[發明專利]多芯片組大功率LED基板制備方法

有效

• 申請號: 201110348376.8
• 申請日: 2011-11-07
• 公開（公告）號: CN102509752A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 溫廣武;朱建東;黃小蕭
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00;C04B35/10;C04B35/14;C04B35/622
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 張宏威

技術領域

本發明涉及LED基板制備方法。

背景技術

LED照明光源具有高效、節能、使用壽命長等優勢，在能源緊張的今天，研究LED照明具有深遠的戰略意義。目前，由于LED功率有限，采用單芯片封裝不能產生足夠的光通量來滿足人們對顯示和照明的要求。將多個芯片(6個以上)串并聯為一組，并封裝為器件，成為LED器件發展的一種趨勢。單個LED芯片只能將近20％的電能轉化為光能，而近80％電能轉化為熱量，也就是，多芯片封裝器件產熱量會增大。熱量集中在尺寸很小的芯片內無法散失，會降低器件性能，并加快器件老化。為了將熱量的有效散失，大功率(1w以上)LED器件中主要采取金屬基板，但是由于金屬熱膨脹系數較大，使得LED器件在使用過程中產生較大的熱應力，對器件性能影響很大；同時金屬基板絕緣層通常為高分子材料，熱導率較低，制約了金屬基板的散熱性能。以陶瓷涂層為絕緣層的陶瓷-金屬基板封裝由于其可以簡化大功率LED封裝結構，同時還可以降低成本，成為未來大功率LED封裝基板發展的一大方向。

發明內容

本發明是為了解決現有LED基板在LED金屬封裝中熱膨脹系數不匹配、高分子絕緣層的熱導率較低，從而導致LED基板散熱性能差的問題，從而提供一種多芯片組大功率LED基板制備方法。

多芯片組大功率LED基板制備方法，它由以下步驟實現：

步驟一、量取質量百分比為30％～60％的聚碳硅烷PCS和質量分數比為40％～70％氮化鋁A1N，并放入瑪瑙球磨罐中；

步驟二、向瑪瑙球磨罐中滴入二甲苯或四氫呋喃，并采用行星式球磨機在轉速為20r/s～30r/s的條件下進行球磨混合，所述球磨混合持續2h～6h后，獲得混合漿料；

步驟三、將步驟二獲得的混合漿料懸涂在鎢銅合金基板表面，并在室溫下干燥5h～10h，獲得帶有預置涂層的鎢銅合金基板；

步驟四、將步驟三獲得的帶有預置涂層的鎢銅合金基板放置在厚度為0.4mm～0.6mm的銅片表面，并送入真空管式爐中進行熱處理；所述熱處理的過程是：向真空管式爐中充入純度為98.5％～99.9％的氮氣，然后，以1℃/min～5℃/min的升溫速率將真空管式爐的溫度提升至1100℃～1400℃，并保溫1h～2h，然后再以2～3℃/min的降溫速率降到500℃，獲得由銅片承載的熱處理后的鎢銅合金基板；

步驟五、將步驟四獲得的由銅片承載的鎢銅合金基板在真空管式爐中自然冷卻至室溫后取出，并去除銅片，獲得多芯片組大功率LED基板。

在步驟一中，量取質量百分比為35％～55％的聚碳硅烷PCS和質量分數比為45％～65％氮化鋁AlN，并放入瑪瑙球磨罐中；步驟二中的球磨混合的球磨時間為3h～5h；步驟三中的干燥時間為6h～9h；步驟四中向真空管式爐中充入的氮氣的純度為99.5％。

多芯片組大功率LED基板制備方法，它由以下步驟實現：

步驟一、量取質量百分比為30％～60％的聚碳硅烷PCS、質量分數比為35％～65％氮化鋁AlN和質量分數比為2％～5％的氧化釔Y₂O₃，并放入瑪瑙球磨罐中；

步驟二、向瑪瑙球磨罐中滴入二甲苯或四氫呋喃，并采用行星式球磨機在轉速為20r/s～30r/s的條件下進行球磨混合，球磨混合持續2h～6h，獲得混合漿料；

步驟三、將步驟二獲得的混合漿料懸涂在鎢銅合金表面，并在室溫下干燥5h～10h，獲得帶有預置涂層的鎢銅合金基板；

步驟四、將步驟三獲得的帶有預置涂層的鎢銅合金基板放置在厚度為0.4mm～0.6mm的銅片表面，并送入真空管式爐中進行熱處理；所述熱處理的過程是：向真空管式爐中充入純度為98.5％～99.9％的氮氣，然后以1℃/min～5℃/min的升溫速率將真空管式爐的溫度提升至1100℃～1400℃，并保溫1h～2h，然后再以2～3℃/min的降溫速率降到500℃，獲得由銅片承載的熱處理后的鎢銅合金基板；

步驟五、將步驟四獲得的由銅片承載的熱處理后的鎢銅合金基板在真空管式爐中自然冷卻至室溫后取出，去除銅片，獲得多芯片組大功率LED基板。

在步驟一中，量取質量百分比為35％～55％的聚碳硅烷PCS、質量分數比為42％～61％氮化鋁AlN和質量分數比為3％～4％的氧化釔，并放入瑪瑙球磨罐中；步驟二中的球磨混合的球磨時間為3h～5h；步驟三中的干燥時間為6h～9h；步驟四中向真空管式爐中充入的氮氣的純度為99.5％。

多芯片組大功率LED基板制備方法，它由以下步驟實現：