CN103050608B - 基于氧化锌氧化铋复合陶瓷基板封装的led及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于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。

Description

基于氧化锌氧化铋复合陶瓷基板封装的LED及其制备方法
技术领域
本发明属于LED光源技术领域，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。
背景技术
自从1993年日本科学家中村修二发明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130lm/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伏甚至十万伏，这么高电压施加在LED的PN结上，极其容易造成PN结击穿，LED失效。由此，大功率LED散热和静电防护是当前LED应用普遍遇到的问题和技术难点。
当前主流LED封装散热是把LED芯片通过固晶胶固定在具有绝缘层的铝基板上，导热性能不佳，此外还由于芯片材料的热胀系数和金属材料热胀系数相差较大，LED工作循环多次后，容易造成芯片和铝基板间微小裂缝，增大热阻并导致脱离。此外，在静电击穿防护方面，往往没有考虑；即使有考虑环节，往往是在LED发光芯片旁边并联一个齐纳二极管，在瞬间高电压的时刻，通过齐纳击穿来短路发光二极管芯片，防止LED瞬间涌流，这种工艺复杂，静电防护效果不佳。由此，铝片作为封装基板不是一个理想选择。为解决此类问题，势必寻找新的封装散热基板材料。陶瓷材料由于良好电气绝缘特性，与LED芯片相匹配的热胀系数等特点，成为新一代封装基板优选材料，如AlN陶瓷材料，热导系数达170W/mK。然而，AlN陶瓷材料制备困难，价格昂贵，难以大规模应用；SiC陶瓷材料价格低廉，热导系数高(单晶490W/mK，陶瓷80-270W/mK)，但SiC基板烧结温度很高，难以制备成基板。很多陶瓷基板材料趋向于价格低的氧化铝陶瓷。但氧化铝陶瓷的烧结温度同样很高，并且热导系数并不高，只有24.7W/mK左右，在氧化铝陶瓷材料上封装LED功率密度仍难以提高。为降低氧化铝陶瓷烧结温度，通常在氧化铝中添加玻璃相烧结，温度可以低于1200度温度，但热导系数更差，只有2W/mK左右。为此，必须保证能够找到低温烧结陶瓷材料。我们通过研究发现，氧化锌可以在1200oC左右烧结致密，并且也具有较大的热导系数，大概为20W/mK，但纯ZnO材料往往电气绝缘性不佳，在高温烧结后其电阻率只有1-100Ω·cm，不能用来做电气绝缘材料。但有研究发现，在ZnO材料中添加适量的Bi2O3烧结，Bi2O3往往分布在ZnO颗粒边界。ZnO是N型半导体材料，而Bi2O3是弱P型半导体材料，这样在多个ZnO颗粒的边界形成无数个PN和NP相间彼此串接的网络，示意图如图2所示，这样可以极大提高材料的电阻率，并且，在低电压时，PN和NP结中有一半是反接的，材料总电阻很大，但在高压时候，一半反接PN结很容易击穿，类似齐纳二极管，瞬间导电。由此，此材料体系电阻率随电压变化，在低电压时电阻率很高，而在高电压时电阻率降低降低，呈现电阻率随电压的非线性变化关系。根据这个特性，Bi2O3添加的ZnO材料往往用做压敏电阻材料，用于防止雷击或静电瞬间产生的高压，导通，而在雷击或静电过后低电压态恢复高阻，从而形成瞬间高压保护。此外，Bi2O3材料具有很高的热导率，达250W/mK，Bi2O3添加入ZnO，可以在ZnO基质材料中形成Bi2O3纳米电声子导热路径，极大可以提高材料的热导率。由此，此材料体系非常适合于LED散热基板材料，兼具散热和静电防护功能。
然而，陶瓷材料如若用于LED，表面必须覆铜金属化，以便能够固晶。当前工业化通常是通过在陶瓷表面压延铜片，之后通过加热高温，使铜与陶瓷融合，称为共晶焊。也可采用溅射方法在陶瓷表面溅射覆铜，使铜原子在陶瓷表面附着力增强，制备得高性能覆铜陶瓷金属化基板。在获得上述金属化陶瓷基板上，继续刻蚀电路，按照LED封装工艺，利用COB技术单颗粒封装LED或集成封装LED，可以制备得到低热阻高效LED颗粒或LED光源模块。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低热阻、高性能、防静电和瞬间高压的的大功率LED及其制备方法。
本发明提供的大功率LED，采用ZnO压敏复合陶瓷基板或镀有ZnO压敏复合陶瓷薄膜的基板作为散热基板；所述ZnO压敏复合陶瓷是通过在ZnO基质陶瓷材料中添加高热导Bi2O3等第二相材料经烧结或溅射镀膜制备而成，具有高导热、成本低、韧性好、防静电和瞬间高压，与芯片热胀系数匹配，制作电气线路简单的特点；在此基板上封装LED芯片，可以简化封装结构，缩短散热路，其热阻小、效率高、光衰小、寿命长、抗静电、成本低，适用于大功率LED照明。
本发明提供的大功率白光LED，其基本构造包括散热基板、LED芯片、金丝连线、荧光粉和硅胶，其中，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压敏陶瓷材料是由60-99.5%摩尔的ZnO基质陶瓷和0.5-40%摩尔的Bi2O3等第二相纳米陶瓷（添加陶瓷）组成，并在表面实施陶瓷金属化。
本发明中，所述第二相纳米陶瓷可以是Bi2O3，Cr2O3，MnO2，Sb2O3，Co2O3，TiO2，Ag2O，Cr2O3，MnO2，Sb2O3，Co2O3，Ag2O，TiO2，中的一种，或其中几种的组合。例如：所述ZnO压敏陶瓷基板可以由0.5-40%摩尔的纳米Sb2O3和60-99.5%摩尔的ZnO组成，可以由0.5-40%摩尔的纳米MnO2和60-99.5%摩尔的ZnO组成，可以由0.5-20%摩尔的Bi2O3和0.5-20%摩尔的Ag2O添加入60-99.5%摩尔的ZnO组成，还可以由0.5-10%摩尔的纳米Ag2O，0.5-10%摩尔的Sb2O3和0.5-20%摩尔的Bi2O3添加入60-99.5%摩尔的ZnO组成，等等。
本发明中，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。
本发明中，所述ZnO基压敏复合陶瓷薄膜厚度为10nm-50μm。
本发明中，所述纳米基质陶瓷和纳米添加陶瓷的晶体形态可以是纳米颗粒或纳米晶须；纳米基质陶瓷优选纳米颗粒，纳米添加陶瓷优选纳米晶须或纳米线。更为具体的是，纳米基质陶瓷的纳米颗粒粒径为10nm-20μm，优选30nm-50μm；纳米添加陶瓷的纳米颗粒径粒为10nm-20μm，优选20-1000nm；纳米添加陶瓷的纳米晶须的直径为10-500nm，长度为1-50μm，优选直径为10-100nm，长度为1-10μm。其中，纳米晶须形成复合材料具有热导性好，韧性强，强度高，抗静电性能佳等优点。不同比例纳米基质陶瓷和纳米添加陶瓷混合可以调节基板导热系数，电阻率，抗静电性能等得到适用不同要求LED复合陶瓷基片。
本发明所需纳米ZnO、Cr2O3，MnO2，Sb2O3，Co2O3，TiO2，Ag2O等原材料均可以从市场上购得；纳米氧化ZnO也可以用溶胶凝胶法制备：称量适量二水合乙酸锌，加入适量乙二醇甲醚和乙二醇氨，水浴法加热搅拌成溶胶，之后在适当温度下烘烤可制备得到不同纳米径粒的氧化铝粉末。
本发明所述LED制作包括两个部分：制作具有静电防护功能的散热基板和在基板上封装LED。
I.制作散热基板。
制作ZnO基压敏陶瓷基板的步骤为：纳米复合陶瓷粉末均匀化，复合陶瓷粉末烧结成型化，基板表面金属化，铜膜或铜/银双层膜线路化，共四个步骤；制备具有ZnO压敏陶瓷薄膜的基板，其步骤为：纳米复合陶瓷粉末均匀化，复合陶瓷粉末靶材化，靶材薄膜化，薄膜表面金属化，铜膜或铜/银双层膜线路化，共五个步骤。
制作ZnO基压敏陶瓷基板的步骤如下：
(1)ZnO基复合陶瓷粉末均匀化。推荐利用湿法球磨法，具体为混合物粉料经过适当搅拌均匀后装入带有尼龙球的球磨罐中进行球磨均匀化。为防止球磨过程中颗粒团聚，根据具体需要，在粉末中添加聚酯类、聚酯盐类或聚氨酯类分散稳定剂，如BYK104S等；也可添加表面活性剂，如NP9、NP10、OP15等，修饰颗粒的表面，促进颗粒的均匀。其中，分散稳定剂和表面活性剂的添加种类和用量是本领域技术人员所熟知或依据现有技术确定。
(2)ZnO压敏陶瓷粉末烧结成型化。制作生坯，生坯高温烧结成型。具体过程是从上述球磨罐中取出粉末，必要时适当加入粘结剂（如聚乙烯醇1750）；粉末装入模具，均匀铺平并在模具中静压成型制成生坯料；其中，压强推荐50-300MPa；模具退模，生坯料取出；高温氧气氛围烧结，烧结温度推荐为800-1700oC；烧结后的陶瓷片表面抛光。本步骤涉及到的压力和烧结温度是本技术领域技术人员所熟知，可根据现有技术确定。
(3)陶瓷表面金属化。技术方案可以采取共晶焊法或溅射覆铜法，推荐溅射覆铜法。所述共晶焊法，工艺包括铜箔在陶瓷表面压延；压延后烧结，烧结温度900-1100oC得到铜膜，厚度为1-10μm。烧结目的是使铜原子高温扩散进入陶瓷基体，增加粘结力。所述溅射覆铜法按常用磁控溅射法溅射铜膜在陶瓷基片上，铜膜厚度0.2-10μm，具体工艺参数按本技术领域人员所熟知或根据现有技术确定；如果需要，还可以在上述溅射铜膜上再溅射一层银膜，银膜厚度20-200nm。
(4)铜膜，或铜/银双层膜线路化。利用湿法刻蚀工艺刻蚀铜膜，或铜/银双层膜，形成电气线路。连接线路的参数和图案按单颗粒LED芯片封装和多颗粒芯片封装要求具体确定。
制备具有ZnO压敏陶瓷薄膜的金属基板的步骤如下：
(1)纳米复合陶瓷粉末均匀化，和上述步骤(1)相同；
(2)ZnO压敏陶瓷粉末靶材化，和上述步骤（2）相同；
(3)靶材薄膜化，上述工艺步骤制备的圆片靶材装入磁控溅射或脉冲激光沉积***腔体的靶材夹中，基板装入基片夹中，利用磁控溅射或脉冲激光沉积在基板上制备10nm-50μm厚ZnO压敏陶瓷薄膜；
(4)薄膜表面金属化，工艺步骤同上述工艺步骤(3)；
(5)铜膜，或铜/银双层膜线路化，工艺步骤同上述工艺步骤(4)。
II.在复合陶瓷板上封装白光LED。
利用常规COB(chiponboard)封装工艺单颗粒封装或多芯片集成封装制作LED，基本步骤如下：
(1)固晶，将单颗LED芯片或多芯片用焊锡层或银胶或导热胶固定在上述复合陶瓷板的碗杯上。推荐利用金锡焊料焊接；金锡焊料中金锡合金重量比4：1，焊接温度为300-310oC；金锡焊料共晶熔化后降温，将LED芯片固定在金属化基板上；也可以用银胶焊接，在固晶杯上点银胶，将芯片粘结在银胶上，在烘烤箱中烘烤，烘烤温度为120oC，烘烤时间2小时；
(2)金线连接，用焊线机将LED芯片正负电极利用金丝连接到基板正负电极上；
(3)荧光胶涂覆，将含有黄色YAG荧光粉的硅胶或AB胶涂覆在LED芯片上，转换芯片蓝光成白光，制成LED。
具体工艺参数按本技术领域人员所熟知或根据现有技术确定。
本发明的重要创新是采用ZnO压敏陶瓷基板材料和采用具有ZnO压敏陶瓷薄膜的金属基板封装白光LED，降低LED热阻和成本，提高抗静电击穿性能。其原理是利用高热导Bi2O3等纳米晶添加入基体陶瓷材料中，经过烧结，Bi2O3等分布在ZnO颗粒边界，一方面，弱P型Bi2O3与N型半导体ZnO颗粒形成PN-NP结网络，类似齐纳二极管，具有阻低压通高压的压敏电阻性能，防护静电；另一方面，形成颗粒边界纳米晶网络，电子声子热导不仅在基质陶瓷材料中传递，也通过纳米晶网络传递，实现热并联传递路径，提高陶瓷基片材料的导热系数和韧性，其等效图如图3所示。用此材料封装的LED，成本降低，LED整体热阻小，抗静电和电流瞬间涌流能力强。
本发明有益效果是：LED封装结构简单，热阻小，高效，抗光衰能力佳，抗静电击穿和抗电流瞬间涌流能力强，寿命长，成本低廉；适用于制造低成本高效大功率LED。
附图说明
图1是本发明一个实施例的结构示意图。
图2是本发明陶瓷基板微观结构等效示意图。
图3是本发明一个实施例的电气等效效果示意图。
图4是本发明第二个实施例的结构示意图。
图5是本发明第三个实施例的结构示意图。
图中标号：1为Bi2O3添加的ZnO压敏陶瓷基板，2为铜/银双层膜电极，3为围坝胶，4为LED芯片，5为金丝连线，6为透明胶，7为荧光胶，8为透明硅胶。9为ZnO颗粒，10为Bi2O3颗粒。11为铝基板，12为Bi2O3添加的ZnO压敏陶瓷薄膜。13为银胶，14为金属热沉，15为引线角，16为模塑料，17为PMMA透镜盖。
具体实施方式
本发明中使用的术语，除另有说明，具有一般专业领域普通技术人员所理解含义。
下面结合具体实施例附图1对本发明进行详细说明。
具体制备步骤如下：
1、称取纳米添加陶瓷和高纯ZnO粉末，以0.5-40%摩尔和60-99.5%摩尔的比例搅拌混合。
2、上述混合物初步搅拌混合均匀，利用球磨机球磨混合。
3、等静压制作生坯片，生坯料片高温烧结成型。具体是从上述球磨罐中取出混合均匀陶瓷粉末；适当加入粘结剂如聚乙烯醇黏胶；粉末装入模具中并在模具中等静压成型制成生坯料，等静压压强30-300MPa，具体要看模具直径大小确定。
4、模具退模，生坯料取出。
5、高温烧结，烧结温度为800-1700oC，保温时间1-10小时，推荐保温1200oC，时间2小时。待降温适中，从炉腔中取出陶瓷片。
6、陶瓷片表面抛光，获得陶瓷基板1。
7、陶瓷表面金属化。技术方案可采取共晶焊技术和溅射法，推荐采用射频溅射法。溅射铜膜，其特征是铜膜厚度0.5-10μm，推荐2μm；或铜/银双层膜2，其特征是铜/银双层膜铜膜厚度0.5-10μm，推荐2μm；银膜厚20-200nm，推荐100nm。
8、铜膜，铜/银双层膜线路化。利用标准湿法刻蚀工艺刻蚀铜膜，铜/银双层膜电气线路，形成薄膜电极。刻蚀电路可以是刻蚀单芯片封装线路；也可以刻蚀多芯片封装线路；根据实际LED灯具要求确定线路设计。
9、制做围坝胶。将围坝胶3围圈在带有电气线路的基板上，形成封装模块单元。
10、将LED芯片4用焊锡层或银胶固定在基板固晶铜银双层膜2上，具体是利用金锡焊料焊接；金锡合金重量比4：1，焊接温度300-310oC；金锡焊料共晶融化后降温，将LED芯片固定在金属化基板上；或利用银胶，具体是利用点胶机将银胶点在铜银双层膜2上，将LED芯片4按压在粘结在双层膜2上；随后在烘烤箱中烘烤2小时，烘烤温度120oC。
11、利用金丝球焊机在LED芯片正负极打金线5在基板铜/银薄膜电气线路上。
12、将AB胶或硅胶6灌注入围坝胶3内，晾平；灌注胶量以晾平后胶面6恰好覆盖LED芯片4表面为宜。烘干透明胶6直至固化。
13、将混有荧光粉的AB胶或硅胶7灌注入围坝胶3内，透明胶6上表，晾平；灌注胶量根据技术参数确定。烘干荧光胶7直至固化。
14、将硅胶8灌注入围坝胶3内，荧光胶7上表，晾平；灌注胶量以晾平后胶面8与围坝胶3持平为宜。烘干透明硅胶8直至固化。制备得ZnO压敏陶瓷基板封装白光LED。
为更进一步解释清楚ZnO陶瓷基板LED制备，下面以具体实施例说明。
实施例1称量适量ZnO和Bi2O3粉末，按照摩尔比98%：2%的比例搅拌混合均匀，经球磨、等静压成型、制作生坯，在氮气常压气氛炉中以1100-1250oC烧结。其中，等静压压强为50Mpa，常压高温烧结保温时间2小时，待温度降到300oC以下，取出得到直径5cm，厚度1.2mm陶瓷基片。经下列工艺制备得到LED：
1、陶瓷片表面抛光。
2、利用酒精，丙酮清洗表面，用去离子水冲洗干净并在200oC温度下烘烤10-60分钟。
3、在陶瓷正反双表面利用等离子体溅射制作铜/银膜；铜/银双层膜厚度分别为2μm和200nm。
4、利用标准湿法刻蚀工艺在陶瓷正表面刻蚀双层膜电气线路。
5、利用围坝胶围圈ZnO压敏陶瓷基板正面，形成4x4固晶线路基板。
6、将十六颗LED芯片固定在上述基板固晶杯上，具体是利用点胶机将银胶点在铜/银双层膜固晶杯上，将十六颗LED芯片刺晶按压粘结其上；随后在烘烤箱中烘烤2小时，烘烤温度120oC。冷却，待温度降到室温取出。
7、利用金丝球焊机将十六颗LED芯片的正负极打线在基板正负极，形成4串联后4并联的4x4的LED点阵。
8、将低粘滞性的AB胶按1：1混合搅拌均匀，后经真空脱泡，灌注入围坝胶，晾平；灌注胶量以晾平后胶面恰好覆盖LED芯片表面为宜。烘干透明胶直至固化。
9、将黄色YAG荧光粉按质量百分比5-8%的比例混入上述AB内，搅拌混合均匀，后经真空脱泡，灌注入围坝胶，晾平，厚度大概0.5-1mm，按照所需LED产品的色温决定。烘干荧光胶直至固化。
10、重复步骤8；灌注胶量以晾平后胶面与围坝胶持平为宜。烘干透明胶直至固化。制备得ZnO压敏陶瓷基板上封装白光LED模块化光源阵列，如图1所示。
实施例2
结合图4说明
1、按照实施例1相同工艺制备得到Bi2O3掺杂ZnO陶瓷圆片。
2、将上述陶瓷圆片放入磁控溅射腔体的靶材夹板。
3、在磁控溅射腔体的基片托盘放入金属铝基片11。
4、开启磁控溅射，在金属铝基片上获得10μm厚Bi2O3掺杂ZnO陶瓷薄膜12。
5、在上述基片上在溅射铜/银双层膜电极2。
6、按照实施例1步骤4到步骤10制备得到LED模块化光源阵列。LED光源模块的剖面整体效果示意图如图4。
实施例3
结合图5说明
1、按照实施例2步骤1到步骤5相同工艺制备得到覆盖有ZnO压敏陶瓷薄膜和金属化薄膜的大块铝基板。
2、按照实施1步骤4相同工艺在上述基板上制备得到电气线路。
3、切割上述基板，形成单颗封装陶瓷基板，具体包括铝基板11，Bi2O3添加的ZnO压敏陶瓷薄膜12，铜/银双层膜电极2。
4、将包括金属热沉14、引线脚15、模塑料16的LED支架利用银胶13粘结在上述基板上。
5、烘烤箱中烘烤2小时，烘烤温度120oC。冷却，待温度降到室温取出。
6、将引线脚15焊接在正负电极3上。
7、将LED芯片4用金丝连线5焊接在引线脚15上。
8、将荧光胶7点滴在LED芯片4上。
9、将PMMA塑料透镜17盖住LED支架上，覆盖LED芯片2和LED荧光胶7。
10、用灌胶机将透明胶8灌注入PMMA透镜盖17，并用压边机压边制备得到单颗粒大功率LED，整体效果图如图5所示。

Claims (7)

1.一种ZnO基压敏复合陶瓷基板封装的LED的制备方法，ZnO基压敏复合陶瓷基板封装的LED，包括散热基板、LED芯片、金丝连线、荧光粉和硅胶，所述散热基板采用ZnO基压敏复合陶瓷基板，或具有ZnO基压敏复合陶瓷薄膜的基板，该ZnO基压敏复合陶瓷的材料由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；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；
I.散热基板，
制作ZnO基压敏复合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；高温氧气气氛常压或热压烧结，烧结温度为800-1800℃；陶瓷片表面抛光；
(3)复合基板表面金属化，采取共晶焊法或溅射覆铜法，所述共晶焊法，包括铜箔在陶瓷表面压延；压延后烧结，烧结温度900-1100℃得到铜膜，厚度为1-10μm；所述溅射覆铜法按射频溅射法溅射铜膜在金属基板上的ZnO基压敏复合陶瓷薄膜上，铜膜厚度0.2-2μm，或者在上述溅射铜膜上再溅射一层银膜，银膜厚度20-200nm；
(4)铜膜，或铜/银双层膜线路化，利用湿法刻蚀工艺刻蚀铜膜，或铜/银双层膜电气线路，电气线路的参数和图案按单颗粒LED芯片封装和多颗粒LED芯片封装要求具体确定；
制备具有ZnO基压敏复合陶瓷薄膜的基板的步骤如下：
(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，利用等静压制作圆片靶材，靶材高温烧结，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50-300MPa；模具退模，圆片取出；高温氧气气氛常压或热压烧结，烧结温度为800-1800℃；
(3)靶材薄膜化，靶材装入磁控溅射或脉冲激光沉积***腔体的靶材夹中，金属基板装入基片夹中，利用磁控溅射或脉冲激光沉积在金属基板上制备10nm-50μm厚ZnO基压敏复合陶瓷薄膜；
(4)薄膜表面金属化，采取共晶焊法或溅射覆铜法，所述共晶焊法，包括铜箔在薄膜表面压延；压延后烧结，烧结温度900-1100℃得到铜膜，厚度为1-10μm；所述溅射覆铜法按溅射法溅射铜膜在金属基板上的ZnO基压敏复合陶瓷薄膜上，铜膜厚度0.2-2μm，或者在上述溅射铜膜上再溅射一层银膜，银膜厚度20-200nm；
(5)铜膜，或铜/银双层膜线路化，利用湿法刻蚀工艺刻蚀铜膜，或铜/银双层膜电气线路，电气线路的参数和图案按单颗粒LED芯片封装和多颗粒LED芯片封装要求具体确定；
II.封装白光LED
利用COB封装工艺单颗粒封装或多芯片集成封装制作LED；
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所述的制备方法，其特征在于，所述具有ZnO基压敏复合陶瓷薄膜的基板中，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所述的制备方法，其特征在于，所述ZnO基压敏复合陶瓷薄膜厚度为10nm-50μm。
4.根据权利要求1所述的制备方法，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所述的制备方法，其特征在于，所述ZnO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5所述的制备方法，其特征在于，所述ZnO基质陶瓷的纳米颗粒粒径为10-1000nm，第二相纳米陶瓷的纳米颗粒粒径为10-500nm；第二相纳米陶瓷的纳米晶须的直径为10-500nm，长度为1-50μm。
7.一种由权利要求1-6之一所述制备方法得到的ZnO基压敏复合陶瓷基板封装的LED。
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