[发明专利]用于大功率LED的固晶锡膏

说明书

技术领域

本发明涉及焊接材料技术领域，特别是一种固晶锡膏，尤其是一种用于大功率LED的固晶及对大功率LED芯片表面金属层有很好的润湿性与低气孔要求的固晶锡膏。

背景技术

当前常见的LED芯片封装所采用的键合材料主要有：导热胶、导电型银浆、锡膏、锡金合金。但是这几种材料各有局限性：

(1)导热胶：其硬化温度一般低于150℃，甚至可以在室温下固化，但导热胶的热导率较小，导热特性较差，且只能用于V型电极的封装。

(2)导电型银浆：它的固化温度一般低于200℃，既有良好的热导特性，又有较好的粘贴强度。但是银浆对光的吸收比较大，导致光效下降，而且银浆中环氧树脂热阻远大于合金焊料，且使用寿命比合金短得多。小功率LED生产过程中较多地使用银浆作键合材料，但是对于大功率LED芯片来说，导电银胶已不能满足其散热需求。

(3)锡金合金：该材料导热导电性好，但成本太高，且易脆。

(4)锡膏：传统锡膏由锡合金粉和焊膏组成，其中的锡粉合金由63％锡和37％的铅所组成，易造成电子电气产品的铅含量超标，出于环保的考虑，已经逐步被淘汰。当前常见的无铅焊锡膏材料中，采用卤素盐类化合物作为活性剂，焊接活性较好，但卤素的腐蚀性较强，并且容易使松香等树脂在高温下产生氧化变色，使焊接残留物颜色加深，采用丁二酸、己二酸等有机酸，焊接润湿性不能达到理想，焊接锡球较多。

发明内容

本发明的目的为克服现有技术的不足，提供一种热导率更高、固晶时间更短、效率高、性能稳定，既能使LED芯片有更好的散热通道，缓解LED散热瓶颈，延长LED灯的使用寿命，又能满足现有成熟的回流焊接工艺的大功率LED的固晶锡膏。

为了达到上述目的，本发明设计了一种用于大功率LED的固晶锡膏，由无铅金属合金粉末与固晶助焊膏混合制成，其特征在于，所述无铅金属合金粉末与所述固晶助焊膏的重量配比范围分别为80％～90％与10％～20％。

所述无铅金属合金粉末为SnAgCu金属合金粉末、SnSb金属合金粉末、SnSbAg球形金属合金粉末或SnSbCu球形金属合金粉末中的一种，所述SnAgCu金属合金粉末中Sn、Ag、Cu之间的重量比例为95.5～96.5∶0.3～4.5∶0.5～1；所述SnSb金属合金粉末中Sn、Sb之间的重量比例为85～95∶5～15；所述SnSbAg球形金属合金粉末中Sn、Sb、Ag之间的重量比例为89～90∶9.5～10.5∶0.5～1；所述SnSbCu球形金属合金粉末中Sn、Sb、Cu之间的重量比例为89.5∶10∶0.5，所述球形合金粉末粒径大小为5μm-25μm。

所述固晶助焊膏由以下重量百分比的成分组成：树脂20％～40％，溶剂40％～50％，有机酸5％～8％，表面活性剂4％～5％，触变剂3％～5％，抗氧剂1％～3％，合成活性剂1％～3％。

所述树脂为原位聚合松香、氢化松香树脂、丙烯酸树脂、酚醛树脂中的一种或几种的组合。

所述溶剂为二乙二醇丁醚、二乙二醇己醚、三乙二醇丙醚、乙二醇苯醚、丙二醇苯醚中的一种或几种的组合。

所述有机酸为丁二酸、植酸、酒石酸、苹果酸、甲酸、水杨酸中的一种或几种的组合。

所述表面活性剂为甲胺、三甲胺、苯胺、二乙丙胺、二乙醇胺、三乙醇胺、芳香胺中的一种或几种组合。

所述触变剂为氢化蓖麻油、聚酞胺蜡、聚酞胺树脂、脂肪酸酞胺蜡中的一种或几种的组合。

所述抗氧剂的类型为抗氧剂BHT、抗氧剂BHA、抗氧剂DLTP、抗氧剂1010、抗氧剂TBHQ、抗氧剂1076、抗氧剂T501中的一种或几种组合。

所述合成活性剂为甲胺、三甲胺、苯胺、二乙丙胺、二乙醇胺、三乙醇胺、芳香胺中的一种或几种组合。

本发明具有热导率更高、固晶时间更短、效率高、性能稳定的特点，能使LED芯片有更好的散热通道，缓解LED散热瓶颈，延长LED灯的使用寿命。

具体实施方式

本发明由无铅金属合金粉末与固晶助焊膏混合制成，无铅金属合金粉末与所述固晶助焊膏的重量配比范围分别为80％～90％与10％～20％。