基于氧化锌氧化铋复合陶瓷基板封装的LED及其制备方法技术

本发明专利技术属于LED光源技术领域，具体为一种在ZnO基压敏复合陶瓷基板上封装的LED。该LED包括散热基板、静电防护材料、LED芯片、金丝连线、荧光粉和硅胶，其中散热基板采用ZnO压敏复合陶瓷基板等；所述ZnO压敏复合陶瓷由基质陶瓷添加Bi2O3等第二相纳米高热导陶瓷材料经烧结制成。本发明专利技术利用高热导陶瓷材料添加入ZnO陶瓷基体材料中，形成网络，实现高热导网络热传导路径，降低以此陶瓷材料封装的LED热阻；并形成无数个类似正反串联的齐纳二极管，实现高电阻和静电功能。本发明专利技术制造LED封装结构简单、热阻小、高效、抗光衰能力佳、成本低、抗静电能力强；适用于制造低成本高效大功率LED。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于LED光源
，具体涉及一种发光二极管(LED)及其制备方法，更具体的说，涉及一种在氧化锌氧化铋复合陶瓷基板上封装的LED及其制备方法。
技术介绍
自从1993年日本科学家中村修二专利技术商用氮化物蓝光发光二极管(LED)以来,LED的研究和应用获得飞速发展。其中，以大功率白光LED技术为主的半导体固态照明，具有电光转换效率高、寿命长、安全、绿色环保备受世界各国政府青睐。国际上先后有美国能源部制定了固态照明计划；日本于1998年制定的“21世纪照明计划”；欧盟于2000年制定“彩虹计划”等，积极推广半导体照明，以便节省大量能源，减少二氧化碳排放量。然而，到目前为止，白光LED技术转换效率还远没达到理想效率，工业水平最高为1301m/W，这使得LED电能转化为光能效率小于30%，其它超过70%的电能转化为热能，使芯片工作温度升高。如果热能不能通过有效快速散热路径，芯片工作温度将持续升高，造成效率进一步下降，热量进一步 增大，温度更加升高这样一个死循环，LED将失效。其次，LED发光芯片是半导体元器件，不能忍耐高压，而实际应用环境中，往往存在静电，静电瞬间电压高达上万本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ZnO基压敏复合陶瓷基板封装的LED，包括散热基板、静电防护材料、LED芯片、金丝连线、荧光粉和硅胶，其特征在于，所述散热基板采用ZnO基压敏陶瓷基板，或具有ZnO基压敏陶瓷薄膜的基板，该ZnO压敏陶瓷的材料由60?99.5%摩尔的ZnO基质陶瓷和0.5?40%摩尔的第二相纳米陶瓷组成，并在表面实施陶瓷金属化；所述第二相纳米陶瓷是Bi2O3，Cr2O3，MnO2，Sb2O3，Co2O3，TiO2，Ag2O中的一种，或其中几种的组合。

【技术特征摘要】
1.一种ZnO基压敏复合陶瓷基板封装的LED，包括散热基板、静电防护材料、LED芯片、金丝连线、荧光粉和硅胶，其特征在于，所述散热基板采用ZnO基压敏陶瓷基板，或具有 ZnO基压敏陶瓷薄膜的基板，该ZnO压敏陶瓷的材料由60-99. 5%摩尔的ZnO基质陶瓷和0.5-40%摩尔的第二相纳米陶瓷组成，并在表面实施陶瓷金属化；所述第二相纳米陶瓷是Bi2O3, Cr2O3, MnO2, Sb2O3, Co2O3, TiO2, Ag2O中的一种，或其中几种的组合。2.根据权利要求1所述的LED，其特征在于，所述具有ZnO基压敏陶瓷薄膜的基板中， 基板的材料为铝、铜，或者AlN陶瓷，Al2O3陶瓷，SiC陶瓷。3.根据权利要求1所述的LED，其特征在于，所述ZnO基压敏复合陶瓷薄膜厚度为 10nm-50 μ m。4.根据权利要求1所述的LED，其特征在于，所述ZnO基压敏复合陶瓷薄膜是通过溅射或脉冲激光沉积制备获得。5.根据权利要求1所述的LED，其特征在于，所述基质陶瓷和第二相纳米陶瓷的晶体形态是纳米颗粒或纳米晶须。6.根据权利要求1所述的LED，其特征在于，所述基质陶瓷的纳米颗粒粒径为 1O-1000nm,第二相纳米陶瓷的纳米颗粒径粒为10_500nm ;第二相纳米陶瓷的纳米晶须的直径为10-500nm，长度为1-50 μ m。7.—种如权利要求1所述的LED的制备方法，其特征在于具体步骤包括两个阶段制作散热基板和封装LED ；1.散热基板，制作ZnO基压敏陶瓷基板的步骤如下(1)纳米复合陶瓷粉末均匀化，利用湿法球磨法，将混合陶瓷粉料搅拌均匀后装入球磨机球磨罐中球磨均匀化；(2)复合陶瓷粉末烧结成型化，利用等静压制作生坯，生坯高温烧结成型，其步骤是从上述球磨罐中取出陶瓷粉末，装入模具，并在模具中等静压成型制成生坯料，等静压压强为20-300MPa;模具退模，生坯料取出；高温氧气气氛围常压或热压...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔旭高，龙天光，张静，莫晓亮，黄高山，梅永丰，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：