[發明專利]一種LED封裝材料

在審

• 申請號: 201410043305.0
• 申請日: 2014-01-29
• 公開（公告）號: CN103762297A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 蔣宏青;王德如;劉瑞
• 申請（專利權）人: 蕪湖市神龍新能源科技有限公司
• 主分類號: H01L33/56
• 分類號: H01L33/56;H01L33/64;C22C21/12;C22C1/10
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技術領域

本發明涉及一種LED封裝材料，屬于LED技術領域。

背景技術

大率LED具有省電、壽命長及反應時間快等優點,在城市景觀、LCD背光板、交通標志、汽車尾燈照明和廣告招牌等方面有著廣泛的應用。LED產業目前的發展也是以高功率、高亮度、小尺寸LED產品為發展重點，前述3項因素，都會使得LED的散熱效率要求越來越高，但是LED限于封裝尺寸等因素，無法采用太多主動散熱機制，因此，提供具有其高散熱性，精密尺寸的散熱封裝材料，也成為未來在LED封裝材料發展的趨勢。封裝金屬材料用作支撐和保護半導體芯片的金屬底座與外殼，混合集成電路HIC的基片、底板、外殼，構成導熱性能最好，總耗散功率提高到數十瓦，全氣密封性，堅固牢靠的封裝結構，為芯片、HIC提供一個高可靠穩定的工作環境，具體材料性能是個首選關鍵問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種LED封裝材料，采用鋁鋁銅合金，外加碳化硅顆粒增強，以此金屬基復合材料作為LED封裝材料，以提高和改善LED的性能。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下。

一種LED封裝材料，為鋁銅合金和SiC顆粒組成的復合材料，其中，SiC顆粒質量百分比為1～10%，鋁銅合金余量。

進一步地，鋁銅合金中，銅所占質量百分比為0.1～20%，余量為鋁基材料。

進一步地，SiC顆粒粒徑為1μm～80μm。

進一步地，上述LED封裝材料，采用熔滲法制備，其具體方法為：先采用SiC顆粒制備多孔基體預制件，再滲以熔點比其低的鋁銅合金材料進入基體預制件，金屬液潤濕多孔基體時，在毛細管力作用下，金屬液沿SiC顆粒間隙流動填充多孔預制作孔隙，然后脫模，接著在其表面上覆蓋有一層0.13mm～0.25mm厚的鋁銅合金層，按用途電鍍上Ni、Au、Cd、Ag，供封裝用。

在該發明技術中，封裝金屬基復合材料的增強體有數種，SiC是其中應用最為廣泛的一種，這是因為它具有優良的熱性能，用作顆粒磨料技術成熟，價格相對較低；另一方面，顆粒增強體材料具有各向同性，最有利于實現凈成形。AlSiC特性主要取決于SiC的體積分數（含量）及分布和粒度大小，以及AlCu合金成份。依據兩相比例或復合材料的熱處理狀態，可對材料熱物理與力學性能進行設計，從而滿足芯片封裝多方面的性能要求。SiC顆粒與AlCu合金有良好的界面接合強度，復合后的CTE隨SiC含量的變化可在一定范圍內進行調節。由此決定了產品的競爭力，相繼開發出多種制備方法。用于封裝AlCu預制件的SiC顆粒大多在1μm-80μm范圍選擇，要求具有低密度、低CTE，高彈性模量等特點，其熱導率因純度和制作方法的差異在80W（m·K）-200W（m·K）之間變化。基體是高強度的主要承載體，與SiC按一定比例和不同工藝結合成AlCuSiC，解決SiC與Al潤濕性差，高SiC含量難于機加工成型等問題。

該發明的有益效果在于：該發明材料采用鋁銅復合材料作為基體材料，并采用SiC顆粒增強，作為封裝金屬基復合材料，具有良好的界面結合強度，易于加工，是較為理想的封裝材料。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明的具體實施方式進行描述，以便更好的理解本發明。

實施例1

一種LED封裝材料，采用鋁銅合金和SiC顆粒組成的復合材料，其中，SiC顆粒質量百分比為1%，鋁銅合金余量。

上述鋁銅合金中，銅所占質量百分比為20%，余量為鋁基材料。SiC顆粒粒徑為1μm。

上述LED封裝材料，采用熔滲法制備，其具體方法為：先采用SiC顆粒制備多孔基體預制件，再滲以熔點比其低的鋁銅合金材料進入基體預制件，金屬液潤濕多孔基體時，在毛細管力作用下，金屬液沿SiC顆粒間隙流動填充多孔預制作孔隙，然后脫模，接著在其表面上覆蓋有一層0.13mm厚的鋁銅合金層，按用途電鍍上Ni、Au、Cd、Ag，供封裝用。

實施例2

一種LED封裝材料，為鋁銅合金和SiC顆粒組成的復合材料，其中，SiC顆粒質量百分比為10%，鋁銅合金余量。

上述鋁銅合金中，銅所占質量百分比為0.1%，余量為鋁基材料。SiC顆粒粒徑為80μm。