Re-alsic-稀土-铝碳化硅基LED稀土厚膜电路电光源器件的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种Re-alsic-稀土-铝碳化硅基LED稀土厚膜电路电光源器件，其特征在于，它包括基板、系列稀土电子浆料，系列稀土电子浆料以厚膜电路的形式制备在基板上，系列稀土电子浆料含包封浆料、稀土电阻浆料、稀土电极浆料、稀土介质浆料；基板真空浸渗成份中除了铝，按重量百分比还含有镁2-7％，稀土金属钕、钪共1.5-2.5％。本发明相容性好、结合牢靠，功率密度大，抗热冲击能力强，与LED芯片配合良好、散热效率高、绿色、环保、节能安全可靠。
【专利说明】Re_a I s i c-稀土 -铝碳化硅基LED稀土厚膜电路电光源器 件
【技术领域】
[0001] 本发明涉及大功率LED电光源【技术领域】，更具体的是涉及一种用途广泛的高效大 功率LED电光源组件。
【背景技术】
[0002] 在我国确立的可持续发展战略中，涉及到的两个重要方面是，新型能源、光源、环 境保护和提高能量利用率，改善能量结构。在LED电光源领域中，新型的电光源元件要求， 功率要大，光效率要高，抗热冲击能力要强，易于加工，绿色环保、安全可靠。能满足上述要 求的Re-alsic-稀土 -铝碳化硅基LED用稀土厚膜电路电光源组件，是较好的选择。目前 这种大功率电光源组件国内外都处于初期开发、使用阶段。
[0003] 二十世纪初，在阳极化铝板上制备厚膜电路用于太阳能电池、LED基板，用于直流 低电压，获得成功。由于功率小、流明数低、热性能、绝缘性能差、不安全等问题，无法用于大 功率LED电光源。研制一种工艺性好，高强度、高亮度的用于工业、家用电器、军事工业的大 功率、闻壳度、LED电光源广品，目目u还存在如下问题：
[0004] 1、需要提高LED芯片封装基板的导热性能；
[0005] 2、Re-alsic-稀土 -铝碳化硅基LED用稀土厚膜电路专用系列电子浆料；
[0006] 3、提高完善Re-alsic-稀土 -铝碳化硅基LED稀土厚膜电路制备工艺技术。
[0007] 经查证，专业应用于Re-alsic-稀土 -铝碳化硅基LED稀土厚膜电路系统的电子 浆料，国内外尚未见报道。
[0008] 专利号：CN101364454A，CN101740160A公布的电阻浆料、介质浆料仅适合于集成 电路模块、太阳能电池和LED铝基板。
【发明内容】
[0009]本发明的目的就是为了解决现有技术之不足而提供的一种不仅成本低、热效率 高、热性能优良、高强度、大功率、易成型，适用于Re-alsic-稀土-铝碳化硅基LED稀土厚 膜电路基板材料。
[0010]本发明是采用如下技术解决方案来实现上述目的：一种Re-alsic-稀土-招碳 化硅基LED稀土厚膜电路电光源器件，其特征在于，它包括基板、系列稀土电子浆料，系列 稀土电子浆料以厚膜电路的形式制备在基板上，系列稀土电子浆料含包封浆料、稀土电阻 浆料、稀土电极浆料、稀土介质浆料；基板真空浸渗成份中除了铝，按重量百分比还含有镁 2-7%，稀土金属钕、钪共1. 5-2· 5%，目的是提高Re-alsic-稀土-铝碳化硅基板的高温性 能、工艺性能、气密性和耐腐蚀性，由于钪对铝具有非常神奇的合金化作用，在铝中只要加 入千分之几的钪就会生成Al 3Sc新相，对铝合金起变质作用，使铝的结构和性能发生明显 变化，加入0. 2% -〇· 4% Sc可使铝的再结晶温度提高15〇-2〇〇(TC，钪的熔点为1540?，远 比铝的熔点66〇°C高，钪的密度（3.0g/cm 2)则与铝的密度（2. 7g/cm3)相近；通过添加微量 钪、钪，开发出新一代系列Re-alsic复合陶瓷基板材料，如高强高軔高导热Re-ai sic-稀 土-铝碳化硅、且结构稳定性、抗腐蚀性能均明显提高，并可避免高温下长期工作时易产生 的脆化现象，只有这种高温度强度且耐电压特性优异的稀土-铝碳化硅复合陶瓷基板，才 适用于专门制作优良的大功率LED稀土厚膜电路光源产品。
[0011]作为上述方案的进一步说明，所述基板上的厚膜电路设置有正、负极触点和沿厚 膜电路依次串联设置的多个LED芯片。
[0012] 所述稀土介质浆料包括微晶玻璃粉、无机粘接相、有机溶剂载体，各原料重量配比 为；微晶玻璃粉70-85%，无机粘接相、有机溶剂载体共30-15% ;
[0013] 所述微晶玻璃粉由 Si02、Na20、B2〇3、K20、BaO、CaO、C〇 203、Ti02、P2〇5、V 205、Sb2203、 Cr203及稀土氧化物组成；
[0014] 各种氧化物原料重量配比依次为：20-55 %，0-20 %，0-20 %，0-20%，1-10%， 0-5%,0-5%,3-27%,0-5%,0-10% , ,0-5%,0-5% ；
[0015] 无机粘接相、有机溶剂载体为松油醇、丁基卡必醇醋酸酯、柠檬酸三丁酯、1. 4- 丁 内酯、硝基纤维素、乙基纤维素、氢化蓖麻油、卵磷脂；各原料重量配比依次为；0-85%， 0-85%,0-20%,2-20%,0. 1-5%,0-3% , ,1-6%,0. 1-5%,0. 1-5% ；
[0016] 稀土氧化物为镧、钸、钕、钷、钆、铒、钪和钇的一种或几种，根据不同功率、不同温 度厚膜电路对电性能、光性能、热性能、绝缘性能、机械性能及远红外功能的要求，按照试验 数理模式添加不同种类、不同份额的稀土氧化物来增添或取代上述微晶玻璃粉的一项或多 项，每种稀土配比重量为：〇. 05-3. 5%。
[0017] 所述稀土电阻浆料由微晶玻璃粉、微细铝粉、无机粘接相、有机溶剂载体和稀土 氧化物组成，微晶玻璃粉、微细铝粉重量之和与无机粘接相、有机溶剂载体的重量比为 (50-75) % : (25-50) %，其中微细铝粉与微晶玻璃粉的重量比为：（55-80) % : (20-45) % ; [0018] 无机粘接相、有机溶剂载体的组分按重量百分比算包括：松油醇75-98%，柠檬 酸三丁酯0-15%,乙基纤维素0.5-5°%，硝基纤维素0-2%，氢化蓖麻油0. 1-5%，卵磷脂 0. 1-5% ；
[0019] 稀土氧化物为；镧、铈、钕、钷、钆、铒、钪和钇的一种或几种；根据不同功率、不同 温度、不同方阻的厚膜电路对导电性能、光性能、热性能、化学性能、机械性能及远红外功能 的要求，按照试验数理模式添加不同种类、不同份额的稀土氧化物，来增添或取代所述微细 铝粉、微晶玻璃粉的一项或多项，每种稀土配比重量为：〇. 05-3. 5%。
[0020] 所述稀土电极浆料是由固相成分和有机溶剂载体及稀土氧化物组成，有机溶剂载 体与稀土氧化物的重量之和与固相成分的重量配比为：10?30% : 70?90% ;固相成分 中银、铝与稀土氧化物组成复合粉，与微晶玻璃粉的重量配比为：94?99. 4% : 0.6?6%; 银、铝、稀土氧化物复合粉中铝粉、银粉与稀土氧化物的粒径小于2 μ m ;铝、银与稀土氧化 物的重量配比为：〇. 6?10% : 99?82% : 0· 4?8% ;
[0021] 微晶玻璃由P205、Zn0、K20、B 203、Sn02、Si02、Al20 3、Cu0及稀土氧化物组成，各氧化物 重量配比依次为：P20535-55 %、Zn035-50 %、K205-10 %、B2〇3〇-10 %、Sn020-10 %、Si020-5 %、 Li200-2%、A12032-5%、Cu00-1.5% ;
[0022] 有机溶剂载体的组分按重量百分比包括：松油醇60?98%、柠檬酸三丁酯10? 30%、乙基纤维素2?10%、硝基纤维素1?5%、氢化篦麻油0· 1?5%、卵磷脂0· 1? 5% ；
[0023] 稀土氧化物为镧、铈、钕、钷、钆、铒、钪和钇中的一种或几种，根据不同功率、不同 温度、不同电极连接方式的厚膜电路对导电性能、光性能、热性能、化学性能、机械性能及远 红外功能的要求，按照试验数理模式添加不同种类、不同份额的稀土氧化物，来增添或取代 上述微晶玻璃粉及复合粉中的一项或多项，每种稀土配比重量为：0.05-3.5% ;由于加入了 钪、钇、铈和镧等多种稀土元素，浆料的相容性、湿润性、导电性能、光性能、热性能、化学性 能、工艺性、适应性有显著改进提高。
[0024]所述基板是采用稀土介质浆料制备具有绝缘性能的介质厚膜，该膜层厚度大于 80 μ m时要能承受2500伏以上电压，稀土电阻浆料、稀土电极浆料以厚膜电路的形式制备 在介质膜上，最后在厚膜电路和介质膜上制备封装材料，起绝缘、防腐等保护作用。
[0025] 所述稀土介质浆料的制备过程包括：
[0026] 1)微晶玻璃粉的制备
[0027] 将配比好的微晶玻璃粉体在混料机中混合均匀后置于钟罩炉中熔炼；熔炼温度为 800?1200摄氏度，峰值保温1?5小时，水淬得到玻璃渣；将玻璃渣至于行星型球磨机中 研磨2?4小时得到平均粒度不大于5微米的玻璃微粉；
[0028] 2)无机粘接相、有机溶剂载体的制备
[0029] 无机粘接相、有机溶剂载体的制备是将有机溶剂载体中主溶剂、增稠剂、表面活性 剂、触变剂、胶凝剂按一定比例在80?100°C的水中溶解数小时，调整增稠剂、稀释剂含量， 将有机溶剂载体的粘度调整在150?300mPas的范围内即可；
[0030] 3)浆料的制备
[0031] 将制备好的微晶玻璃粉、无机粘接相、有机载体和稀土氧化物按配比置于混合研 磨机研磨一小时得到稀土介质浆料，调整增稠剂、稀释剂含量，将浆料的粘度调整在168? 289mPas的范围内即可。
[0032] 所述稀土电阻浆料的制备过程包括：
[0033] 1)微细铝粉的制备
[0034] 将金属铝熔融，置于全封闭的高速盘式雾化器中，熔融金属过热至25〇摄氏度，在 惰性气体保护下·急速冷却，速率为105?107K/S,雾化制粉；雾化的铝粉从容器上部输送 至旋风分离器，一次分离后送往带过滤网的喷淋塔进行气固分离，干燥后得到平均粒度为 3?5 μ m的微细铝粉；
[0035] 2)微晶玻璃粉的制备
[0036] 将配比好的微晶玻璃粉体在混料机中混合均匀后置于钟罩炉中熔炼；熔炼温度为 800?1200摄氏度，峰值保温1?5小时，水淬得到玻璃渣；将玻璃渣至于行星型球磨机中 研磨2?4小时得到平均粒度不大于5微米的玻璃微粉；
[0037] 3)无机粘接相有机溶剂载体的制备
[0038] 有机溶剂载体的配置是将有机溶剂载体中主溶剂、增稠剂、表面活性剂、触变剂、 胶凝剂按一定比例在80?10(TC的水中溶解数小时，调整增稠剂、稀释剂含量，将有机溶剂 载体的粘度调整在150?280mPas的范围内；
[0039] 4)浆料的制备
[0040] 将配比好的微晶玻璃粉、微细铝粉、无机粘接相、有机载体和稀土氧化物置于混合 研磨机研磨一小时经乳制得到稀土电阻浆料，调整增稠剂、稀释剂含量，将浆料的粘度调整 在168?289mPas的范围内；
[0041] 调整微晶玻璃粉、微细铝粉、稀土氧化物的成分、配比即可得到不同方阻的系列稀 土电阻浆料。
[0042] 所述稀土电极浆料的制备过程包括：
[0043] 1)微晶玻璃粉的制备
[0044] 将配比好的微晶玻璃粉体在混料机中混合均匀后置于钟罩炉中熔炼；熔炼温度为 800?1200摄氏度，峰值保温1?5小时，水淬得到玻璃渣；将玻璃渣至于行星型球磨机 中研磨2?4小时得到平均粒度不大于5微米的玻璃微粉；
[0045] 2)无机粘接相有机溶剂载体的制备
[0046] 所述有机溶剂载体的配置是将有机溶剂载体中主溶剂、增稠剂、表面活性剂、触变 剂、胶凝剂按一定比例在80?100°C的水中溶解数小时，调整增稠剂含量，将有机溶剂载体 的粘度调整在150?280mPas的范围内；
[0047] 3)稀土电极浆料的制备
[0048] 将配比好的银、铝、钇等稀土复合粉、微晶玻璃粉、无机粘接相有机载体和稀土氧 化物置于混合研磨机研磨一小时得经轧制到稀土电极浆料。
[0049] Re-alsic-稀土 -铝碳化硅基LH)稀土厚膜电路电光源器件的制备工艺包括：
[0050] 1、Re-alsic-稀土 -铝碳化硅基LED稀土厚膜电路用基板的制备：
[0051] 将备用的Re-alsic-稀土-培碳化娃基板、稀土介质衆料、电阻衆料、电极衆料按 工艺流程制备稀土厚膜电路LED电光源器件；该工艺流程为 ：
[0052] A. alsic铝碳化硅裸板真空浸渗一Re-alsic-稀土-铝碳化硅基板一B.光绘制版 -C.钢网印刷一D.烘千烧结一E.检验包装；
[0053] 2、将LED芯片焊接到Re-alsic-稀土 -铝碳化硅基板的电路中。
[0054] 本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：
[0055] 本发明通过添加微量钪等稀土元素，开发出新一代系列Re-alsic复合陶瓷基板 材料，如高强高靭高导热Re-alsic-稀土-铝碳化硅、且结构稳定性、抗腐蚀性能均明显提 高，并可避免高温下长期工作时易产生的脆化现象，并且LED稀土厚膜电路的浆料的相容 性、湿润性、热性能、电性能、光性能、工艺性、适应性有显著改进提高。
【专利附图】
【附图说明】
[0056] 图1是本发明的结构示意图。
[0057] 附图标记说明：1、基板2、厚膜电路3、触点4、LED芯片安装位。
【具体实施方式】
[0058] 本发明一种Re-alsic-稀土 -招碳化娃基LED稀土厚膜电路电光源器件，它包 括基板、系列稀土电子浆料，系列稀土电子浆料以厚膜电路的形式制备在基板上，系列稀 土电子衆料含包封衆料、稀土电阻菜料、稀土电极浆料、稀土介质衆料；基板采用了真空浸 渗技术，其中，真空浸渗成份中除了铝，按重量百分比还含有镁2-7 %，稀土金属钦、镑;共 1. 5-2. 5%，目的是提高Re-alsic-稀土 -铝碳化硅基板的高温性能、工艺性能、气密性^ 耐腐蚀性，由于钪对铝具有非常神奇的合金化作用，在铝中只要加入千分之几的钪就会生 成Al3Sc新相，对铝合金起变质作用，使铝的结构和性能发生明显变化，加入〇. 2%-〇. 4% Sc可使铝的再结晶温度提高150-200O°C，钪的熔点为1540°C，远比铝的熔点66(TC高，钪的 密度（3.0g/cm 2)则与铝的密度（2.7g/cm3)相近；通过添加微量钪、钪，开发出新一代系列 Re-alsic复合陶瓷基板材料，如高强高軔高导热Re-alsi c-稀土-铝碳化硅、且结构稳定 性、抗腐蚀性能均明显提高，并可避免高温下长期工作时易产生的脆化现象，只有这种高温 度强度且耐电压特性优异的稀土-铝碳化硅复合陶瓷基板，才适用于专门制作优良的大功 率LED稀土厚膜电路光源产品。
[0059]所述稀土介质浆料包括微晶玻璃粉、无机粘接相、有机溶剂载体，各原料重量配比 为；微晶玻璃粉7〇_85%，无机粘接相、有机溶剂载体共3〇-1 5% ;所述微晶玻璃粉由Si02、 Na20、B203、K20、BaO、CaO、C〇 203、Ti02、P205、V 205、Sb2203、Cr20 3 及稀土氧化物组成；各种氧化 物原料重量配比依次为：20-55%，0-20%，0-20%，0-20%，1-10% , 0-5%，0-5%，3-27%， 0-5%，0-10%，0-5%，0-5% ;无机粘接相、有机溶剂载体为松油醇、丁基卡必醇醋酸酯、柠 檬酸三丁酯、1.4-丁内酯、硝基纤维素、乙基纤维素、氢化蓖麻油、卵磷脂；各原料重量配比 依次为；0-85%,0-85%,0-20%，2-20%，0· 1-5%，0-3%，1-6%，0· ：L-5%，0. 1-5% ;稀土氧 化物为镧、铈、钕、钷、钆、铒、钪和钇的一种或几种，根据不同功率、不同温度厚膜电路对电 性能、光性能、热性能、绝缘性能、机械性能及远红外功能的要求，按照试验数理模式添加不 同种类、不同份额的稀土氧化物来增添或取代上述微晶玻璃粉的一项或多项，每种稀土配 比重量为：〇. 05-3. 5%。
[0060] 所述稀土介质浆料的制备过程包括：
[0061] 1)微晶玻璃粉的制备
[0062] 将配比好的微晶玻璃粉体在混料机中混合均匀后置于钟罩炉中熔炼；熔炼温度为 800?1200摄氏度，峰值保温1?5小时，水淬得到玻璃渣；将玻璃渣至于行星型球磨机中 研磨2?4小时得到平均粒度不大于5微米的玻璃微粉；
[0063] 2)无机粘接相、有机溶剂载体的制备
[0064] 无机粘接相、有机溶剂载体的制备是将有机溶剂载体中主溶剂、增稠剂、表面活性 齐!J、触变剂、胶凝剂按一定比例在80?100°C的水中溶解数小时，调整增稠剂、稀释剂含量， 将有机溶剂载体的粘度调整在150?300mPas的范围内即可；
[0065] 3)浆料的制备
[0066]将制备好的微晶玻璃粉、无机粘接相、有机载体和稀土氧化物按配比置于混合研 磨机研磨一小时得到稀土介质浆料，调整增稠剂、稀释剂含量，将浆料的粘度调整在168? 289mPas的范围内即可。
[0067] 所述稀土电阻浆料由微晶玻璃粉、微细铝粉、无机粘接相、有机溶剂载体和稀土 氧化物组成，微晶玻璃粉、微细铝粉重量之和与无机粘接相、有机溶剂载体的重量比为 (50-75) % : (25-50) %，其中微细铝粉与微晶玻璃粉的重量比为：（55-80) % : (2〇_45) % ; 无机粘接相、有机溶剂载体的组分按重量百分比算包括：松油醇75-98%，柠檬酸三丁酯 0-15%,乙基纤维素0.5-5%，硝基纤维素0-2%,氢化蓖麻油0. 1-5%，卵磷脂〇· 1-5% ;稀 土氧化物为；镧、铈、钕、钷、钆、铒、钪和钇的一种或几种；根据不同功率、不同温度、不同方 阻的厚膜电路对导电性能、光性能、热性能、化学性能、机械性能及远红外功能的要求，按照 试验数理模式添加不同种类、不同份额的稀土氧化物，来增添或取代所述微细铝粉、微晶玻 璃粉的一项或多项，每种稀土配比重量为：〇. 05-3. 5%。
[0068] 所述稀土电阻浆料的制备过程包括：
[0069] 1)微细铝粉的制备
[0070] 将金属铝熔融，置于全封闭的高速盘式雾化器中，熔融金属过热至250摄氏度，在 惰性气体保护下急速冷却，速率为105?107K/S，雾化制粉；雾化的铝粉从容器上部输送 至旋风分离器，一次分离后送往带过滤网的喷淋塔进行气固分离，干燥后得到平均粒度为 3?5 μ m的微细铝粉；
[0071] 2)微晶玻璃粉的制备
[0072] 将配比好的微晶玻璃粉体在混料机中混合均匀后置于钟罩炉中熔炼；熔炼温度为 800?1200摄氏度，峰值保温1?5小时，水淬得到玻璃渣；将玻璃渣至于行星型球磨机中 研磨2?4小时得到平均粒度不大于5微米的玻璃微粉；
[0073] 3)无机粘接相有机溶剂载体的制备
[0074] 有机溶剂载体的配置是将有机溶剂载体中主溶剂、增稠剂、表面活性剂、触变剂、 胶凝剂按一定比例在80?100?的水中溶解数小时，调整增稠剂、稀释剂含量，将有机溶剂 载体的粘度调整在150?280mPas的范围内；
[0075] 4)浆料的制备
[0076] 将配比好的微晶玻璃粉、微细铝粉、无机粘接相、有机载体和稀土氧化物置于混合 研磨机研磨一小时经乳制得到稀土电阻浆料，调整增稠剂、稀释剂含量，将浆料的粘度调整 在168?289raPas的范围内；
[0077] 调整微晶玻璃粉、微细铝粉、稀土氧化物的成分、配比即可得到不同方阻的系列稀 土电阻浆料。
[0078] 所述稀土电极浆料是由固相成分和有机溶剂载体及稀土氧化物组成，有机溶剂载 体与稀土氧化物的重量之和与固相成分的重量配比为：10?30% : 70?90% ;固相成 分中银、铝与稀土氧化物组成复合粉，与微晶玻璃粉的重量配比为：94?99. 4% : 0. 6? 6% ;银、铝、稀土氧化物复合粉中铝粉、银粉与稀土氧化物的粒径小于2 μ m ;铝、银与稀土 氧化物的重量配比为：〇· 6?10% : 99?82% : 0. 4?8% ;微晶玻璃由P205、ZnO、K20、 Β2〇3、Sn02、Si02、A120 3、CuO及稀土氧化物组成，各氧化物重量配比依次为：Ρ2〇535-55%、 Ζη035-50 %、Κ205-10 %、Β2030-10 %、Sn020-10 %、Si020-5 %、Li200-2 %、Α12032-5 %、 CuOO-1· 5% ;有机溶剂载体的组分按重量百分比包括：松油醇60?98%、柠檬酸三丁酯 10?30°%、乙基纤维素2?10°%、硝基纤维素1?5%、氢化篦麻油0. 1?5%、卵磷脂 0· 1?5%;稀土氧化物为镧、铈、钕、钷、钆、铒、钪和钇中的一种或几种，根据不同功率、不同 温度、不同电极连接方式的厚膜电路对导电性能、光性能、热性能、化学性能、机械性能及远 红外功能的要求，按照试验数理模式添加不同种类、不同份额的稀土氧化物，来增添或取代 上述微晶玻璃粉及复合粉中的一项或多项，每种稀土配比重量为：0.05-3.5% ;由于加入了 钪、钇、铈和镧等多种稀土元素，浆料的相容性、湿润性、导电性能、光性能、热性能、化学性 能、工艺性、适应性有显著改进提高。
[0079]所述基板是采用稀土介质浆料制备具有绝缘性能的介质厚膜，该膜层厚度大于 80 μ m时要能承受25〇0伏以上电压，稀土电阻浆料、稀土电极浆料以厚膜电路的形式制备 在介质膜上，最后在厚膜电路和介质膜上制备封装材料，起绝缘、防腐等保护作用。
[0080] 所述稀土电极浆料的制备过程包括：
[0081] 1)微晶玻璃粉的制备
[0082] 将配比好的微晶玻璃粉体在混料机中混合均匀后置于钟罩炉中熔炼；熔炼温度为 800?1200摄氏度，峰值保温1?5小时，水淬得到玻璃渣；将玻璃渣至于行星型球磨机 中研磨2?4小时得到平均粒度不大于5微米的玻璃微粉；
[0083] 2)无机粘接相有机溶剂载体的制备
[0084] 所述有机溶剂载体的配置是将有机溶剂载体中主溶剂、增稠剂、表面活性剂、触变 齐U、胶凝剂按一定比例在80?100°C的水中溶解数小时，调整增稠剂含量，将有机溶剂载体 的粘度调整在150?280mPas的范围内；
[0085] 3)稀土电极浆料的制备
[0086] 将配比好的银、铝、钇等稀土复合粉、微晶玻璃粉、无机粘接相有机载体和稀土氧 化物置于混合研磨机研磨一小时得经乳制到稀土电极浆料。
[0087] Re-alsic-稀土 -铝碳化硅基LED稀土厚膜电路电光源器件的制备工艺包括：
[0088] 1、Re-alsic-稀土-培碳化桂基LED稀土厚膜电路用基板的制备：
[0089] 将备用的Re-alsic-稀土-铝碳化硅基板、稀土介质浆料、电阻浆料、电极浆料按 工艺流程制备稀土厚膜电路LED电光源器件；该工艺流程为：
[0090] A. alsic铝碳化硅裸板真空浸渗一Re-alsic-稀土-铝碳化硅基板一B.光绘制版 -C.钢网印刷一D.烘干烧结一E.检验包装；
[0091] 2、将LED芯片焊接到Re-alsic-稀土 -铝碳化硅基板的电路中。
[0092] 以下结合具体实施例对本发明的具体实施方案作进一步的详述。
[0093] 按技术要求选取40*40*1. 5mm规格Re-alsic-稀土-招碳化娃基板，可封装5WLED 芯片 5 粒（5W*5 = 25W)。
[0094] 如图1所示，在Re-alsic-稀土-招碳化娃基板1上设置厚膜电路2,厚膜电路2 设置有正、负极触点3和沿厚膜电路依次串联设置的多个LED芯片安装位4。
[0095] Re-alsic-稀土-铝碳化硅基板经处理后备用，将调制好的系列稀土电子浆料含 包封浆料、稀土电阻浆料、稀土电极浆料、稀土介质浆料，按以下工艺和图1的结构形式，制 备Re-alsic-稀土 -铝碳化硅基LED用稀土厚膜电路电光源器件：
[0096] 工艺流程：
[0097] A. alsic-铝碳化硅裸板真空浸渗一Re-alsic-稀土-铝碳化硅基板一B.光绘制 版一C.钢网印刷一D.烘千烧结一E.检验包装
[0098] a. Re-alsic-稀土-错碳化娃基板的介质层厚度> 60 μ m,b.方阻膜厚度> 8 μ m ;
[0099] Β·烧结工艺：a.升、降温速率50-70°C /min，b.峰值温度：500-70(TC。
[0100] 注：浆料放置过久，使用前需进行匀浆处理。
[0101] 经测试，Re-alsic-稀土 -铝碳化硅基LED用稀土厚膜电路器件达到以下设计要 求。
[0102] 本发明实施例的Re-alsic-稀土 -铝碳化硅基LED用稀土厚膜电路性能参数：
[0103] 导热速率：180 W/m. K(25°C )导热速率：15(TC / 秒
[0104] 本实施例Re-alsic-稀土 -铝碳化硅基LED用稀土厚膜电路电性能：
[0105] ①电性能：
[0106]
【权利要求】
1. 一种Re-alsic-稀土 -铝碳化硅基LED稀土厚膜电路电光源器件，其特征在于，它包 括基板、系列稀土电子浆料，系列稀土电子浆料以厚膜电路的形式制备在基板上，系列稀土 电子浆料含包封浆料、稀土电阻浆料、稀土电极浆料、稀土介质浆料；基板真空浸渗成份中 除了铝，按重量百分比还含有镁2-7%，稀土金属钕、钪共1. 5-2. 5%。
2. 根据权利要求1所述的Re-alsic-稀土 -铝碳化硅基LED稀土厚膜电路电光源器 件，其特征在于，所述基板上的厚膜电路设置有正、负极触点和沿厚膜电路依次串联设置的 多个LED芯片。
3. 根据权利要求1所述的Re-alsic-稀土 -铝碳化硅基LED稀土厚膜电路电光源器 件，其特征在于，所述稀土介质浆料包括微晶玻璃粉、无机粘接相、有机溶剂载体，各原料重 量配比为；微晶玻璃粉70-85%，无机粘接相、有机溶剂载体共30-15% ; 所述微晶玻璃粉由 Si02、Na20、B203、K20、BaO、CaO、C〇 203、Ti02、P205、V 205、Sb2203、Cr20 3 及稀土氧化物组成； 各种氧化物原料重量配比依次为：20-55 %，0-20 %，0-20 %，0-20 %，1-10 %，0-5 %， 0-5%, 3-27%, 0-5%, 0-10%, 0-5%, 0-5% ； 无机粘接相、有机溶剂载体为松油醇、丁基卡必醇醋酸酯、柠檬酸三丁酯、1.4-丁内酯、 硝基纤维素、乙基纤维素、氢化蓖麻油、卵磷脂；各原料重量配比依次为；0-85^,0-85^, 0-20 %, 2-20 %, 0. 1-5%,0-3%, 1-6%,0. 1-5%,0. 1-5% ； 稀土氧化物为镧、铈、钕、钷、钆、铒、钪和钇的一种或几种。
4. 根据权利要求1所述的Re-alsic-稀土 -铝碳化硅基LED稀土厚膜电路电光源器 件，其特征在于，所述稀土电阻浆料由微晶玻璃粉、微细铝粉、无机粘接相、有机溶剂载体和 稀土氧化物组成，微晶玻璃粉、微细铝粉重量之和与无机粘接相、有机溶剂载体的重量比为 (50-75) % : (25-50) %，其中微细铝粉与微晶玻璃粉的重量比为：（55-80) % : (20-45) % ; 无机粘接相、有机溶剂载体的组分按重量百分比算包括：松油醇75-98%，柠檬酸三丁 酯0-15 %，乙基纤维素0.5-5 %，硝基纤维素0-2 %，氢化蓖麻油0. 1-5 %，卵磷脂0. 1-5% ; 稀土氧化物为；镧、铈、钕、钷、钆、铒、钪和钇的一种或几种。
5. 根据权利要求1所述的Re-alsic-稀土 -铝碳化硅基LED稀土厚膜电路电光源器 件，其特征在于，所述稀土电极浆料是由固相成分和有机溶剂载体及稀土氧化物组成，有机 溶剂载体与稀土氧化物的重量之和与固相成分的重量配比为：1〇?30% : 70?90%;固相 成分中银、铝与稀土氧化物组成复合粉，与微晶玻璃粉的重量配比为：94?99. 4% : 0.6? 6%;银、铝、稀土氧化物复合粉中铝粉、银粉与稀土氧化物的粒径小于2μπι;铝、银与稀土氧 化物的重量配比为：〇· 6?10% : 99?82% : 0· 4?8% ; 微晶玻璃由P2〇5、ZnO、K20、B20 3、Sn02、Si02、A1203、CuO及稀土氧化物组成，各氧化物重 量配比依次为：P20535-55 %、Zn035-50 %、K205-10 %、B2030-10 %、Sn020-10 %、Si020-5 %、 Li200-2%,Al2032-5%,Cu00-l. 5% ； 有机溶剂载体的组分按重量百分比包括：松油醇60?98%、柠檬酸三丁酯10?30%、 乙基纤维素2?10%、硝基纤维素1?5%、氢化篦麻油0. 1?5%、卵磷脂0. 1?5% ; 稀土氧化物为镧、铈、钕、钷、钆、铒、钪和钇中的一种或几种。
6. 根据权利要求3或4或5所述的Re-alsic-稀土 -铝碳化硅基LED稀土厚膜电路电 光源器件，其特征在于，稀土氧化物取代所述微晶玻璃成分中的一项或多项，每种稀土配比 重量为：〇· 05-3. 5%。
7. -种如权利要求1-6任意一项所述的Re-alsic-稀土 -铝碳化硅基LED稀土厚膜电 路电光源器件，其特征在于，它是采用稀土介质浆料在基板上制备具有绝缘性能的介质厚 膜，然后在稀土电阻浆料、稀土电极浆料以厚膜电路的形式制备在介质膜上，最后在厚膜电 路和介质膜上制备封装材料。
8. 根据权利要求7所述的Re-alsic-稀土 -铝碳化硅基LED稀土厚膜电路电光源器 件，其特征在于，所述稀土介质浆料的制备过程包括： 1) 微晶玻璃粉的制备 将配比好的微晶玻璃粉体在混料机中混合均匀后置于钟罩炉中熔炼；熔炼温度为 800?1200摄氏度，峰值保温1?5小时，水淬得到玻璃渣；将玻璃渣至于行星型球磨机中 研磨2?4小时得到平均粒度不大于5微米的玻璃微粉； 2) 无机粘接相、有机溶剂载体的制备 无机粘接相、有机溶剂载体的制备是将有机溶剂载体中主溶剂、增稠剂、表面活性剂、 触变剂、胶凝剂按一定比例在80?KKTC的水中溶解数小时，调整增稠剂、稀释剂含量，将 有机溶剂载体的粘度调整在150?300mPas的范围内； 3) 浆料的制备 将制备好的微晶玻璃粉、无机粘接相、有机载体和稀土氧化物按配比置于混合研磨 机研磨一小时得到稀土介质浆料，调整增稠剂、稀释剂含量，将浆料的粘度调整在168? 289mPas的范围内。
9. 根据权利要求7所述的Re-alsic-稀土 -铝碳化硅基LED稀土厚膜电路电光源器 件，其特征在于，所述稀土电阻浆料的制备过程包括： 1) 微细铝粉的制备 将金属铝熔融，置于全封闭的高速盘式雾化器中，熔融金属过热至250摄氏度，在惰性 气体保护下.急速冷却，速率为105?107K/S，雾化制粉；雾化的铝粉从容器上部输送至旋 风分离器，一次分离后送往带过滤网的喷淋塔进行气固分离，干燥后得到平均粒度为3? 5 μ m的微细铝粉； 2) 微晶玻璃粉的制备 将配比好的微晶玻璃粉体在混料机中混合均匀后置于钟罩炉中熔炼；熔炼温度为 800?1200摄氏度，峰值保温1?5小时，水淬得到玻璃渣；将玻璃渣至于行星型球磨机中 研磨2?4小时得到平均粒度不大于5微米的玻璃微粉； 3) 无机粘接相有机溶剂载体的制备 有机溶剂载体的配置是将有机溶剂载体中主溶剂、增稠剂、表面活性剂、触变剂、胶凝 剂按一定比例在80?KKTC的水中溶解数小时，调整增稠剂、稀释剂含量，将有机溶剂载体 的粘度调整在150?280mPas的范围内； 4) 浆料的制备 将配比好的微晶玻璃粉、微细铝粉、无机粘接相、有机载体和稀土氧化物置于混合研 磨机研磨一小时经轧制得到稀土电阻浆料，调整增稠剂、稀释剂含量，将浆料的粘度调整在 168?289mPas的范围内； 调整微晶玻璃粉、微细铝粉、稀土氧化物的成分、配比即可得到不同方阻的系列稀土电 阻浆料。
10.根据权利要求7所述的Re-alsic-稀土 -铝碳化硅基LED稀土厚膜电路电光源器 件，其特征在于，所述稀土电极浆料的制备过程包括： 1) 微晶玻璃粉的制备 将配比好的微晶玻璃粉体在混料机中混合均匀后置于钟罩炉中熔炼；熔炼温度为 800?1200摄氏度，峰值保温1?5小时，水淬得到玻璃渣；将玻璃渣至于行星型球磨机 中研磨2?4小时得到平均粒度不大于5微米的玻璃微粉； 2) 无机粘接相有机溶剂载体的制备 所述有机溶剂载体的配置是将有机溶剂载体中主溶剂、增稠剂、表面活性剂、触变剂、 胶凝剂按一定比例在80?KKTC的水中溶解数小时，调整增稠剂含量，将有机溶剂载体的 粘度调整在150?280mPas的范围内； 3) 稀土电极浆料的制备 将配比好的银、铝、钇等稀土复合粉、微晶玻璃粉、无机粘接相有机载体和稀土氧化物 置于混合研磨机研磨一小时得经轧制到稀土电极浆料。
【文档编号】H05B33/08GK104244486SQ201410448656
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月4日 优先权日:2014年9月4日
【发明者】王晨, 王克政 申请人:王晨, 王克政