[发明专利]多芯片组大功率LED基板制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及LED基板制备方法。

背景技术

LED照明光源具有高效、节能、使用寿命长等优势，在能源紧张的今天，研究LED照明具有深远的战略意义。目前，由于LED功率有限，采用单芯片封装不能产生足够的光通量来满足人们对显示和照明的要求。将多个芯片(6个以上)串并联为一组，并封装为器件，成为LED器件发展的一种趋势。单个LED芯片只能将近20％的电能转化为光能，而近80％电能转化为热量，也就是，多芯片封装器件产热量会增大。热量集中在尺寸很小的芯片内无法散失，会降低器件性能，并加快器件老化。为了将热量的有效散失，大功率(1w以上)LED器件中主要采取金属基板，但是由于金属热膨胀系数较大，使得LED器件在使用过程中产生较大的热应力，对器件性能影响很大；同时金属基板绝缘层通常为高分子材料，热导率较低，制约了金属基板的散热性能。以陶瓷涂层为绝缘层的陶瓷-金属基板封装由于其可以简化大功率LED封装结构，同时还可以降低成本，成为未来大功率LED封装基板发展的一大方向。

发明内容

本发明是为了解决现有LED基板在LED金属封装中热膨胀系数不匹配、高分子绝缘层的热导率较低，从而导致LED基板散热性能差的问题，从而提供一种多芯片组大功率LED基板制备方法。

多芯片组大功率LED基板制备方法，它由以下步骤实现：

步骤一、量取质量百分比为30％～60％的聚碳硅烷PCS和质量分数比为40％～70％氮化铝A1N，并放入玛瑙球磨罐中；

步骤二、向玛瑙球磨罐中滴入二甲苯或四氢呋喃，并采用行星式球磨机在转速为20r/s～30r/s的条件下进行球磨混合，所述球磨混合持续2h～6h后，获得混合浆料；

步骤三、将步骤二获得的混合浆料悬涂在钨铜合金基板表面，并在室温下干燥5h～10h，获得带有预置涂层的钨铜合金基板；

步骤四、将步骤三获得的带有预置涂层的钨铜合金基板放置在厚度为0.4mm～0.6mm的铜片表面，并送入真空管式炉中进行热处理；所述热处理的过程是：向真空管式炉中充入纯度为98.5％～99.9％的氮气，然后，以1℃/min～5℃/min的升温速率将真空管式炉的温度提升至1100℃～1400℃，并保温1h～2h，然后再以2～3℃/min的降温速率降到500℃，获得由铜片承载的热处理后的钨铜合金基板；

步骤五、将步骤四获得的由铜片承载的钨铜合金基板在真空管式炉中自然冷却至室温后取出，并去除铜片，获得多芯片组大功率LED基板。

在步骤一中，量取质量百分比为35％～55％的聚碳硅烷PCS和质量分数比为45％～65％氮化铝AlN，并放入玛瑙球磨罐中；步骤二中的球磨混合的球磨时间为3h～5h；步骤三中的干燥时间为6h～9h；步骤四中向真空管式炉中充入的氮气的纯度为99.5％。

多芯片组大功率LED基板制备方法，它由以下步骤实现：

步骤一、量取质量百分比为30％～60％的聚碳硅烷PCS、质量分数比为35％～65％氮化铝AlN和质量分数比为2％～5％的氧化钇Y₂O₃，并放入玛瑙球磨罐中；

步骤二、向玛瑙球磨罐中滴入二甲苯或四氢呋喃，并采用行星式球磨机在转速为20r/s～30r/s的条件下进行球磨混合，球磨混合持续2h～6h，获得混合浆料；

步骤三、将步骤二获得的混合浆料悬涂在钨铜合金表面，并在室温下干燥5h～10h，获得带有预置涂层的钨铜合金基板；

步骤四、将步骤三获得的带有预置涂层的钨铜合金基板放置在厚度为0.4mm～0.6mm的铜片表面，并送入真空管式炉中进行热处理；所述热处理的过程是：向真空管式炉中充入纯度为98.5％～99.9％的氮气，然后以1℃/min～5℃/min的升温速率将真空管式炉的温度提升至1100℃～1400℃，并保温1h～2h，然后再以2～3℃/min的降温速率降到500℃，获得由铜片承载的热处理后的钨铜合金基板；

步骤五、将步骤四获得的由铜片承载的热处理后的钨铜合金基板在真空管式炉中自然冷却至室温后取出，去除铜片，获得多芯片组大功率LED基板。

在步骤一中，量取质量百分比为35％～55％的聚碳硅烷PCS、质量分数比为42％～61％氮化铝AlN和质量分数比为3％～4％的氧化钇，并放入玛瑙球磨罐中；步骤二中的球磨混合的球磨时间为3h～5h；步骤三中的干燥时间为6h～9h；步骤四中向真空管式炉中充入的氮气的纯度为99.5％。

多芯片组大功率LED基板制备方法，它由以下步骤实现：