随着LED功率化的发展，LED的功率要求不断增大，体积不断减小，集成度越来越大，因此对LED器件的性能要求越来越高。传统封装基板由于各自的缺点难于满足功率越来越大的COB封装要求，而AlSiC复合基板具有高热导率、热膨胀系数可调等优势，在LED封装中应用越来越广泛；另外，COB光源中出光效率较低以及工作热量大等问题也制约了其发展。本文研究了AlSiC复合基板的制备方法和性能表征。采用模压成型的方法制备多孔SiC预制件，研究了造孔剂含量和模压成型压力对孔隙率的影响，研究结果表明了造孔剂含量在5%-14%之间时，孔隙率会随着造孔剂含量的增多大致呈线性增加；而成型压力越大，预制件的孔隙率就越小，其中造孔剂含量达到14%时，孔隙率超过40%，满足真空压力浸渗的需要。通过显微和物相分析，从结果中得知，采用真空压力浸渗的方法制备AlSiC复合基板，SiC与Al混合均匀，结合良好，并很好地控制了界面的反应，Al4C3等有害相没有出现在测试结果中。通过优化参数，最终制备得到的AlSiC复合基板的热导率可达171.6W/m¤K，平均热膨胀系数为7.00*10-6℃-1，性能符合LED COB封装的要求。AlSiC复合基板制备完毕后，加工成图形化基板，进而研究其对COB光源出光效率的影响。联合软件SolidWorks和TracePro进行光学仿真模拟，对图形化基板中的倒锥型凹槽的间距、倾角和半径进行优化，并得出最佳参数为间距0.75mm、倾角60o和半径为0.7mm，此时出光效率提高14.99%，其中倾角的最佳参数与理论计算相吻合。另外，利用数控机床将AlSiC复合基板加工成图形化基板，并与传统基板的COB光源进行出光效率的对比，结果表明陶瓷基板的光源出光效率最低，AlSiC复合基板其次，图形化AlSiC复合基板制备的COB光源光效最高，与平面AlSiC复合基板相比，出光效率提高了13.68%，与仿真模拟结果较为接近。本文还通过有限元分析软件ANSYS对不同基板材料的COB LED光源进行热仿真模拟，陶瓷基板光源散热性能最差，Al基板光源次之，而AlSiC基板光源的散热性能最好。最后，还研究了两种尺寸的AlSiC复合基板COB光源在不同芯片行列间距时的散热效果，20*20*1.5mm的COB光源行列间距为0.25mm时，最高温度比最高温度线80℃低，符合封装要求且可靠性高；30*30*1.5mm的COB光源行列间距为1.5mm时，最高温度仍超过80℃。因此，需要增大行列间距或基板面积使COB光源最高温度进一步降低：当行列间距增大至2mm时，最高温度下降至79.42℃；当行列间距为1mm时，基板尺寸为40*40*1.5mm才符合要求。而红外热成像测试结果表明，20*20*1.5mm基板中所有行列间距的COB光源的表面温度均低于115℃；30*30*1.5mm基板的COB光源，行列间距为0.25mm时表面温度高达179.4℃，其他间距时表面温度均低于150℃。根据研究表明，COB光源中硅胶的温度远高于芯片结温，而工程应用上要求硅胶温度低于150℃即可。因此，20*20*1.5mm基板的COB光源中，行列间距应为0.25mm；30*30*1.5mm基板的COB光源中，行列间距应为0.5mm。