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LED(Light Emitting Diode)作为一种优秀的半导体光电器件,以其体积小、耗电量低、使用寿命长、环保灯优点,有望在未来的10～20年内成为新一代理想的固态节能照明光源。随着LED向高光强、高功率发展,LED的散热问题日渐突出。散热问题影响到LED的光输出特性和器件的寿命,是大功率LED封装中的关键问题。本文针对大功率LED的散热问题,选择研究LED封装用绝缘铝基板。首先对用磁控溅射法制备AlN/Al基板和用阳极氧化的方法制备Al2O3/Al基板的两种工艺以及用化学镀铜或溅射镀铜电极进行了探索,然后选择阳极氧化铝基板和磁控溅射镀铜电极的工艺制备了铝基板,并验证了铝基板应用于LED上的散热效果。通过正交试验的方法寻找制备阳极氧化铝基板的优化工艺,测试和分析了其热学、电学、力学性能,结果表明:阳极氧化铝基板的热阻大致与膜厚成正比,此外还受空隙率影响;阳极氧化工艺中电流密度越小,H2SO4浓度越低,阳极氧化时间越短,膜厚越小,热阻也越小;温度越高,膜厚越小,但孔隙率也越大,最终热阻在温度取15℃取得最小。最佳工艺参数为:电流密度2A/dm2,温度15℃,H2SO4浓度190g/L,时间30min,取得最小热阻值为1.56℃/W,膜厚为6.4μm,热阻值基本上都达到GJB1651标准。阳极氧化铝基板的绝缘电阻率达到1011?·m量级。阳极氧化铝基板的膜层与基体之间的结合强度为14.5N,大于深圳大正科技有限公司的铝基板。将阳极氧化铝基板应用于红、蓝、绿3种颜色的1W、3W、5W三种功率的9种LED灯,发现对同一功率LED,绿光LED的温升速度最快;与现有铝基板产品相比,自制铝基板在1W、3W的蓝光LED上升温速率和稳定温度明显小于现有产品,在5W的三色LED上,自制铝基板的升温速率和稳定温度均明显小于现有产品。测试结果表明:自制的阳极氧化铝基板的散热效果优于现有铝基板,有望应用于5W级大功率LED。此外,还初步探索了热管散热和半导体制冷两种主动散热技术。热管散热技术能将5W级LED结温降低到32.8℃,温升只有7.8℃;半导体制冷与热管复合散热结构能将5W级LED结温降低到29℃,温升只有4℃,散热效果非常显著。