一種新型led基板生產工藝及其應用的製作方法

2023-04-24 05:25:41 1

專利名稱：一種新型led基板生產工藝及其應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及電光源產品的製造技術，尤其涉及一種新型LED基板的生產工藝及其 應用。
背景技術：
LED來自英文LIGHT EMITTING DIODE的縮寫，意為發光二極體。最簡單的發光二 極管的結構包括，P"型半導體、N-型半導體及兩者之間所形成的PN結，當電流通過二極體 時，在上述PN結處，便產生電荷載子，即電子與空穴，電子與空穴結合併以光子的形式釋放 出能量。在PN結處加入特定的化學物，則可使二極體發出特定顏色的光，如加入氮化銦鎵 (InGaN)可產生藍光，加入氮化鎵(GaN)可產生綠光等。LED具有壽命長、省電、耐用、牢靠、 反應快、低廢熱和適合於批量生產等優點，所以自發光二極體的發明以來，該產業迅速膨脹 發展，逐步取代燈飾行業中的傳統鎢絲燈和螢光燈。LED光源在照明領域中逐步得到應用，所需的亮度要求在不斷提高，目前解決的方 法是增大LED光源的驅動電流和增大LED光源管芯面積等，也就是功率LED光源。自從1998 年世界上第一個大功率LED被封裝出來開始，使LED器件從以前的指示燈應用變成可以替 代傳統照明的新型固體光源，引發了人類歷史上繼白熾燈發明以來的又一場照明革命。大 功率由於晶片的功率密度很高，器件的設計和製造者必須在結構和材料等方面對器件的熱 系統進行優化設計。從實際應用的角度來看安裝使用簡單、體積相對較小的大功率LED器 件在大部分的照明應用中必將取代傳統的小功率LED器件。現有的大功率LED燈具主要由外殼、LED晶片、用於驅動LED晶片的驅動器、罩住 LED晶片的反光杯、設在反光杯開口處的透鏡、用於固定LED晶片的導熱基片、由銅、鋁合金 製造而成的導熱基座和散熱裝置組成，其中，導熱基座與散熱裝置構成LED燈具的導熱散 熱裝置，所述導熱基片固定在導熱基座的底端，散熱裝置固定在導熱基座的頂端，當LED芯 片工作照明時，LED晶片所產生的熱量經過導熱基片傳送到導熱基座，再由導熱基座傳送給 散熱裝置，最後由散熱裝置將熱量自然地散發到空氣中，這種由銅、鋁合金製造而成的導熱 基座體積大、重量大、材料成本高，而由銅、鋁合金製造而成的散熱裝置，不僅體積大、重量 大、材料成本高，而且其主要是利用空氣的自然散熱，所以散熱效果並不理想。尤其是隨著 大功率LED燈具中LED數量的增加及大功率、高亮度的集成LED晶片等陸續被開發出來，大 功率LED燈具工作時所產生的熱量正逐步向上攀升，如一些功率超過百瓦的集成LED晶片， 其散熱面積只有4平方釐米，因此，現有大功率LED燈具的散熱裝置已經很難滿足功率超過 百瓦的大功率LED燈具的散熱要求。

發明內容
為了克服現有LED基板散熱慢問題，本發明的目的在於提供的一種新型LED基板 材料，該基板材料具有散熱快、質量輕、機加工方便的效果。以及該基板材料應用於LED生 產上，起到LED晶片散熱加快，熱阻降低，提高LED發光效率等有益效果。
本發明解決現有技術問題的技術方案是一種新型LED基板的生產工藝，其步驟是(1)在醋酸乙酯中加入25_50kg/m3碳納米管並以超聲分散；(2)然後加入5-10kg/m3 Fe3O4並加熱沸騰lmin，冷卻至室溫；(3)然後加入10_20kg/m3矽酸鈉溶液(即水玻璃)及lkg/m3氟矽酸鈉，攪拌均 勻；(4)將步驟(3)所得混合物置於磁場強度為12-15特斯拉的兩平板磁塊中靜置 10-20min ；再放入30°C _40°C烘箱內保溫24hr ；(5)取出該塊狀物，以垂直第(4)步驟所述兩平板磁塊之間磁力線的平面將其切 割成合適厚度的片狀即為成品的新型LED基板。本發明還提供上述新型LED基板的應用，其應用於取代傳統的大功率基板，具體 是以下述步驟在上述新型LED基板上直接噴鍍電路，然後將晶片以合金方式固定在本發明 的LED基板上。該噴鍍工藝包括下列步驟A、活化處理，將切割好的本發明LED基板放入活化處理液中進行浸泡；B、清洗除油，用清洗溶液對經過活化處理的本發明LED基板進行清洗；C、化學除油，以超聲波對經過清洗除油的本發明LED基板進行清洗；D、化學腐蝕，用氫氧化鈉溶液對經過化學除油的本發明LED基板進行腐蝕；E、烘乾，對經過化學腐蝕的本發明LED基板進行烘乾；F、將不需要刻印電路的地方以熔蠟覆蓋，在剩餘部分噴塗10-20微米厚的丙烯酸 環氧樹脂塗料；G、用噴槍噴塗活化、敏化液，使工件表面完全溼潤，然後用純水衝洗；所述活化、敏 化液的組成為氯化鈀(ml/L) :0.25，鹽酸(37% ) (g/L) :300，氯化亞錫(g/L) :70，錫酸鈉 (g/L) :0.5，氯化鈉(g/L) :250，尿素(g/L) 50 ；H、噴塗金屬反射層(噴鍍層)金屬反射層(噴鍍層)由雙組分組成，簡稱A、B劑。其中A劑為銀鹽液。配方組 成硝酸銀25g，氨水30mL，蒸餾水1000mL。B劑為還原劑。配方組成酒石酸鉀鈉100g， 氫氧化鈉15g，蒸餾水IOOOmL ；所述A劑、B劑的體積比為1 1_1 1.8;I、噴塗金屬反射層(噴鍍層)保護劑用噴槍向金屬反射層(噴鍍層)表面噴無水亞硫酸鈉溶液，致工件表面全部溼潤， 以穩定金屬塗層，加強保護金屬塗層的抗氧化性能；保護劑配方組成無水亞硫酸鈉10g， 蒸餾水IOOOmL ；J、將所述A劑、B劑採用雙孔噴槍同時進行噴鍍，銀鹽溶液和還原劑溶液分別從噴 槍的兩個孔中同時噴出，在工件底塗層上形成金屬鍍層；K、用空氣吹風槍吹向金屬反射層(噴鍍層)表面，吹乾表面積水；L、在50_60°C的乾燥爐中乾燥20-30分鐘。本發明有益效果在於提供一種新型LED基板材料，該基板材料具有散熱快、質量 輕、機加工方便的效果。以及該基板材料應用於LED生產上，直接在該基板上噴鍍電路，然 後將晶片以合金方式固定在噴鍍好的電路上，如此起到LED晶片散熱加快，熱阻降低，提高 LED發光效率等有益效果。
具體實施例方式下面給出本發明的最佳實施例。本發明一種新型LED基板的生產工藝，其步驟是(1)在醋酸乙酯中加入30kg/m3碳納米管並以超聲分散；(2)然後加入5kg/m3 Fe3O4並加熱沸騰lmin，冷卻至室溫；(3)然後加入15kg/m3矽酸鈉溶液(即水玻璃)及lkg/m3氟矽酸鈉，攪拌均勻；(4)將步驟(3)所得混合物置於磁場強度為15特斯拉的兩平板磁塊中靜置 20min ；再放入30°C烘箱內保溫24hr ；(5)取出該塊狀物，以垂直第(4)步驟所述兩平板磁塊之間磁力線的平面將其切 割成合適厚度的片狀即為成品的新型LED基板。加入矽酸鈉溶液的量直接影響本發明LED基板的機械性能，具體添加量按實際測 試數據而定。本發明LED基板的應用，其應用於取代傳統的大功率基板，具體是以下述工藝步驟在上述新型LED基板上直接噴鍍電路，然後將晶片以合金方式固定在本發明的LED基板 上。該噴鍍工藝包括下列步驟A、活化處理，將切割好的本發明LED基板放入活化處理液中進行浸泡；B、清洗除油，用清洗溶液對經過活化處理的本發明LED基板進行清洗；C、化學除油，以超聲波對經過清洗除油的本發明LED基板進行清洗；D、化學腐蝕，用氫氧化鈉溶液對經過化學除油的本發明LED基板進行腐蝕；E、烘乾，對經過化學腐蝕的本發明LED基板進行烘乾；F、將不需要刻印電路的地方以熔蠟覆蓋，在剩餘部分噴塗20微米厚的丙烯酸環 氧樹脂塗料；G、用噴槍噴塗活化、敏化液，使工件表面完全溼潤，然後用純水衝洗；所述活化、敏 化液的組成為氯化鈀(ml/L) :0.25，鹽酸(37% ) (g/L) :300，氯化亞錫(g/L) :70，錫酸鈉 (g/L) :0.5，氯化鈉(g/L) :250，尿素(g/L) 50 ；H、噴塗金屬反射層(噴鍍層)金屬反射層(噴鍍層)由雙組分組成，簡稱A、B劑。其中A劑為銀鹽液。配方組 成硝酸銀25g，氨水30mL，蒸餾水1000mL。B劑為還原劑。配方組成酒石酸鉀鈉100g， 氫氧化鈉:15g,蒸餾水IOOOmL ；所述A劑、B劑的體積比為1 1. 5 ；I、噴塗金屬反射層(噴鍍層)保護劑用噴槍向金屬反射層(噴鍍層)表面噴無水亞硫酸鈉溶液，致工件表面全部溼潤， 以穩定金屬塗層，加強保護金屬塗層的抗氧化性能；保護劑配方組成無水亞硫酸鈉10g， 蒸餾水IOOOmL ；J、將所述A劑、B劑採用雙孔噴槍同時進行噴鍍，銀鹽溶液和還原劑溶液分別從噴 槍的兩個孔中同時噴出，在工件底塗層上形成金屬鍍層；K、用空氣吹風槍吹向金屬反射層(噴鍍層)表面，吹乾表面積水；L、在50°C的乾燥爐中乾燥30分鐘。以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明的結構作任何形式上的限制。凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明的技術方案的範圍內。
權利要求
一種新型LED基板的生產工藝，其步驟是(1)在醋酸乙酯中加入25-50kg/m3碳納米管並以超聲分散；(2)然後加入5-10kg/m3 Fe3O4並加熱沸騰1min，冷卻至室溫；(3)然後加入10-20kg/m3矽酸鈉溶液(即水玻璃)及1kg/m3氟矽酸鈉，攪拌均勻；(4)將步驟(3)所得混合物置於磁場強度為12-15特斯拉的兩平板磁塊中靜置10-20min；再放入30℃-40℃烘箱內保溫24hr；(5)取出該塊狀物，以垂直第(4)步驟所述兩平板磁塊之間磁力線的平面將其切割成合適厚度的片狀即為成品的新型LED基板。
2.根據權利要求1所述工藝生產的新型LED基板的應用，其應用於取代傳統的大功率 LED基板，具體是以下述步驟在上述新型LED基板上直接噴鍍電路，然後將晶片以合金方式 固定在新型LED基板上；該噴鍍工藝包括下列步驟A、活化處理，將切割好的新型LED基板放入活化處理液中進行浸泡；B、清洗除油，用清洗溶液對經過活化處理的新型LED基板進行清洗；C、化學除油，以超聲波對經過清洗除油的新型LED基板進行清洗；D、化學腐蝕，用氫氧化鈉溶液對經過化學除油的新型LED基板進行腐蝕；E、烘乾，對經過化學腐蝕的新型LED基板進行烘乾；F、將不需要刻印電路的地方以熔蠟覆蓋，在剩餘部分噴塗10-20微米厚的丙烯酸環氧 樹脂塗料；G、用噴槍噴塗活化、敏化液，使工件表面完全溼潤，然後用純水衝洗；所述活化、敏化液 的組成為氯化鈀(ml/L) :0.25，鹽酸(37% ) (g/L) :300，氯化亞錫(g/L) :70，錫酸鈉(g/ L) :0.5，氯化鈉(g/L) :250，尿素(g/L) 50 ；H、噴塗金屬反射層(噴鍍層)金屬反射層(噴鍍層)由雙組分組成，簡稱A、B劑。其中A劑為銀鹽液。配方組成硝 酸銀25g，氨水30mL，蒸餾水1000mL。B劑為還原劑。配方組成酒石酸鉀鈉100g，氫氧 化鈉15g，蒸餾水IOOOmL;所述A劑、B劑的體積比為1 1_1 1.8;I、噴塗金屬反射層(噴鍍層)保護劑用噴槍向金屬反射層(噴鍍層)表面噴無水亞硫酸鈉溶液，致工件表面全部溼潤，以穩 定金屬塗層，加強保護金屬塗層的抗氧化性能；保護劑配方組成無水亞硫酸鈉10g，蒸餾 7jC IOOOmL ；J、將所述A劑、B劑採用雙孔噴槍同時進行噴鍍，銀鹽溶液和還原劑溶液分別從噴槍的 兩個孔中同時噴出，在工件底塗層上形成金屬鍍層；K、用空氣吹風槍吹向金屬反射層(噴鍍層)表面，吹乾表面積水；L、在50-60°C的乾燥爐中乾燥20-30分鐘。
全文摘要
本發明所公開一種新型LED基板的生產工藝，其步驟是(1)在醋酸乙酯中加入25-50kg/m3碳納米管並以超聲分散；(2)然後加入5-10kg/m3Fe3O4並加熱沸騰1min，冷卻至室溫；(3)然後加入10-20kg/m3矽酸鈉溶液(即水玻璃)及1kg/m3氟矽酸鈉，攪拌均勻；(4)將步驟(3)所得混合物置於磁場強度為12-15特斯拉的兩平板磁塊中靜置10-20min；再放入30℃-40℃烘箱內保溫24hr；(5)取出該塊狀物，以垂直第(4)步驟所述兩平板磁塊之間磁力線的平面將其切割成合適厚度的片狀即為成品的新型LED基板。本發明還提供上述新型LED基板的應用，起到LED晶片散熱加快，熱阻降低，提高LED發光效率等有益效果。
文檔編號H01L33/00GK101826580SQ20101015534
公開日2010年9月8日 申請日期2010年4月23日 優先權日2010年4月23日
發明者周建華 申請人:江門市低碳照明科技有限公司