本发明专利技术提供了一种氧化铝基陶瓷，所述氧化铝基陶瓷中含有100重量份的氧化铝，10-20重量份的锰酸锶镧和5-50重量份的烧结助剂；锰酸锶镧的化学式为LaxSr1-xMnO3，其中x=0.15-0.20。本发明专利技术还提供了一种采用所述氧化铝基陶瓷的陶瓷散热基板及其制备方法。本发明专利技术的氧化铝基陶瓷具有良好的散热效果，使得采用该氧化铝基陶瓷的陶瓷散热基板具有良好的散热性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于微电子材料领域，尤其涉及。
技术介绍
随着LED照明的需求日趋迫切，高功率LED的散热问题 益发受到重视。对于高功率LED，通常输入能源的15%转换成光，剩下85%均以热的形态消耗掉。若这些废热若无法有效散出，将会使LED的结面温度过高，进而影响产品生命周期、发光效率和稳定性，对LED的寿命造成致命性的影响。例如，当LED的结面温度由25°C上升至100°C时，其发光效率会衰退20-75%。此外，LED的操作环境温度也会影响其寿命，例如当操作环境温度由63°C升至74°C时，LED平均寿命会减少3/4。因此，现有技术中开始寻求各种方式解决LED的散热问题，从而提升LED的发光效率；例如可以通过对散热基板材料进行选择或者对LED颗粒的封装方式进行优化。目前，生产上常用的大功率LED散热基板一般为较高导热率的铝金属基板，但铝金属基板中存在高分子绝缘层，其导热系数极低，降低了基板的整体散热能力，同时由于绝缘层的存在使得其无法承受高温焊接，限制了封装结构的优化，散热效果较差。目前常用的高功率LED陶瓷封装基座一般采用氧化铝陶瓷材料，例如CN101335319A中公开了一种SMD高功率LED陶瓷封装基座，由上陶瓷层和下陶瓷层构成，上陶瓷层提供反射杯，上陶瓷层上还设有光学透镜安装区和二次光学组件安装区，下陶瓷层上侧设有打线区和底部焊盘；所述上陶瓷层和下陶瓷层由湘潭不同的陶瓷材料制成，两陶瓷层间通过无机熔封介质材料烧结方式连接，提高封装基座的整体机械强度和散热性能。该陶瓷封装基座的导热效果得到一定改进，但是其散热性能仍较差。
技术实现思路
本专利技术解决了现有技术中存在的陶瓷散热基板的散热性能较差的技术问题。本专利技术提供了一种氧化铝基陶瓷，所述氧化铝基陶瓷中含有100重量份的氧化铝，10-20重量份的锰酸锶镧和5-50重量份的烧结助剂；锰酸锶镧的化学式为LaxSivxMnO3,其中 x=0. 15-0. 20。本专利技术还提供了一种陶瓷散热基板，所述陶瓷散热基板从下至上依次包括下陶瓷层、中陶瓷层和上陶瓷层；所述上陶瓷层上具有通孔，用于提供反射杯，中陶瓷层上设有用于安装芯片的贴片区和打线区，下陶瓷层为本专利技术提供的氧化铝基陶瓷。最后，本专利技术提供了一种陶瓷散热基板的制备方法，包括以下步骤 A.流延上陶瓷浆料，干燥后冲型并排胶烧结，得到上陶瓷生坯；然后在上陶瓷生坯上设置通孔，形成具有通孔的上陶瓷生坯，得到第一片层； B.流延中陶瓷浆料，干燥后冲型并排胶，得到中陶瓷生坯；流延下陶瓷浆料，干燥后冲型并排胶，得到下陶瓷生坯；所述下陶瓷浆料为含有下陶瓷粉末和第一有机助剂的混合体系，所述下陶瓷粉末中含有80-100重量份的氧化铝，10-20重量份的锰酸锶镧和5-50重量份的烧结助剂；锰酸锶镧的化学式为LaxSrHMnO3，其中x=0. 15-0. 20 ； C.将中陶瓷生坯与下陶瓷生坯叠压并进行共烧结，得到第二片层；然后在第二片层的中陶瓷生坯表面进行金属化，形成用于安装芯片的贴片区和打线区； D.将第一片层与经过步骤C的第二片层粘结，使第一片层与第二片层的中陶瓷生坯接触，固化后得到所述陶瓷散热基板。本专利技术提供的氧化铝基陶瓷，以氧化铝为主体陶瓷材料，添加适量的锰酸锶镧，使得本专利技术的氧化铝基陶瓷具有良好的热辐射能力；添加适量的烧结助剂，增强本专利技术的氧化铝基陶瓷的整体散热能力，因此使得本专利技术的氧化铝基陶瓷能同时通过热传导和热辐射进行散热，其散热效果得到大大提高。本专利技术提供的陶瓷散热基板中，下陶瓷层采用所述氧化铝基陶瓷，使得本专利技术的陶瓷散热基板具有良好的散热性能。本专利技术提供的陶瓷散热基板的制备方法工艺简单，原料易得，易于实施。 附图说明图I是本专利技术提供的陶瓷散热基板的下陶瓷层的结构示意图。图2是本专利技术提供的陶瓷散热基板的中陶瓷层的结构示意图。图3是本专利技术提供的陶瓷散热基板的上陶瓷层的结构示意图。图4是本专利技术提供的陶瓷散热基板的A-A剖面图。图5是本专利技术提供的陶瓷散热基板的B-B剖面图。具体实施例方式本专利技术提供了一种氧化铝基陶瓷，所述氧化铝基陶瓷中含有100重量份的氧化铝，10-20重量份的锰酸锶镧和5-50重量份的烧结助剂；锰酸锶镧的化学式为LaxSivxMnO3,其中 x=0. 15-0. 20。本专利技术提供的氧化铝基陶瓷，以氧化铝为主体陶瓷材料，添加适量的锰酸锶镧，使得本专利技术的氧化铝基陶瓷具有良好的热辐射能力；添加适量的烧结助剂，增强本专利技术的氧化铝基陶瓷的整体散热能力，因此使得本专利技术的氧化铝基陶瓷能同时通过热传导和热辐射进行散热，其散热效果得到大大提高。具体地，本专利技术中，所述锰酸锶镧的化学式为LaxSivxMnO3t5作为本领域技术人员的公知常识，不是所有成分的锰酸锶镧陶瓷在温度变化时都会发生导热性变化。例如，当X值较大时，材料在所有温度区间内均为良好的热导体；反之，当X值较小时，材料在所有温度区间都为热绝缘体。具体地，x=0. 15-0. 20时,LaxSivxMnO3才会发生由热导体至热绝缘体的转变，因此具有该组成的锰酸锶镧陶瓷才具有智能热辐射效应。优选情况下，x=0. 16-0. 19。本专利技术中，含有锰酸锶镧的氧化铝基陶瓷材料的红外热辐射率随着陶瓷自身温度变化而改变，因此可根据氧化铝基陶瓷材料自身的温度来控制其辐射的热量，从而反向调节氧化铝基陶瓷材料自身的温度。但是，现有技术中，由于锰酸锶镧难以在氧化铝陶瓷粉中均匀分散，且与氧化铝粉体的收缩率不一致，导致烧结过程中易产生剥落或裂纹，因此现有技术中均采用在氧化铝或氧化锆陶瓷基底表面印刷锰酸锶镧基陶瓷薄膜，形成复合结构的陶瓷体。但由于锰酸锶镧陶瓷薄膜的机械强度较低，导致陶瓷体的整体机械强度也相应降低。本专利技术中，通过对陶瓷中的组分及其含量进行适当选择，使得本专利技术提供的氧化铝基陶瓷中氧化铝、锰酸锶镧以及烧结助剂具有良好的分散均匀性，能烧结形成一致性较好的陶瓷，从而保证陶瓷的机械性能。具体地，所述氧化铝基陶瓷中100重量份的氧化铝，10-20重量份的锰酸锶镧和5-50重量份的烧结助剂。本专利技术中，所述氧化铝基陶瓷为黑色。所述烧结助剂选自氧化铁、碳化硅、氧化镁、氧化锌、氧化钙中的至少一种。作为本专利技术的一种优选实施方式，所述烧结助剂中含有氧化铁、碳化硅、氧化镁、氧化锌和氧化钙；其中氧化铁的含量为5-20重量份，氧化硅的含量为5-20重量份，氧化镁的含量为5-20重量份，氧化锌的含量为5-20重量份，氧化钙的含量为5-20重量份。本专利技术还提供了一种陶瓷散热基板，所述陶瓷散热基板从下至上依次包括下陶瓷 层、中陶瓷层和上陶瓷层；所述上陶瓷层上具有通孔，用于提供反射杯，中陶瓷层上设有用于安装芯片的贴片区和打线区，下陶瓷层为本专利技术提供的氧化铝基陶瓷。本专利技术提供的陶瓷散热基板中，下陶瓷层采用本专利技术提供的氧化铝基陶瓷，通过下陶瓷层的热传导和热辐射作用同时进行散热，能大大提高本专利技术的陶瓷散热基板的散热性能。本专利技术的陶瓷散热基板包括三层结构，从下至上依次为上陶瓷层I、中陶瓷层2和下陶瓷层3。其中，下陶瓷层3的结构如图I所示。上陶瓷层I的结构如图3所示，上陶瓷层I上具有通孔11。通孔11的形状可根据需要为不同形状，例如可以为圆形或方形。图2中，所述通孔11为圆形。所述通孔11用于提供反射杯，该反射杯本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种氧化铝基陶瓷，其特征在于，所述氧化铝基陶瓷中含有100重量份的氧化铝，10？20重量份的锰酸锶镧和5？50重量份的烧结助剂；锰酸锶镧的化学式为LaxSr1？xMnO3，其中x=0.15？0.20。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：徐斌，向其军，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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