氮化硼是一种新型LED材料用散热添加剂，今天浅析一种掺杂氮化硼纳米管的大功率LED散热用的氮化铝陶瓷基板的制备及与传统散热基板相比的优势。

LED散热基板的作用是吸收芯片产生的热，并传导至热沉上，从而实现与芯片外界的热交换。传统LED由于LED发热量不大，散热问题不严重，因此只要运用一般的铜箔印刷电路板(PCB)即可。但随着高功率LED越来越盛行PCB已不足以应付散热需求。近年来，随着工业生产和科学技术的发展，人们对导热材料提出了新的要求，希望它们具有优异的综合性能。

大功率LED散热用氮化铝陶瓷基板示意图

现阶段常用基板材料有Si、金属(Al、Cu、W、Mo)及金属合金材料(Cu/W、Cu/Mo)、陶瓷(Al2O3、AlN、SiC、BN)和复合材料等，其中Si材料成本高；金属及金属合金材料的固有导电性、热膨胀系数与芯片材料不匹配，均很难同时满足大功率基板的各种性能要求。

作为LED的理想散热基板必须在物理性质、化学性质、电学性质方面具有以下几个特性：

(1)良好的化学稳定性和耐腐蚀性;     

(2)高的热导率，热膨胀系数与芯片材料相匹配;

(3)低的介电常数和介电损耗;

(4)电绝缘性好，并具有很高的机械强度高;

(5)价格低廉、易加工;

(6)密度小、无毒。

现在市场上出现了一种采用掺杂氮化硼纳米管的大功率LED散热氮化铝陶瓷基板，将陶瓷基板与去离子水混合，以离子液体为溶剂介质，取代了传统有毒有机溶剂的拉伸成型工艺，提高了各原料的分散性和缔合性。

一般而言，导热系数随着填料含量的增加而增加，一旦填料含量超过渗滤阈值 ，导热系数会迅速增加。然而，高含量的填料也会带来其他负面影响，例如增加制造成本，导致机械性能大幅下降 。填料的表面改性：填料的改性或功能化将避免团聚，提高在基体中的分散性，由于填料与基体之间的强相互作用，也可以降低界面热阻。

目前，国内外LED向高功率、高密度和随着高校的发展，对LED散热提出了更高的要求。功率越大，散热越大，因此，解决LED散热问题就是现如今最主要的关键点。而氮化铝陶瓷基板充分解决了LED大功率散热问题。

大连义邦BNNano氮化硼纳米管特有的三维结构，作为填料不会团聚

经国内外研究，由于BNNT具有优异的耐热性、热稳定性、化学稳定性、绝缘性能和导热性，因此，所制备的复合材料具有优异的热稳定性、良好的加工性和优异的粘结性能，可用作航空电子领域的热界面材料。

另外，包裹芯片的材料多为聚合物，原因是聚合物具有优异的机械性能，能够很好的保护芯片，但是它们的导热性能非常差，聚合物材料本体固有导热率较低，约为0.2Wm-1K-1，当把氮化硼纳米管加入到聚合物中，会提升聚合物导热性能10-50倍。

BNNano氮化硼纳米管

大连义邦引入的BNNano氮化硼纳米管（BNNT），是为数不多已形成商业化量产的高纯度氮化硼纳米管粉末，纯度大于90%。并且，通过特殊的制备工艺，氮化硼纳米管微观具有特有的三维结构，对比二维结构，可大幅度的提升交联性。

同时，该材料有着2400w/m.k的导热率，电阻率1*1016，抗拉强度高达33GPa，弹性模量1.3TPa，同时在空气中的热稳定性高达900摄氏度，高介电强度35kV/mm，低介电常数，耐酸碱，化学稳定性强，作为陶瓷基板的填料克满足LED散热基板的所要求的全部性能，且因其超高的导热率和耐高温性，也使器件能在高压、高功率和高温下运行，可以达到迅速散热的功效。

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