專利名稱：Led燈具高散熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種LED燈具高散熱裝置，屬于照明設(shè)備冷卻裝置的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
LED是第四代照明光源，LED燈具在我國甚至世界上都是正在被大力推廣的高效節(jié)能綠色產(chǎn)品，用于公共照明需要較大功率，例如路燈照明的功率最少也要大于70W，多數(shù)采用100W 250W進(jìn)行路燈照明，大功率下，照明燈具的散熱是要重點(diǎn)考慮的問題，特別是對(duì)于LED。由于LED在工作過程中會(huì)放出大量的熱量，使管芯結(jié)溫迅速上升，LED芯片溫度的升高將導(dǎo)致發(fā)光器件性能的變化與電光轉(zhuǎn)換效率衰減，研究數(shù)據(jù)表明假如LED芯片結(jié)溫為25度時(shí)的發(fā)光量為100%，那么結(jié)溫上升至60度時(shí)其發(fā)光量就只有90%，結(jié)溫為100度時(shí)就下降到80%，結(jié)溫為140度時(shí)就只有70%，可見改善散熱、控制結(jié)溫對(duì)LED芯片的發(fā)光效率是十分關(guān)鍵的。由于燈具內(nèi)部空間狹小，如果散熱效果不好會(huì)導(dǎo)致熱量積聚，溫度升高，使LED 正、反向電流增大，降低LED的使用壽命，高溫也使熒光粉、封裝材料的光電特性產(chǎn)生嚴(yán)重變化、光衰嚴(yán)重、壽命縮短，可見改善散熱、控制結(jié)溫對(duì)LED燈具的使用壽命也是十分關(guān)鍵的。LED的散熱不是僅靠一項(xiàng)措施就可以達(dá)到良好的效果，需要從多個(gè)方面入手改進(jìn)， 如封裝結(jié)構(gòu)、導(dǎo)熱方式等，目前行業(yè)中有采用熱管散熱，其填充物為液體，如《中國照明電器》2009年第1期的文章《LED燈散熱及余熱回收系統(tǒng)》就公開了這樣的熱管散熱方式，熱管中填充低沸點(diǎn)的液體，利用液體的蒸發(fā)與冷凝帶走熱量。這種散熱方式由于熱管中為液體存在泄漏的隱患，而且熱管與液體間的熱阻較大，同時(shí)LED芯片的熱量需透過封裝材料傳導(dǎo)至熱管，目前封裝材料普遍采用塑料或有機(jī)玻璃，熱阻較大。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就在于提供一種LED燈具高散熱裝置，它具有熱阻小的優(yōu)點(diǎn)， 可顯著提高LED燈具的發(fā)光效率，延長LED燈具的使用壽命。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為LED芯片直接集成封裝在銅基板上，銅基板直接嵌入熱管的一端，熱管的另一端連接散熱片，熱管中的填充介質(zhì)為銅粉， 銅粉附著在熱管的內(nèi)壁。采用這樣的技術(shù)方案，與傳統(tǒng)的塑料或有機(jī)玻璃封裝方式相比，LED芯片直接集成封裝在銅基板上并直接嵌入熱管，極大地降低了 LED芯片與熱管之間的熱阻，與熱管中填充低沸點(diǎn)的液體相比，熱管中填充銅粉，極大地降低了熱管與填充介質(zhì)之間的熱阻，從而使 LED芯片至熱管中填充介質(zhì)之間的熱阻大幅降低，顯著提高了散熱效率。熱管中填充銅粉， 從根本上杜絕了填充液體泄漏的隱患。散熱效率的提高，保證了 LED的發(fā)光效率，降低能耗，同時(shí)也延長了 LED燈具的使用壽命。
圖1是本實(shí)用新型LED燈具高散熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型中LED芯片與熱管裝配關(guān)系示意圖。圖3是本實(shí)用新型中熱管填充介質(zhì)的斷面圖。附圖中1前端面板；2 LED芯片；3熱管；4散熱片；5基板；6銅粉。
具體實(shí)施方式
圖1至圖3給出了本實(shí)用新型LED燈具高散熱裝置的具體實(shí)施方式
，它包括前端面板1、LED芯片2、基板5、熱管3、散熱片4，基板5為銅質(zhì)，LED芯片2直接集成封裝在基板5上，基板5直接嵌入熱管3的一端，熱管3的另一端連接散熱片4，熱管3中的填充介質(zhì)為銅粉6，銅粉6附著在熱管3的內(nèi)壁。LED芯片2直接集成封裝在基板5上，使LED芯片2和基板5融為一體，減少了熱阻的傳導(dǎo)層，達(dá)到降低熱阻的目的，LED芯片2的封裝采用金錫合金共晶焊固晶技術(shù)，有助于釋放應(yīng)力、共晶穩(wěn)定、附著可靠，從而確保LED芯片2和基板5緊密銜接，持續(xù)保持較小的熱阻。LED芯片2封裝在基板5上之后，基板5直接嵌入熱管3的一端，使帶LED芯片2 的基板5與熱管3融為一體，減少了熱阻的傳導(dǎo)層，達(dá)到降低熱阻的目的。熱管3的另一端連接散熱片4，散熱片4一般采用鰭片式，這樣與空氣接觸面積大， 散熱效果好。熱管3中的填充介質(zhì)為銅粉6，銅粉6附著在熱管3的內(nèi)壁，用銅粉6替代低沸點(diǎn)液體做熱交換媒介，熱阻很小，傳導(dǎo)能力很高，導(dǎo)熱系數(shù)是普通熱管的60倍左右，也有效地杜絕了液體、氣體作為熱交換媒介泄漏的缺陷。作為照明使用，LED芯片2應(yīng)成組使用，多個(gè)LED芯片2固定安裝在前端面板1上， 成陣列均勻分布，帶多個(gè)LED芯片2的前端面板1安裝在燈具內(nèi)，實(shí)現(xiàn)燈具照明。采用這樣的結(jié)構(gòu)，顯著降低了 LED燈具中各熱量傳遞環(huán)節(jié)的熱阻，LED燈具的散熱效率顯著提高，保證了 LED的發(fā)光效率，有效降低了能耗，同時(shí)也延長了 LED燈具的使用壽命，實(shí)驗(yàn)證實(shí)采用本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案后LED燈具的使用壽命可達(dá)50000小時(shí)以上。
權(quán)利要求1.一種LED燈具高散熱裝置，包括前端面板(1)、LED芯片(2)、基板(5)、熱管(3)、散熱片(4)，LED芯片(2)固定安裝在前端面板(1)上，熱管(3)的一端連接基板(5)、另一端連接散熱片(4)，其特征在于所述的基板(5)為銅質(zhì)，LED芯片(2)直接集成封裝在基板(5) 上，基板(5 )直接嵌入熱管(3 )的一端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED燈具高散熱裝置，其特征在于所述的熱管(3)中的填充介質(zhì)為銅粉(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED燈具高散熱裝置，其特征在于所述的銅粉(6)附著在熱管(3)的內(nèi)壁。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED燈具高散熱裝置，其特征在于所述的LED芯片(2)與銅質(zhì)基板(5 )的直接集成封裝采用金錫合金共晶焊固晶技術(shù)封裝。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種LED燈具高散熱裝置，包括前端面板1、LED芯片2、基板5、熱管3、散熱片4，基板5為銅質(zhì)，LED芯片2直接集成封裝在基板5上，基板5直接嵌入熱管3的一端，熱管3的另一端連接散熱片4，熱管3中的填充介質(zhì)為銅粉6，銅粉6附著在熱管3的內(nèi)壁，采用這樣的結(jié)構(gòu)，顯著降低了LED燈具中各熱量傳遞環(huán)節(jié)的熱阻，LED燈具的散熱效率顯著提高，保證了LED的發(fā)光效率，有效降低了能耗，同時(shí)也延長了LED燈具的使用壽命。
文檔編號(hào)F21V29/00GK202253496SQ201120334379
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月7日
發(fā)明者黃爾南 申請(qǐng)人:福建藍(lán)藍(lán)高科技發(fā)展有限公司