[发明专利]一种低成本高铝陶瓷基片的制造方法

说明书

根据常规LED散热要求，以够用原则设计硅铝钙镁四相化学组成，同时引入天然高粘性矿物原料代替传统的硅铝二元化学组成及采用有机化工塑化剂的配方设计，辅以纳米研磨工艺生产的高铝陶瓷基片的制造方法极大的降低了陶瓷基片生产成本，一方面机械强度及膨胀系数完全满足使用要求，另一方面在安全性及导热性能上较金属铝基片有较大程度的提高，有较好的经济技术价值。

技术领域

本发明涉及一种陶瓷基片的低成本制造方法，适用于对散热有一定要求，但不是很高，对成本价格相对比较敏感的消费电子产品领域。主要用于制造陶瓷基片以取代LED灯上面使用的金属铝基片。同时该方法也可用于生产对基片的高频性能及介电性能等有特殊要求的陶瓷基片及用于生产大规格大幅面要求的陶瓷基片比如有可能的LED显示背板用陶瓷基板及大规格PCB基板用陶瓷基片等场合。

背景技术

目前在需要散热性能良好的LED电光源器件中，因为金属铝具有较好的导热能力，因此大量采用金属铝基片（金属铝碾压成能够敷设电子线路的薄片，行业上称为基片，下同）加工成LED灯PCB（印刷电路）基板，同时金属铝也是优良的导电材料，因此加工PCB基板时不能直接印制在铝基片上，必须先在上面涂刷绝缘层。加上绝缘层后的铝基片导热能力大幅度降低。考虑涂刷越厚导热性能越差，绝缘层一般涂刷较薄，此时加载在电子线路上的电压有时会击穿绝缘层，导致短路，发生安全事故，轻则烧毁LED灯，严重的还可能出现其它安全事故（目前市面上采用金属铝基片的LED灯耐压安全指标很多是不达标的。迫于技术现状和成本压力，国家对此是降低标准执行的）。氧化铝陶瓷基片热传导性能和绝缘性能良好，耐压极高，不会被常规电压击穿，因此具有极高的安全性能。同时机械强度很高，膨胀系数适中，能够长时间反复经受灯具加热-冷却而不损坏，具有使用寿命长等优点，是金属铝散热基片理想的替代材料。但是目前的氧化铝陶瓷基片价格较高，只有在一些要求较高的场合才采用氧化铝陶瓷基片取代金属铝基片，大量价格低廉的LED光源器件仍然采用金属铝基片。

发明内容

目前市面上的氧化铝陶瓷基片基本上都是Al₂O₃含量在92%，96%，甚至99.5%含量的基片，该基片适合使用在散热要求比较高，比较精密的电子器件上使用，而作为消费电子的陶瓷散热基片并没有这么高的要求，它的要求仅仅是能够达到或超过现在大量使用的金属铝基片（含绝缘层）的导热性能，同时大幅度提高其耐电压击穿的能力以确保其安全性能达到或超过国家标准，最后就是价格要基本和金属铝基片的价格差不多的这样一些要求。