[发明专利]一种LED陶瓷基板及其制备方法

权利要求书

1.一种LED陶瓷基板，其特征在于，由以下组分及其重量百分比制成：氧化铝60%～70%、稀土氧化物0.2%～0.5%、有机溶剂10%～30%、表面活性剂0.2%～1.2%、粘接剂3.5%～5.5%、塑化剂2.5%～7.2%和氧化物添加剂2%～5%，所述氧化物添加剂至少是氧化镁、氧化钙、氧化硅、氧化锆中的一种。

2.根据权利要求1所述的LED陶瓷基板，其特征在于，由以下组分及其重量百分比制成：氧化铝70%、稀土氧化物0.2%、有机溶剂21.6%、表面活性剂0.2%、粘接剂3.5%、塑化剂2.5%和氧化物添加剂2% 。

3.根据权利要求2所述的LED陶瓷基板，其特征在于，所述氧化铝是直径为0.5um～3um和纯度为99%以上的氧化铝粉料；所述有机溶剂采用无水乙醇、丁酮、正丁醇三元混合有机溶剂体系；所述稀土氧化物是由粒径2um以下的Y₂O₃、La₂O₃、Yb₂O₃和Eu₂O₃中的一种或一种以上组成的混合物；所述粘结剂为PVB粘结剂；所述塑化剂为DBP塑化剂或PEG塑化剂；所述氧化物添加剂是粒径2um以下的氧化镁、氧化钙、氧化硅、氧化锆中的至少两种的混合物。

4.根据权利要求3所述的LED陶瓷基板，其特征在于，所述无水乙醇、丁酮、正丁醇的重量配比为40：55：5 。

5.根据权利要求1至4中任何一项所述的LED陶瓷基板，其特征在于，所述制成的陶瓷基板的晶体颗粒为粒径1um～3um均匀微细多面体结构，表面粗糙度小于0.25um。

6.根据权利要求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为3.78g/cm³以上。

7.一种基于上述权利要求1至6中任何一项所述的高导热高反光陶瓷基板的制备方法，其特征在于，包括有以下步骤：

a.按照重量百分比准确称取出各组分；

b.将称取出的各组分混合均匀并进行球磨；

c.在恒温环境下对球磨后的混合物进行真空脱泡、搅拌；

d.将真空脱泡和搅拌后的混合物依次进行涂布成型、热风干燥、冲切加工制得生坯片，并对生坯片进行真空封装、压制和冷却；

e.将真空封装压制和冷却的生坯片进行陈腐、低温排胶、烧结和冷却。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，

所述将称取出的各组分混合均匀并进行球磨，具体为：首先将氧化铝、氧化添加剂和稀土氧化物混合均匀，然后加入表面活性剂与部分有机溶剂混合均匀并球磨，同时将粘结剂、塑化剂与余下有机溶剂混合均匀，最后将混合均匀并经球磨的氧化铝、氧化添加剂、稀土氧化物、表面活性剂和部分有机溶剂与混合后的粘结剂、塑化剂和余下有机溶剂混合一起并进行球磨；

所述在恒温环境下对球磨后的混合物进行真空脱泡、搅拌，具体为：在保持温度35℃～45℃和-0.05Mpa～-0.1Mpa下进行真空脱泡、搅拌，使球磨后的混合物的流速达到15000 mps～30000mps；

所述将真空脱泡和搅拌后的混合物依次进行涂布成型、热风干燥、冲切加工制得生坯片，并对生坯片进行真空封装、压制和冷却，具体为：首先将真空脱泡和搅拌后的混合物涂布成型，然后在40℃～120℃下热风干燥得到生坯，接着将生坯放入模具后进行冲切成生坯片，最后在-0.09Mpa～-0.1Mpa下对生坯片进行真空封装后，通过在50℃～95℃和15Mpa～25Mpa下均匀压制并冷却；

所述将真空封装、压制和冷却的生坯片进行陈腐、低温排胶、烧结和冷却，具体为：首先将真空封装、压制和冷却后的生坯片陈腐12小时以上，然后以2℃/min～8℃/min的升温速度进行低温排胶24h～54h，最后在1600℃～1700℃环境下保温2h～3h后，自然降温冷却即可。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，

所述将称取出的各组分混合均匀并进行球磨，具体为：首先采用混料机将氧化铝、氧化添加剂和稀土氧化物混合均匀，然后加入表面活性剂与一半有机溶剂并采用高速分散机以300～600转/分的转速混合均匀后采用球磨机球磨10～36小时，同时采用另一高速分散机以300～600转/分的转速将粘结剂、塑化剂与另一半有机溶剂混合均匀，最后将混合均匀并经球磨的氧化铝、氧化添加剂、稀土氧化物、表面活性剂和部分有机溶剂与混合后的粘结剂、塑化剂和余下有机溶剂混合一起并采用球磨机球磨24～48小时；

所述在恒温环境下对球磨后的混合物进行真空脱泡、搅拌，是采用真空脱泡机并以500～800转/分的转速对球磨后的混合物进行真空脱泡、搅拌，同时采用防爆全自动热水系统进行恒温控制；

所述将真空脱泡和搅拌后的混合物依次进行涂布成型、热风干燥、冲切加工，并对生坯片进行真空封装、压制和冷却，具体是：首先采用涂布成型机将真空脱泡和搅拌后的混合物进行涂布成型，然后采用加热鼓风干燥箱对涂布成型后的混合物进行热风干燥，得到0.2mm～1.5mm的生坯，接着采用自动冲片机对放入模具后的生坯进行冲切，最后通过真空包装机对生坯片进行真空封装，通过温水等静压机对真空封装后生坯片进行均匀压制并冷却；

所述低温排胶、烧结和冷却是采用包含排胶段、升温段、烧结段和冷却段的推板式电窑来实现。