專利名稱：一種大直徑高功率太陽(yáng)花復(fù)合散熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)涉及大功率LED散熱技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種大直徑高功率太陽(yáng)花復(fù)合散熱裝置。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體發(fā)光二極管(LED)是一種半導(dǎo)體固體發(fā)光器件，利用固體半導(dǎo)體芯片作為發(fā)光材料，通過(guò)載流子發(fā)生復(fù)合放出過(guò)剩的能量而引起光子發(fā)射，直接發(fā)出紅、黃、藍(lán)、綠、青、橙、紫、白色的光。對(duì)于W級(jí)(彡Iff)高功率LED而言，而芯片尺寸僅為ImmX Imm
2.5mmX 2.5_，即芯片的功率密度很大，這種大功率LED在工作中會(huì)產(chǎn)生大量熱量，當(dāng)溫度超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)限定值時(shí)將導(dǎo)致不可恢復(fù)性光強(qiáng)衰減，有研究表明，單個(gè)LED的工作溫度如果升高10°C，其可靠性則會(huì)減少50%，伴隨著LED高性能、微型化、集成化的三大發(fā)展趨勢(shì)，散熱問(wèn)題越來(lái)越突出，熱量在芯片處的累積將嚴(yán)重影響其穩(wěn)定性和使用壽命，這成為高亮度LED組合光源大規(guī)模投入實(shí)用的制約因素，因而對(duì)發(fā)熱量加以控制使其工作溫度保持在規(guī)定的范圍內(nèi)，是保證其性能的關(guān)鍵?，F(xiàn)有技術(shù)中的大功率LED芯片散熱，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、重量較重、散熱效率不高，而且使用不方便；再者，現(xiàn)有技術(shù)中還未曾有記載關(guān)于大直徑散熱的研究。綜上所述，研發(fā)一種大直徑高功率太陽(yáng)花復(fù)合散熱裝置的技術(shù)，在工業(yè)上和經(jīng)濟(jì)上具有深遠(yuǎn)和重大的意義。
發(fā)明內(nèi)容本申請(qǐng)的目的 在于避免現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種大直徑高功率太陽(yáng)花
復(fù)合散熱裝置。本申請(qǐng)的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種大直徑高功率太陽(yáng)花復(fù)合散熱裝置，包括有大功率LED芯片、后端蓋、芯片安裝板、中空散熱腔以及沿所述中空散熱腔的外壁設(shè)置的太陽(yáng)花翅片；所述后端蓋及所述芯片安裝板將所述中空散熱腔封閉形成真空的用于灌注液態(tài)工質(zhì)的中空散熱腔；所述中空散熱腔內(nèi)設(shè)置有多個(gè)芯棒，所述芯棒的一端與所述后端蓋的內(nèi)側(cè)連接，所述芯棒的另一端與所述芯片安裝板的內(nèi)側(cè)連接，所述芯棒的外表面設(shè)置有若干個(gè)沿軸向設(shè)置的微溝槽；所述大功率LED芯片固定于所述芯片安裝板的外側(cè)。其中，所述多個(gè)芯棒沿所述芯片安裝板的內(nèi)側(cè)呈環(huán)狀分布設(shè)置。其中，所述多個(gè)芯棒沿所述芯片安裝板的內(nèi)側(cè)呈陳列式分布設(shè)置。其中，所述多個(gè)芯棒沿所述芯片安裝板的內(nèi)側(cè)呈不均勻分布設(shè)置。其中,所述芯棒為實(shí)體金屬棒。其中，所述芯棒為相變傳熱棒，所述相變傳熱棒設(shè)置有用于充有液態(tài)工質(zhì)的密封腔體。其中，所述相變傳熱棒的內(nèi)表面設(shè)置有微溝槽吸液芯結(jié)構(gòu)或者絲網(wǎng)吸液芯結(jié)構(gòu)或者燒結(jié)吸液芯結(jié)構(gòu)。其中，所述中空散熱腔的內(nèi)壁設(shè)置有若干個(gè)沿軸向設(shè)置的微溝槽。其中，所述太陽(yáng)花翅片設(shè)置有波形微結(jié)構(gòu)。其中，所述中空散熱腔的腔體截面為圓形、橢圓形、矩形、三角形、正六邊形和梯形中的任一種。本申請(qǐng)的有益效果:一種大直徑高功率太陽(yáng)花復(fù)合散熱裝置，包括有大功率LED芯片、后端蓋、芯片安裝板、中空散熱腔以及沿所述中空散熱腔的外壁設(shè)置的太陽(yáng)花翅片；所述后端蓋及所述芯片安裝板將所述中空散熱腔封閉形成真空的用于灌注液態(tài)工質(zhì)的中空散熱腔；所述中空散熱腔內(nèi)設(shè)置有多個(gè)芯棒，所述芯棒的一端與所述后端蓋的內(nèi)側(cè)連接，所述芯棒的另一端與所述芯片安裝板的內(nèi)側(cè)連接，所述芯棒的外表面設(shè)置有若干個(gè)沿軸向設(shè)置的微溝槽；所述大功率LED芯片固定于所述芯片安裝板的外側(cè)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)中大功率LED芯片的熱量通過(guò)芯片安裝板傳遞至中空散熱腔內(nèi)，使其內(nèi)部的液態(tài)工質(zhì)蒸發(fā)，由于中空散熱腔的內(nèi)壁以及芯棒的外表面均設(shè)置有若干個(gè)沿軸向設(shè)置的微溝槽，能產(chǎn)生更大的毛細(xì)力，使得液態(tài)工質(zhì)的回流速度加快，從而使得大直徑太陽(yáng)花散熱器具有更好的散熱效果，同時(shí)還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、無(wú)需消耗額外能源的特點(diǎn)，可作為大直徑高功率LED照明裝置的散熱，具有很大的經(jīng)濟(jì)效率和市場(chǎng)前景。

利用附圖對(duì)本申請(qǐng)作進(jìn)一步說(shuō)明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本申請(qǐng)的任何限制，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。圖1是本申請(qǐng)的一種大直徑高功率太陽(yáng)花復(fù)合散熱裝置的局部結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本申 請(qǐng)的一種大直徑高功率太陽(yáng)花復(fù)合散熱裝置的中空腔體及太陽(yáng)花翅片的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本申請(qǐng)的一種大直徑高功率太陽(yáng)花復(fù)合散熱裝置的后端蓋、芯棒和芯片安裝板的組裝結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本申請(qǐng)的一種大直徑高功率太陽(yáng)花復(fù)合散熱裝置的芯棒分布的一種結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本申請(qǐng)的一種大直徑高功率太陽(yáng)花復(fù)合散熱裝置的芯棒分布的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本申請(qǐng)的一種大直徑高功率太陽(yáng)花復(fù)合散熱裝置的芯棒的一種結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是本申請(qǐng)的一種大直徑高功率太陽(yáng)花復(fù)合散熱裝置的芯棒的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。圖8是圖7中“A”處的放大結(jié)構(gòu)示意圖。在圖1至圖8中包括有:1-后端蓋、2——芯片安裝板、3——中空散熱腔、31——微溝槽、[0031]4——太陽(yáng)花翅片、5——芯棒、51——微溝槽、6——吸液芯結(jié)構(gòu)、7——液態(tài)工質(zhì)。
具體實(shí)施方式
結(jié)合以下實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)作進(jìn)一步描述。實(shí)施例1。本申請(qǐng)的一種大直徑高功率太陽(yáng)花復(fù)合散熱裝置的具體實(shí)施方式
之一，如圖1、圖2和圖3所示，包括有大功率LED芯片、后端蓋1、芯片安裝板2、中空散熱腔3以及沿所述中空散熱腔3的外壁設(shè)置的太陽(yáng)花翅片4 ;所述后端蓋I及所述芯片安裝板2將所述中空散熱腔3封閉形成真空的用于灌注液態(tài)工質(zhì)7的中空散熱腔3 ;所述中空散熱腔3內(nèi)設(shè)置有多個(gè)芯棒5，所述芯棒5的一端與所述后端蓋I的內(nèi)側(cè)連接，所述芯棒5的另一端與所述芯片安裝板2的內(nèi)側(cè)連接，所述芯棒5的外表面設(shè)置有若干個(gè)沿軸向設(shè)置的微溝槽51 ;所述大功率LED芯片固定于所述芯片安裝板2的外側(cè)。微溝槽51的截面可以為矩形或者是梯形，還可以選擇波紋形。制造時(shí)，將后端蓋I和芯片安裝板2分別進(jìn)行倒角、將其與中空散熱腔3的兩端密封焊接，在后端蓋I上設(shè)置有抽真空密封口，抽真空后往中空散熱腔3內(nèi)灌注適量的液態(tài)工質(zhì)7，然后將抽真空密封口進(jìn)行緊密地密封。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)中大功率LED芯片的熱量通過(guò)芯片安裝板2傳遞至中空散熱腔3內(nèi)，使其內(nèi)部的液態(tài)工質(zhì)7蒸發(fā)，由于中空散熱腔3中芯棒5的外表面 均設(shè)置有若干個(gè)沿軸向設(shè)置的微溝槽51，能產(chǎn)生更大的毛細(xì)力，使液態(tài)工質(zhì)7的回流速度加快，同時(shí)傳熱面積也顯著增大，從而使得大直徑太陽(yáng)花散熱器具有更好的散熱效果，尤其適用于大直徑高功率的散熱裝置，同時(shí)還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、無(wú)需消耗額外能源的特點(diǎn)，可作為大功率LED照明裝置的散熱，具有很大的經(jīng)濟(jì)效率和市場(chǎng)前景。具體的，所述中空散熱腔3的內(nèi)壁設(shè)置有若干個(gè)沿軸向設(shè)置的微溝槽31。若干個(gè)微溝槽31沿所述太陽(yáng)花散熱腔的內(nèi)壁呈等距離分布設(shè)置。微溝槽31的設(shè)置以便能夠產(chǎn)生工質(zhì)循環(huán)的毛細(xì)力。微溝槽31的截面可以為矩形或者是梯形，還可以選擇波紋形。具體的，所述太陽(yáng)花翅片4設(shè)置有波形微結(jié)構(gòu)。以擴(kuò)大翅片的散熱面積。其中該波形微結(jié)構(gòu)可以是由相同的波形組成的微結(jié)構(gòu)，也可以是由不同的波形組成的微結(jié)構(gòu)。具體的，所述中空散熱腔3的腔體截面為圓形、橢圓形、矩形、三角形、正六邊形和梯形中的任一種。另，中空散熱腔3及太陽(yáng)花翅片4可以采用金屬鋁或銅制成，液態(tài)工質(zhì)7可以采用丙酮、純水或乙醇。實(shí)施例2。本申請(qǐng)的一種大直徑高功率太陽(yáng)花復(fù)合散熱裝置的具體實(shí)施方式
之二，如圖4所示，本實(shí)施例的主要技術(shù)方案與實(shí)施例1相同，在本實(shí)施例中未解釋的特征，采用實(shí)施例1中的解釋，在此不再進(jìn)行贅述。本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于，所述多個(gè)芯棒5沿所述芯片安裝板2的內(nèi)側(cè)呈環(huán)狀分布設(shè)置。呈環(huán)狀分布設(shè)置的芯棒5將中空散熱腔3體分成不同的空間，增大了傳熱面積，所以有利于密封在中空散熱腔3體內(nèi)的液態(tài)工質(zhì)7的傳熱，提高了散熱效果。實(shí)施例3。本申請(qǐng)的一種大直徑高功率太陽(yáng)花復(fù)合散熱裝置的具體實(shí)施方式
之三，如圖5所示，本實(shí)施例的主要技術(shù)方案與實(shí)施例1相同，在本實(shí)施例中未解釋的特征，采用實(shí)施例1中的解釋，在此不再進(jìn)行贅述。本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于，所述多個(gè)芯棒5沿所述芯片安裝板2的內(nèi)側(cè)呈陳列式分布設(shè)置。呈陣列式分布設(shè)置的芯棒5將中空散熱腔3體分成不同的空間，增大了傳熱面積，所以有利于密封在中空散熱腔3體內(nèi)的液態(tài)工質(zhì)7的傳熱，提聞了散熱效果。實(shí)施例4。本申請(qǐng)的一種大直徑高功率太陽(yáng)花復(fù)合散熱裝置的具體實(shí)施方式
之四，本實(shí)施例的主要技術(shù)方案與實(shí)施例1相同，在本實(shí)施例中未解釋的特征，采用實(shí)施例1中的解釋，在此不再進(jìn)行贅述。本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于，所述多個(gè)芯棒5沿所述芯片安裝板2的內(nèi)側(cè)呈不均勻分布設(shè)置。呈不均勻不規(guī)則分布設(shè)置的芯棒5將中空散熱腔3體分成不同的空間，液態(tài)工質(zhì)7在各個(gè)不同的空間內(nèi)往復(fù)流動(dòng)，可以改善其流動(dòng)速度，增大了傳熱面積和加大了傳熱效率，所以有利于密封在中空散熱腔3體內(nèi)的液態(tài)工質(zhì)7的傳熱，提高了散熱效果。實(shí)施例5。本申請(qǐng)的一種大直徑高功率太陽(yáng)花復(fù)合散熱裝置的具體實(shí)施方式
之五，如圖6所示，本實(shí)施例的主要技術(shù)方案與實(shí)施例1相同，在本實(shí)施例中未解釋的特征，采用實(shí)施例1中的解釋，在此不再進(jìn) 行贅述。本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于，所述芯棒5為實(shí)體金屬棒。優(yōu)選的，金屬棒選用傳熱效果好的材料制作，鋁或銅均可，但考慮到銅的成本較高，所以常常采用鋁棒。實(shí)施例6。本申請(qǐng)的一種大直徑高功率太陽(yáng)花復(fù)合散熱裝置的具體實(shí)施方式
之六，如圖7和圖8所示，本實(shí)施例的主要技術(shù)方案與實(shí)施例1相同，在本實(shí)施例中未解釋的特征，采用實(shí)施例I中的解釋，在此不再進(jìn)行贅述。本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于，所述芯棒5為相變傳熱棒，所述相變傳熱棒設(shè)置有用于充有液態(tài)工質(zhì)7的密封腔體。密封腔體中的液態(tài)工質(zhì)7可以進(jìn)一步傳熱。具體的，所述相變傳熱棒的內(nèi)表面設(shè)置有微溝槽吸液芯結(jié)構(gòu)6或者絲網(wǎng)吸液芯結(jié)構(gòu)6或者燒結(jié)吸液芯結(jié)構(gòu)6。最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本申請(qǐng)的技術(shù)方案，而非對(duì)本申請(qǐng)保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)作了詳細(xì)地說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本申請(qǐng)的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本申請(qǐng)技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。
權(quán)利要求1.一種大直徑高功率太陽(yáng)花復(fù)合散熱裝置，其特征在于:包括有大功率LED芯片、后端蓋、芯片安裝板、中空散熱腔以及沿所述中空散熱腔的外壁設(shè)置的太陽(yáng)花翅片；所述后端蓋及所述芯片安裝板將所述中空散熱腔封閉形成真空的用于灌注液態(tài)工質(zhì)的中空散熱腔；所述中空散熱腔內(nèi)設(shè)置有多個(gè)芯棒，所述芯棒的一端與所述后端蓋的內(nèi)側(cè)連接，所述芯棒的另一端與所述芯片安裝板的內(nèi)側(cè)連接，所述芯棒的外表面設(shè)置有若干個(gè)沿軸向設(shè)置的微溝槽；所述大功率LED芯片固定于所述芯片安裝板的外側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大直徑高功率太陽(yáng)花復(fù)合散熱裝置，其特征在于:所述多個(gè)芯棒沿所述芯片安裝板的內(nèi)側(cè)呈環(huán)狀分布設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大直徑高功率太陽(yáng)花復(fù)合散熱裝置，其特征在于:所述多個(gè)芯棒沿所述芯片安裝板的內(nèi)側(cè)呈陳列式分布設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大直徑高功率太陽(yáng)花復(fù)合散熱裝置，其特征在于:所述多個(gè)芯棒沿所述芯片安裝板的內(nèi)側(cè)呈不均勻分布設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種大直徑高功率太陽(yáng)花復(fù)合散熱裝置，其特征在于:所述芯棒為實(shí)體金屬棒。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種大直徑高功率太陽(yáng)花復(fù)合散熱裝置，其特征在于:所述芯棒為相變傳熱棒，所述相變傳熱棒設(shè)置有用于充有液態(tài)工質(zhì)的密封腔體。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種大直徑高功率太陽(yáng)花復(fù)合散熱裝置，其特征在于:所述相變傳熱棒的內(nèi)表面設(shè)置有微溝槽吸液芯結(jié)構(gòu)或者絲網(wǎng)吸液芯結(jié)構(gòu)或者燒結(jié)吸液芯結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大直徑高功率太陽(yáng)花復(fù)合散熱裝置，其特征在于:所述中空散熱腔的內(nèi)壁設(shè)置有若干個(gè)沿軸向設(shè)置的微溝槽。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述 的一種大直徑高功率太陽(yáng)花復(fù)合散熱裝置，其特征在于:所述太陽(yáng)花翅片設(shè)置有波形微結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大直徑高功率太陽(yáng)花復(fù)合散熱裝置，其特征在于:所述中空散熱腔的腔體截面為圓形、橢圓形、矩形、三角形、正六邊形和梯形中的任一種。
專利摘要一種大直徑高功率太陽(yáng)花復(fù)合散熱裝置，包括有大功率LED芯片、后端蓋、芯片安裝板、中空散熱腔以及沿中空散熱腔的外壁設(shè)置的太陽(yáng)花翅片；后端蓋及芯片安裝板將中空散熱腔封閉形成真空的用于灌注液態(tài)工質(zhì)的中空散熱腔；中空散熱腔內(nèi)設(shè)置有多個(gè)芯棒，芯棒的一端與后端蓋的內(nèi)側(cè)連接，芯棒的另一端與芯片安裝板的內(nèi)側(cè)連接，芯棒的外表面設(shè)置有若干個(gè)沿軸向設(shè)置的微溝槽；大功率LED芯片固定于芯片安裝板的外側(cè)。由于中空散熱腔的內(nèi)壁以及芯棒的外表面均設(shè)置有若干個(gè)沿軸向設(shè)置的微溝槽，能產(chǎn)生更大的毛細(xì)力，使得液態(tài)工質(zhì)的回流速度加快，從而使得大直徑太陽(yáng)花散熱器具有更好的散熱效果，同時(shí)還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、無(wú)需消耗額外能源的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F21V29/00GK203115910SQ20122073228
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月27日
發(fā)明者段吉安, 向建化, 周海波, 鄧圭玲, 李軍輝 申請(qǐng)人:中南大學(xué)