贴片式支架及其制备方法与流程

文档序号:11409914阅读:183来源:国知局

本发明涉及材料技术领域,特别是涉及一种贴片式支架及其制备方法。



背景技术:

随着科学技术的发展,led照明技术日益成熟和发展,led已成为一种应用较为广泛的新型光源。将led芯片制备成具有实际照明效果的led灯要经过较为复杂的工艺流程,其中要把led芯片贴装在支架上,该支架即为led灯贴片式支架。当然,能够理解的是,贴片式支架不仅仅单指应用于led的贴片式支架,同样也应用于其它发光设备中的贴片式支架。

贴片式支架的性能对led灯等发光设备的发光性能起着重要作用,会影响到led灯等的导电率、发光亮度、使用寿命等。目前,行业内贴片式支架用料一般都是采用黄铜制备的铜板,铜板的导电效果好,能够满足led灯等发光设备等的发光性能,但是铜的成本价格非常高,约50~60元/公斤,使得贴片式支架的生产成本极为昂贵。



技术实现要素:

基于此,有必要提供一种能够降低贴片式支架的生产成本、延伸性能较好以及导电性能较好的贴片式支架及其制备方法。

一种贴片式支架,包括如下质量份的各组分:

在其中一个实施例中,包括如下质量份的各组分:

在其中一个实施例中,包括如下质量份的各组分:

在其中一个实施例中,还包括0.6份~1.1份的cu。

在其中一个实施例中,所述cu的质量份为0.8份~0.9份。

在其中一个实施例中,还包括0.004份~0.009份的ca。

在其中一个实施例中,所述ca的质量份为0.005份~0.007份。

本发明还提供一种贴片式支架的制备方法,包括如下步骤:将如上任一实施例中所述的贴片式支架的各组分进行高温融化,获得原料液;将所述原料液进行浇灌,获得贴片式支架钢锭;将所述贴片式支架钢锭进行退火压延操作,得到贴片式支架,其中所述退火压延操作在80℃~350℃的退火温度下进行。

在其中一个实施例中,所述退火压延操作依次包括第一退火压延操作、第二退火压延操作及第三退火压延操作,其中,所述第一退火压延操作在270℃~300℃的退火温度下进行,所述第二退火压延操作在200℃~210℃的退火温度下进行,所述第三退火压延操作在100℃~150℃的退火温度下进行。

在其中一个实施例中,所述第一退火压延操作在290℃的退火温度下进行,所述第二退火压延操作在205℃的退火温度下进行,所述第三退火压延操作在140℃的退火温度下进行。

上述贴片式支架通过选用上述质量份的各成分,能够使后续制备得到的贴片式支架的厚度低至0.2mm,且在如此小的厚度下仍然保持良好的导电率以及较好的延伸性能。还能够使得贴片式支架的表面较为光滑,增强对led光的反射效果。传统的贴片式支架主要为黄铜,而铜的电阻为1.75×10-8欧,铝的电阻为2.83×10-8欧,铁的电阻为9.78×10-8欧,电阻越小,其导电率就越高。因此,本发明通过选用导电率与铜差距不大的铝作为主要原料来制备贴片式支架,在导电率相近或者说略微下降的基础上,降低了生产成本。

附图说明

图1为本发明一实施例中的贴片式支架的制备方法的步骤图。

具体实施方式

为了便于理解本发明,为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。

需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

需要说明的是,传统的贴片式支架使用的材料对贴片式支架的性能具有重要影响。一方面,需要贴片式支架具有较高的导电率,另一方面,需要贴片式支架具有较好的延伸性能,使其在被弯曲成型过程中不易断裂,从而能够对发光设备,如led芯片进行紧密封装。

为了解决上述问题,一实施例中,本发明提供一种贴片式支架,包括如下质量份的各组分:c:3.2份~4.6份;mn:17份~21份;p:9.1份~10.8份;s:3.4份~4.9份;al:57份~68份。需要说明的是,c为碳,mn为锰,p为磷,s为硫,al为铝。

可以理解,传统的贴片式支架主要为黄铜,而铜的电阻为1.75×10-8欧,铝的电阻为2.83×10-8欧,铁的电阻为9.78×10-8欧,电阻越小,其导电率就越高。因此,本发明通过选用导电率与铜差距不大的铝作为主要原料来制备贴片式支架,在导电率相近或者说略微下降的基础上,降低了生产成本。

需要说明的是,由于一些led灯较小,要求贴片式支架的厚度低至0.2mm,在如此小的厚度下,要保持良好的导电率以及较好的延伸性能,采用普通的铝合金往往出无法制备出低至于0.2mm的贴片式支架。本发明通过选用17份~21份的锰,锰能阻止铝的再结晶过程,提高铝的再结晶温度,并能显著细化再结晶晶粒,从而使得本发明的贴片式支架在后续的退火压延过程中能够将厚度控制在较低的范围。本发明选用9.1份~10.8份的磷,其与铝一起使用时在制备过程中会形成alp结晶,使合金中结晶出细小的初晶,有效地细化了其晶粒,能够进一步地使本发明的贴片式支架在后续的退火压延过程中能够将厚度控制在较低的范围,且延伸性能较好。尤其是,同时选用17份~21份的锰和9.1份~10.8份的磷时,效果更佳,能够使后续制备得到的贴片式支架的厚度低至0.2mm。通过选用3.2份~4.6份的碳,与17份~21份的锰和9.1份~10.8份的磷一起使用时,能够提高贴片式支架的抗拉强度。通过选用适量的硫,克服了传统中认为硫越多反而会使合金变得疏松的问题,通过选用3.4份~4.9份的硫,使得其它元素铝、锰、磷、碳的各晶体形成方形的条状,堆叠后的晶体之间空隙较小,从而进一步减小贴片式支架的厚度,此外,还能够使得贴片式支架的表面较为光滑,增强对led光的反射效果。

上述贴片式支架通过选用上述质量份的各成分,能够使后续制备得到的贴片式支架的厚度低至0.2mm,且在如此小的厚度下仍然保持良好的导电率以及较好的延伸性能。还能够使得贴片式支架的表面较为光滑,增强对led光的反射效果。

一较优实施例中,贴片式支架包括如下质量份的各组分:c:3.8份~4.2份;mn:18.4份~19.7份;p:9.7份~10.2份;s:3.8份~4.1份;al:59份~62份。上述贴片式支架通过选用上述质量份的各成分,能够进一步降低贴片式支架的厚度,且在如此小的厚度下仍然保持良好的导电率以及较好的延伸性能。

一更优实施例中,贴片式支架包括如下质量份的各组分:c:4份;mn:19份;p:10份;s:4份;al:61份。上述贴片式支架通过选用上述质量份的各成分,能够进一步降低贴片式支架的厚度,且在如此小的厚度下仍然保持良好的导电率以及较好的延伸性能。

一实施例中,贴片式支架还包括0.6份~1.1份的cu,在贴片式支架中添加cu,cu与al反应生成cual2,较好地提高了贴片式支架的强度,然而,当贴片式支架中的cu含量过多时,易于导致贴片式支架的韧性下降,为了既能够较好地提高了贴片式支架的强度,又能够避免贴片式支架的韧性下降,又如,在贴片式支架中,cu的质量份为0.8份~0.9份。这样,既能够较好地提高了贴片式支架的强度,又能够避免贴片式支架的韧性下降。

为了使得贴片式支架在具有良好的强度性能与韧性的基础上,还拥有良好的抗蠕变性能,一实施例中,贴片式支架还包括0.004份~0.009份的ca,在本实施方式中,在贴片式支架中,ca的质量份为0.004份~0.009份,ca与贴片式支架中的al反应生成al2ca,al2ca为耐热相,这样,在一定程度上提高了贴片式支架的高温抗蠕变性能,使得贴片式支架能够应用于60℃~200℃的工作环境中。

进一步地,在贴片式支架中,ca含量的增多,亦会使得贴片式支架存在热裂及粘模等缺陷,为了避免由于在贴片式支架中添加ca所导致的贴片式支架存在热裂及粘模等缺陷,例如,在贴片式支架中,ca的质量份为0.005份~0.007份。又如,ca的质量份为0.006份。

在一实施方式中,为了提高贴片式支架的抗应力腐蚀开裂的能力,例如,在贴片式支架中,还包括质量份为0.05份~0.16份的cr。又如,cr的质量份为0.08份~0.12份。又如,cr的质量份为0.09份。在贴片式支架中,适量的cr与al及mn生成(crmn)al12,能够较好地提高贴片式支架的抗应力腐蚀开裂的能力。

为了提高贴片式支架的抗疲劳性能,在一实施方式中,贴片式支架还包括质量份为0.004份~0.009份的sc,又如,sc的质量份为0.006份~0.008份。又如,sc的质量份为0.007份,通过在贴片式支架中添加sc,使得贴片式支架的平面应变断裂韧性显著地提高,从而提高了贴片式支架的抗疲劳性能。

为了进一步提高贴片式支架的高温抗蠕变性能,一实施方式中,贴片式支架中还包括质量份为0.002份~0.006份的zn,能够给进一步提高了贴片式支架的高温抗拉强度性能。又如,zn的质量份为0.004份~0.005份,又如,zn的质量份为0.005份,如此,能够进一步提高贴片式支架的高温抗拉强度性能。

上述贴片式支架通过选用上述质量份的各成分,能够使后续制备得到的贴片式支架的厚度低至0.2mm,且在如此小的厚度下仍然保持良好的导电率以及较好的延伸性能。还能够使得贴片式支架的表面较为光滑,增强对led光的反射效果。

本发明还提供一种贴片式支架的制备方法,包括如下步骤:

s110:将上述任一实施例中所述的贴片式支架的各组分进行高温融化,获得原料液。

例如,贴片式支架包括如下质量份的各组分:c:3.2份~4.6份;mn:17份~21份;p:9.1份~10.8份;s:3.4份~4.9份;al:57份~68份。又如,贴片式支架包括如下质量份的各组分:c:3.8份~4.2份;mn:18.4份~19.7份;p:9.7份~10.2份;s:3.8份~4.1份;al:59份~62份。再如,贴片式支架包括如下质量份的各组分:c:4份;mn:19份;p:10份;s:4份;al:61份。

本实施例中,高温融化的温度为650℃~750℃,又如,高温融化的温度为660℃~700℃,又如,高温融化的温度为680℃~740℃,又如,高温融化的温度为710℃。当高温融化的温度过低,低于650℃,不利于铝镁合金飞机壳体中各组分的彻底融化,当高温融化的温度过高,高于750℃,不利于节约能源。当高温融化的温度为650℃~750℃,既能够使得铝镁合金飞机壳体中各组分的彻底融化,又能够节约能源。

s120:将所述原料液进行浇灌,获得贴片式支架钢锭。

本实施例中,将原料液转入浇灌设备中静置,获得贴片式支架钢锭。

当然,也可以从钢厂获取钢锭,将获取得到的钢锭直接进行步骤s130操作。钢锭中需含有如任一实施例中的各组分的质量份。

s130:将所述贴片式支架钢锭进行退火压延操作,得到贴片式支架,其中所述退火压延操作在80℃~350℃的退火温度下进行。

一实施例中,所述退火压延操作依次包括第一退火压延操作、第二退火压延操作及第三退火压延操作,其中,所述第一退火压延操作在270℃~300℃的退火温度下进行,所述第二退火压延操作在200℃~210℃的退火温度下进行,所述第三退火压延操作在100℃~150℃的退火温度下进行。这样,经过第一退火压延操作,使贴片式支架的厚度降低到0.4mm~0.5mm,经过第一退火压延操作和第二退火压延操作,使贴片式支架的厚度降低到0.2mm~0.3mm,经过第一退火压延操作、第二退火压延操作和第三退火压延操作,使贴片式支架的厚度降低到0.15mm~0.2mm。

一实施例中,所述第一退火压延操作在285℃~295℃的退火温度下进行,所述第二退火压延操作在203℃~207℃的退火温度下进行,所述第三退火压延操作在137℃~142℃的退火温度下进行。

一实施例中,所述第一退火压延操作在290℃的退火温度下进行,所述第二退火压延操作在205℃的退火温度下进行,所述第三退火压延操作在140℃的退火温度下进行。

本发明实施例的贴片式支架的制备方法,在所述s130步骤之后还包括:s140:采用分条机,对s130中的贴片式支架进行切割,获得条状的钢板块,条状的钢板块用于制作led灯的框架,即为贴片式支架。当然,s130中得到的贴片式支架也可以理解为经过s130步骤得到贴片式钢板,s140为:采用分条机,对所述钢板进行切割,获得条状的钢板块,条状的钢板块用于制作led灯的框架,即为贴片式支架。

上述贴片式支架的制备方法,通过选用上述质量份的各成分,能够使后续制备得到的贴片式支架的厚度低至0.2mm,且在如此小的厚度下仍然保持良好的导电率以及较好的延伸性能。还能够使得贴片式支架的表面较为光滑,增强对led光的反射效果。

本发明涉及一种超薄(0.2mm)双面光泽(简称双光),能替代黄铜的材料,可广泛应用于发光体领域,市场上,贴片式支架用料一般都是采用铜板,因为铜板的导电效果好,但是不足之处就是成本非常高(约50~60元/公斤)。本发明现研发的这种材料能同时满足铜板导电效果,又能具备良好的延伸效果,双面光泽,能够替代磁插、黄铜,贴片式支架的厚度能做到0.11mm。本发明通过轧钢技术,研制出来的材料,经过近半年的数据跟进,粗糙度可实现(sa≤0.14um,sz≤2.9um)。本发明现研发的这种材料能同时满足铜板导电效果,又能具备良好的延伸效,双面光泽。

下面继续采用具体实施例进行说明。

实施例1

将质量份为4份的c,质量份为19份的mn,质量份为10份的p,质量份为4份的s,质量份为63份的al的各组分进行高温融化,获得原料液。

将所述原料液进行浇灌,获得贴片式支架钢锭。

将所述贴片式支架钢锭进行退火压延操作,得到贴片式钢板,其中所述退火压延操作依次包括第一退火压延操作、第二退火压延操作及第三退火压延操作,所述第一退火压延操作在290℃的退火温度下进行,所述第二退火压延操作在205℃的退火温度下进行,所述第三退火压延操作在140℃的退火温度下进行。

采用分条机,对所述贴片式钢板进行切割,获得条状的钢板块,条状的钢板块用于制作led灯的框架,即为贴片式支架a。

实施例2

将质量份为3.2份的c,质量份为17份的mn,质量份为9.1份的p,质量份为3.4份的s,质量份为60份的al的各组分进行高温融化,获得原料液。

将所述原料液进行浇灌,获得贴片式支架钢锭。

将所述贴片式支架钢锭进行退火压延操作,得到贴片式钢板,其中所述退火压延操作依次包括第一退火压延操作、第二退火压延操作及第三退火压延操作,所述第一退火压延操作在300℃的退火温度下进行,所述第二退火压延操作在208℃的退火温度下进行,所述第三退火压延操作在145℃的退火温度下进行。

采用分条机,对所述贴片式钢板进行切割,获得条状的钢板块,条状的钢板块用于制作led灯的框架,即为贴片式支架b。

实施例3

将质量份为4.6份的c,质量份为21份的mn,质量份为10.8份的p,质量份为4.9份的s,质量份为68份的al的各组分进行高温融化,获得原料液。

将所述原料液进行浇灌,获得贴片式支架钢锭。

将所述贴片式支架钢锭进行退火压延操作,得到贴片式钢板,其中所述退火压延操作依次包括第一退火压延操作、第二退火压延操作及第三退火压延操作,所述第一退火压延操作在290℃的退火温度下进行,所述第二退火压延操作在205℃的退火温度下进行,所述第三退火压延操作在140℃的退火温度下进行。

采用分条机,对所述贴片式钢板进行切割,获得条状的钢板块,条状的钢板块用于制作led灯的框架,即为贴片式支架c。

实施例4

将质量份为4份的c,质量份为19份的mn,质量份为10份的p,质量份为4份的s,质量份为63份的al以及质量份为0.8份的cu的各组分进行高温融化,获得原料液。其它步骤与实施例1中相同,得到贴片式支架d。

实施例5

将质量份为4份的c,质量份为19份的mn,质量份为10份的p,质量份为4份的s,质量份为63份的al、质量份为0.8份的cu以及质量份为0.006份的ca的各组分进行高温融化,获得原料液。其它步骤与实施例1中相同,得到贴片式支架e。

实施例6

将质量份为4份的c,质量份为19份的mn,质量份为10份的p,质量份为4份的s,质量份为63份的al、质量份为0.8份的cu、质量份为0.006份的ca以及质量份为0.09份的cr的各组分进行高温融化,获得原料液。其它步骤与实施例1中相同,得到贴片式支架f。

实施例7

将质量份为4份的c,质量份为19份的mn,质量份为10份的p,质量份为4份的s,质量份为63份的al、质量份为0.8份的cu、质量份为0.006份的ca、质量份为0.09份的cr以及质量份为0.007份的sc的各组分进行高温融化,获得原料液。其它步骤与实施例1中相同,得到贴片式支架g。

实施例8

将质量份为4份的c,质量份为19份的mn,质量份为10份的p,质量份为4份的s,质量份为63份的al、质量份为0.8份的cu、质量份为0.006份的ca、质量份为0.09份的cr、质量份为0.007份的sc以及质量份为0.005份的zn的各组分进行高温融化,获得原料液。其它步骤与实施例1中相同,得到贴片式支架h。

对实施例1至实施例8中获得的贴片式支架a、贴片式支架b、贴片式支架c、贴片式支架d、贴片式支架e、贴片式支架f、贴片式支架g以及贴片式支架h分别进行强度测试、厚度测试及粗糙度测试。

其中,强度测试包括抗拉强度测试和屈服强度测试。

测试结果如下表1所示:

表1

从表1中的测试结果可以看出,贴片式支架a、贴片式支架b、贴片式支架c的抗拉强度均大于450mpa,屈服强度均大于449mpa,伸长率均大于10%,表现出较好的塑性,使得延伸性能及弯曲性能较好。贴片式支架a、贴片式支架b、贴片式支架c的厚度均小于0.2mm,贴片式支架a的厚度达到0.11mm,能够用于替代led贴片式支架中的黄铜。贴片式支架a、贴片式支架b、贴片式支架c的粗糙度均可实现(sa≤0.14um,sz≤2.9um),表明贴片式支架具有较好的光滑度。贴片式支架d相对于贴片式支架a具有较高的抗拉强度和屈服强度,且粗糙度得到降低。贴片式支架e在贴片式支架d的基础上能够进一步提高抗拉强度和屈服强度。贴片式支架f在贴片式支架e的基础上能够进一步提高抗拉强度和屈服强度。贴片式支架g在贴片式支架f的基础上能够进一步提高抗拉强度和屈服强度。贴片式支架h在贴片式支架g的基础上能够进一步提高抗拉强度和屈服强度,并且还能够进一步降低粗糙度。

本发明涉及一种超薄(0.11mm)双光,能替代黄铜的材料,可广泛应用于发光体领域。市场上,贴片式支架用料一般都是采用铜板,因为铜板的导电效果好,但是不足之处就是成本非常高,约50~60元/公斤。现研发的这种材料能同时满足铜板导电效果,又能具备良好的延伸效果,双面光泽。钢板厚度能做到0.11mm。通过轧钢技术,研制出来的材料,经过近半年的数据跟进,粗糙度可实现(sa≤0.14um,sz≤2.9um)。能同时满足铜板导电效果,又能具备良好的延伸效果,双面光泽。其制备工艺如下:从钢厂获取钢锭;对钢锭进行3次退火压延,第一次退火的温度为270℃~300℃,压延后,获得钢板,钢板的厚度为0.4mm~0.5mm,第二次退火的温度为200℃~210℃,压延后,钢板的厚度为0.2mm~0.3mm,第三次退火的温度为100℃~150℃,压延后,钢板的厚度为0.15mm~0.2mm;采用分条机,对钢板进行切割,获得条状的钢板块,条状的钢板块用于制作led灯的框架。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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