[发明专利]一种LED散热基板材料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及灯具散热基板材料领域，具体涉及一种LED散热基板材料及制备方法。

背景技术

21世纪以来，LED在照明领域的发展如日中天，但据研究报告显示，现今市面上生产、生活常用的大功率LED，它们的电光转换效率约为20%-30%，剩余的70%-80%的电能无法转化成光能，就会转化为无法通过热辐射方式释放的热能。这些多余热量会使LED内半导体晶格震动加剧、禁带宽度减小、出光效率下降，直接影响LED器件的使用寿命。现有的LED散热基板主要是由铝、铜等金属材料制成，虽然此类纯金属散热基板的导热性比较好，但是热膨胀性也相对较高，在实际使用过程中容易产生热应力，导致散热基板变形和翘曲，不能持续稳定地散热，导致LED在使用过程中散热不佳，影响LED的使用质量。

因此，现有技术有待改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种LED散热基板材料及制备方法，使制得的散热基板可稳定持续地散热，防止LED在使用过程中散热不佳，保证LED的使用质量。

本发明的技术方案如下：

一种LED散热基板材料，由以下重量份的原料制成：铝熔融金属液30-40份、氮化铝粉末10-15份及烧结助剂4-5份。

所述的一种LED散热基板材料，其中，氮化铝粉末由以下重量份的原料制成：无水三氯化铝6-8份、异丙醚10-13份、二氯甲烷29-31份、四氟乙烯10-15份、碳黑10-12份及无水乙醇2-3份。

所述的一种LED散热基板材料，其中，氮化铝粉末的制备方法如下：（A）取无水三氯化铝6-8份、异丙醚10-13份、二氯甲烷29-31份混合搅拌15-20分钟得到混合溶液；（B）将混合溶液倒入有四氟乙烯10-15份的容器中，密封后置于100°烤箱中反应20小时后自然冷却，获得氧化铝凝胶；（C）将氧化铝凝胶与碳黑10-12份混合，加无水乙醇2-3份球磨成细粉，置于石墨坩埚中备用；（D）将石墨坩埚放在1600 ⁰C—1750 ⁰C、氮气气氛保护下让细粉充分反应，保温5-8小时后在低于750⁰C空气中保温1-4小时，脱除残余碳并最终得到灰白色的氮化铝粉末。

所述的一种LED散热基板材料，其中，烧结助剂由以下重量份的原料制成：氧化钙3-5份、二氧化硅3-5份、三氧化二钇1-2份、氧化镧1-2份、氧化铈2-3份、氧化锂1-2份。

所述的一种LED散热基板材料，其中，烧结助剂的制备方法如下：将氧化钙3-5份、二氧化硅3-5份、三氧化二钇1-2份、氧化镧1-2份、氧化铈2-3份、氧化锂1-2份溶于20份纯净水中配制成溶液，充分混合搅拌后浓缩干燥，研磨成粉备用。

一种LED散热基板材料的制备方法，其中，制备方法如下：（1）将氮化铝粉末压紧、填充在烧结模具中并将烧结模具放入热压设备中，然后加入烧结助剂，使氮化铝粉末烧结成氮化铝粉坯；（2）将氮化铝粉坯放入压力浸渗炉中，在机械加压条件下，铝熔融金属液作为密封介质，通过保持机械加压使铝熔融金属液强行渗入氮化铝粉坯的气孔和缝隙中，最终凝固、冷却形成铝基氮化铝复合材料；（3）对铝基氮化铝复合材料进行热处理，最终得到铝基氮化铝散热基板材料。

所述的一种LED散热基板材料的制备方法，其中，热处理包括中温固溶处理和低温完全人工时效处理。

本发明的有益效果是：本发明通过提供一种LED散热基板材料及其制备方法，制备出铝基氮化铝散热基板材料，使用此材料制得的散热基板成品导热性高、热膨胀系数低，能持续稳定地发挥较好的散热效果，保证LED的使用性能，延长LED的使用寿命。

附图说明：

图1为纯铝和实施例1~3的铝基氮化铝散热基板材料关于热导率和热膨胀系数的测试数据表。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下举实施例对本发明进一步详细说明。