

所述將真空封裝、壓制和冷卻的生坯片進(jìn)行陳腐、低溫排膠、燒結(jié)和冷卻，具體為：首先將真空封裝、壓制和冷卻后的生坯片陳腐12小時(shí)以上，然后以2℃/min～8℃/min的升溫速度進(jìn)行低溫排膠24h～54h，最后在1600℃～1700℃環(huán)境下保溫2h～3h后，自然降溫冷卻即可。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，

所述將稱取出的各組分混合均勻并進(jìn)行球磨，具體為：首先采用混料機(jī)將氧化鋁、氧化添加劑和稀土氧化物混合均勻，然后加入表面活性劑與一半有機(jī)溶劑并采用高速分散機(jī)以300～600轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速混合均勻后采用球磨機(jī)球磨10～36小時(shí)，同時(shí)采用另一高速分散機(jī)以300～600轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速將粘結(jié)劑、塑化劑與另一半有機(jī)溶劑混合均勻，最后將混合均勻并經(jīng)球磨的氧化鋁、氧化添加劑、稀土氧化物、表面活性劑和部分有機(jī)溶劑與混合后的粘結(jié)劑、塑化劑和余下有機(jī)溶劑混合一起并采用球磨機(jī)球磨24～48小時(shí)；

所述在恒溫環(huán)境下對(duì)球磨后的混合物進(jìn)行真空脫泡、攪拌，是采用真空脫泡機(jī)并以500～800轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速對(duì)球磨后的混合物進(jìn)行真空脫泡、攪拌，同時(shí)采用防爆全自動(dòng)熱水系統(tǒng)進(jìn)行恒溫控制；

所述將真空脫泡和攪拌后的混合物依次進(jìn)行涂布成型、熱風(fēng)干燥、沖切加工，并對(duì)生坯片進(jìn)行真空封裝、壓制和冷卻，具體是：首先采用涂布成型機(jī)將真空脫泡和攪拌后的混合物進(jìn)行涂布成型，然后采用加熱鼓風(fēng)干燥箱對(duì)涂布成型后的混合物進(jìn)行熱風(fēng)干燥，得到0.2mm～1.5mm的生坯，接著采用自動(dòng)沖片機(jī)對(duì)放入模具后的生坯進(jìn)行沖切，最后通過真空包裝機(jī)對(duì)生坯片進(jìn)行真空封裝，通過溫水等靜壓機(jī)對(duì)真空封裝后生坯片進(jìn)行均勻壓制并冷卻；

所述低溫排膠、燒結(jié)和冷卻是采用包含排膠段、升溫段、燒結(jié)段和冷卻段的推板式電窯來(lái)實(shí)現(xiàn)。