[发明专利]一种高寿命的LED基板及制备方法

说明书

本发明属于LED光电产业技术领域，提供了一种高寿命的LED基板及制备方法。该方法首先在低温条件下烧结制得氧化铝/碳化硅复合陶瓷板，然后配置聚苯乙烯微球分散乳液在一定条件下制得到二氧化钛与聚苯乙烯的复合微球，最后将所得复合微球涂覆在氧化铝/碳化硅复合陶瓷板上，并在其上添加一层氮化铝散热板，即制得具有良好的散热性、抗热冲击性、耐腐蚀性，且使用寿命较长的LED基板。该方法制备的LED基板具有有良好的散热性、抗热冲击性及耐腐蚀性，对于波长较长的可见光响应较好，使用寿命长，具有消臭、抗菌、防污、稳定性好、无毒、成本低廉等优点，同时操作简单，烧结温度较低，易于推广规模化生产。

技术领域

本发明属于LED光电产业技术领域，提供了一种高寿命的LED基板及制备方法。

背景技术

半导体技术与产业已经改变了世界。大规模集成电路的计算机和国际互联网进入了我们社会的每一个层面。人类以惊人的速度进入信息化时代，21世纪将是微电子和光电子共同发挥作用的时代，是未来信息社会的“基石”。LED已经成为第三代半导体技术发展的切入点，也是发展光电子的突破口。近20年来，人们一直在寻找绿色照明光源，欧洲专门制定了为期5年的行动计划，提出新型光源要符合的三个条件：高效；低耗；材料对环境没污染，近似（模拟）自然光，显色指数接近100.随着第三代半导体材料氮化镓（GaN）、的技术突破和蓝、绿、白光发光二极管（LightEmittingDiode）LED的问世，LED可望发展成为第四代光源，即半导体照明。

随着城市建设和电子信息产业的迅速发展，人们对光源的需求与日剧增，LED产业的开发、研制和生产已成为发展前景十分诱人的朝阳产业，显示出了巨大的发展潜力。LED不仅可以用大型广告显示屏、交通信号指示灯、城市重点建设夜景照明等领域，而且正在迅速成为汽车的标准配置，尤其是白色LED已成为便携式电子产品显示屏的主要光源，LED技术的发展引起了国内外光源界的普遍关注，先已成为极具有发展前景和影响力的一项高新技术产品。

LED产业作为战略性新兴产业中的重要部分，受到国家政策的大力扶持。有数据称，2010年，我国LED产业规模已达1000亿，到2014年，中国LED产业规模达到3606亿元，这个数字仍在不断增长。我国目前LED企业有2万家以上。LED产业属于比较成熟的产业。

在LED产品应用中，通常需要将多个LED组装在一电路基板上。电路基板除了扮演承载LED模块结构的角色外，另一方面，随着LED输出功率越来越高,基板还必须扮演散热的角色，以将LED晶体产生的热传派出去，因此在材料选择上必须兼顾结构强度及散热方面的要求。要提升LED发光效率与使用寿命，解决LED产品散热问题即为现阶段最重要的课题之一。LED产业的发展亦是以高功率、高亮度、小尺寸LED产品为其发展重点，因此，提供具有其高散热性，精密尺寸的散热基板，成为未来在LED散热基板发展的趋势。

其中，LED散热基板材料要求具有高绝缘性、高稳定性、高导热性及芯片匹配的热膨胀系数（CTE），平整性和较高的强度。常用的基板材料有硅、金属、陶瓷和复合材料，从高热传导系数来看，银和铜最好的导热材料，其次是金和铝，但是金、银太过昂贵，成本太高，都没有选择，一般的基板材料因其具有吸湿性、易老化、耐热性差、高温和短波光照下易变色，而且在固化前有一定的毒性，固化的内应力大等缺陷，易降低LED器件使用寿命。氧化钛（TiO2）具有优异的紫外光照射光催化性能，能够有效的消臭、抗菌、防污，加之稳定性好、无毒、成本低廉等优点，被广泛作为光催化材料所使用和研究。然而，氧化钛的禁带较宽，而对于波长较长的可见光响应较差，所以需要对二氧化钛进行改性。

针对这种情况，我们提出一种高寿命的LED基板及制备方法。其主要制备过程是在陶瓷板上涂覆一层二氧化钛和聚苯乙烯组成的复合微球，并在上面添加一层氮化铝散热板。其特点是陶瓷板是由氧化铝、碳化硅组成，复合微球具有有良好的散热性、抗热冲击性、耐腐蚀性、防止老化提高了陶瓷基板材料的使用寿命。

发明内容