用于光電子部件的塑料立柱式散熱器結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利說明】
所屬技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于光電子部件散熱器制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及LED燈具散熱和集成電路電子部件散熱的塑料立柱式散熱器結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]在LED節(jié)能照明燈具和集成電路電子部件中，目前多使用鋁合金等導(dǎo)熱系數(shù)高的金屬作為散熱器，這種散熱器需將鋁型材壓鑄、擠壓成型，還需要水洗除油、打磨去毛邊，甚至陽極氧化等多道工序，工藝復(fù)雜、成本高、消耗大量資源、容易漏電造成人身傷害，市場上也出現(xiàn)部分導(dǎo)熱塑料，導(dǎo)熱塑料是在一般普通塑料的基礎(chǔ)上添加金屬粉末等填料重新均勻混合后造粒得到的一種特種塑料，導(dǎo)熱塑料導(dǎo)熱系數(shù)大概為板內(nèi)12W/(m.k)左右，比普通塑料的導(dǎo)熱系數(shù)0.15-0.3ff/(m.k)要高，但導(dǎo)熱塑料因添加填料密度比普通塑料大，單位成本也是普通塑料的好幾倍，而且在注塑加工過程中流動性差，容易對注塑機(jī)的料桿造成較大磨損。
[0003]以聚苯硫醚時3)、尼龍6(?46)/尼龍46(?么46)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚對苯二酰對苯二胺(PPA)、聚醚醚酮(PEEK)、聚乙烯(PE)等為代表的普通塑料因?yàn)閷?dǎo)熱系數(shù)低的原因并沒有被運(yùn)用到散熱器的制造領(lǐng)域中，反而只要是制造散熱器，一般技術(shù)人員都不會選擇使用導(dǎo)熱系數(shù)低的普通塑料，認(rèn)為普通塑料解決不了導(dǎo)熱散熱問題。但普通塑料成本低、生產(chǎn)使用環(huán)境和工藝技術(shù)成熟是最大的優(yōu)點(diǎn)，塑料具有非常好的輻射散熱能力，如何規(guī)避塑料導(dǎo)熱系數(shù)低的問題一直是我們解決利用普通塑料制作散熱器的一個技術(shù)瓶頸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服導(dǎo)熱系數(shù)低的普通塑料不能導(dǎo)熱散熱和現(xiàn)有金屬散熱器工藝復(fù)雜、容易漏電造成人身傷害及導(dǎo)熱塑料成本高等不足，本發(fā)明提供一種用于光電子部件的塑料立柱式散熱器結(jié)構(gòu)，該塑料立柱式散熱器結(jié)構(gòu)不僅能利用導(dǎo)熱系數(shù)低的普通塑料制造出能達(dá)到導(dǎo)熱散熱要求的散熱器，而且能改善目前各種光電子部件散熱器的不足，并且制作工藝簡單、成本低廉、材料節(jié)能環(huán)保。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方法是:使用以聚苯硫醚(PPS)、尼龍6(卩么6)/尼龍66(?466)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚對苯二酰對苯二胺(PPA)、聚醚醚酮(PEEK)、聚乙烯(PE)等為代表的普通塑料經(jīng)注塑機(jī)注模成型立柱式塑料散熱器，也就是在塑料散熱器上合理的設(shè)置多根立式散熱柱，散熱柱中間為導(dǎo)熱金屬，是塑料散熱器在注塑成型過程中鑲?cè)?或者散熱器注塑過程中預(yù)留孔位成型后裝配)的鋁質(zhì)或銅質(zhì)或鐵質(zhì)導(dǎo)熱性能優(yōu)良的立式導(dǎo)熱金屬(也可以為石墨)，該立式散熱柱可以為圓柱、三角形柱、菱形柱、正方形柱、梅花形柱或者長方形柱等，導(dǎo)熱金屬可以是多個獨(dú)立的導(dǎo)熱金屬構(gòu)件，也可以是一個整體的導(dǎo)熱金屬構(gòu)件，立柱式塑料散熱器制作完成后，該立式導(dǎo)熱金屬大部分表面被裹覆一層普通塑料，塑料厚度小于2毫米，所用塑料具有一定的融化溫度或者玻璃轉(zhuǎn)化溫度性能，鑲?cè)氲膶?dǎo)熱金屬底端有部分暴露區(qū)，該區(qū)域外露的導(dǎo)熱金屬表面可以直接與LED燈具或集成電路電子芯片模塊熱源接觸，便于熱源直接將熱量傳導(dǎo)到導(dǎo)熱金屬上，導(dǎo)熱金屬再快速均勻定向傳導(dǎo)到散熱器表面，達(dá)到塑料散熱器導(dǎo)熱散熱的作用。塑料立柱式散熱器上可以設(shè)置各種卡扣、凹槽、螺紋、連接件等部件，方便具有在各種類型的部件之間的連接，比如:LED燈E27燈頭、燈罩、電源PCB等的連接。
[0006]本發(fā)明的有益效果是，可以規(guī)避導(dǎo)熱系數(shù)低的普通塑料不能導(dǎo)熱散熱的技術(shù)偏見，通過在散熱器上設(shè)置立式散熱柱，增加對流輻射散熱面積，散熱柱中鑲?cè)雽?dǎo)熱金屬，導(dǎo)熱金屬直接將熱量快速傳導(dǎo)到散熱器表面達(dá)到散熱的效果，解決了普通塑料導(dǎo)熱系數(shù)低，熱量不能很好傳導(dǎo)散熱的技術(shù)難題，同時可以在使用工藝成熟簡單、低成本、材料節(jié)能環(huán)保、安全性能高的基礎(chǔ)上制造出滿足散熱要求的光電子部件的普通塑料散熱器。
【附圖說明】
[0007]圖1是塑料立柱式散熱器側(cè)面圖；
[0008]圖2是導(dǎo)熱金屬側(cè)面圖；
[0009]圖3是實(shí)施例1的一種塑料立柱式散熱器側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖4是實(shí)施例2的一種柱形塑料立柱式散熱器側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖5是實(shí)施例3的一種LED塑料立柱式散熱器燈體的側(cè)面結(jié)構(gòu)立體示意圖；
[0012]圖6是實(shí)施例3的一種LED塑料立柱式散熱器燈體的下截面結(jié)構(gòu)立體示意圖；
[0013]圖7是實(shí)施例3的一種LED塑料立柱式散熱器燈體的上俯視結(jié)構(gòu)立體示意圖；
[0014]圖8是應(yīng)用本發(fā)明的一種LED塑料立柱式散熱器燈體的立體效果圖。
[0015]圖中1.塑料散熱器，2.立式散熱柱，3.鑲?cè)胨芰仙崞鞯膶?dǎo)熱金屬，4.暴露的導(dǎo)熱金屬面。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0017]制作塑料立柱式散熱器模具，使用該模具注塑成型后的塑料散熱器具有立式散熱柱結(jié)構(gòu)特征和連接其它各種類型部件之間的卡扣、凹槽、連接件，散熱柱間距和長度按照散熱要求合理設(shè)置，再制作滿足塑料立柱式散熱器結(jié)構(gòu)要求的立式導(dǎo)熱金屬，然后在使用塑料注塑機(jī)對塑料散熱器的注塑成型過程中，鑲?cè)朐搶?dǎo)熱金屬(或者散熱器注塑過程中預(yù)留孔位成型后裝配)，塑料散熱器制作完成后，該導(dǎo)熱金屬表面被裹覆一層普通塑料，塑料厚度在2毫米以下，鑲?cè)氲膶?dǎo)熱金屬底端有部分暴露區(qū)，該區(qū)域外露的導(dǎo)熱金屬表面可以直接與熱源接觸，便于熱源直接將熱量傳導(dǎo)到導(dǎo)熱金屬上，更進(jìn)一步傳導(dǎo)到塑料散熱器表面，提尚散熱性能。
[0018]實(shí)施例1
[0019]實(shí)施例1展示了本發(fā)明結(jié)構(gòu)的一種典型應(yīng)用。圖1為制作好的塑料立柱式散熱器模具注塑出的塑料立柱式散熱器側(cè)面圖，該散熱器上具有立式散熱柱的結(jié)構(gòu)特征。圖2為滿足塑料立柱式散熱器結(jié)構(gòu)要求的立式導(dǎo)熱金屬。圖3為鑲?cè)雽?dǎo)熱金屬后的塑料立柱式散熱器側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖，導(dǎo)熱金屬在注塑成型過程中被鑲?cè)胨芰仙崞鲀?nèi)，導(dǎo)熱金屬大部分被塑料包裹，包裹在導(dǎo)熱金屬上的塑料厚度在2毫米以下，散熱器底端的導(dǎo)熱金屬有部分暴露區(qū)，該區(qū)域外露的導(dǎo)熱金屬表面可以直接與熱源接觸。
[0020]實(shí)施例2
[0021]實(shí)施例2展示了本發(fā)明結(jié)構(gòu)的另外一種應(yīng)用。圖4為采用本發(fā)明的一種柱形塑料立柱式散熱器側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖，該塑料散熱器同樣具有立式散熱柱這種結(jié)構(gòu)特征，同樣是用塑料注塑機(jī)注塑塑料散熱器，在注塑的過程中預(yù)留下安裝導(dǎo)熱金屬的孔位，散熱器注塑成型后，將導(dǎo)熱金屬裝配鑲?cè)氲剿芰仙崞鲀?nèi)，導(dǎo)熱金屬表面的塑料厚度在2毫米以下，形成散熱柱，這些散熱柱位于散熱器中部，散熱柱連接著整個散熱器的頂部和底部，散熱柱之間有間隔的空隙，便于空氣對流散熱。
[0022]實(shí)施例3
[0023]實(shí)施例3展示了采用本發(fā)明結(jié)構(gòu)的一種LED塑料立柱式散熱器燈體的應(yīng)用。圖5為該運(yùn)用的側(cè)面結(jié)構(gòu)立體示意圖，該散熱燈體經(jīng)注塑機(jī)注塑成型后同樣具有立式散熱柱這種結(jié)構(gòu)特征，同時該散熱燈體上有連接其它各種類型部件之間的卡扣、凹槽、連接件。圖6為該運(yùn)用的下截面結(jié)構(gòu)立體示意圖，不僅具有立式散熱柱的結(jié)構(gòu)特征，散熱燈體底端還有多個孔位鑲?cè)雽?dǎo)熱金屬，鑲?cè)氲膶?dǎo)熱金屬暴露面可以直接與熱源接觸快速傳導(dǎo)熱量。圖7為該運(yùn)用的上俯視結(jié)構(gòu)立體示意圖，立式散熱柱在散熱燈體上相互間隔設(shè)置，增加了對流輻射散熱面積，便于空氣更好的流動散熱。
[0024]圖8是運(yùn)用本發(fā)明的一種LED塑料立柱式散熱燈體的立體效果圖，該塑料散熱燈體上有多根長短不一的立式散熱柱，散熱柱內(nèi)包裹著導(dǎo)熱金屬，該立體圖能夠更好的幫助理解運(yùn)用本發(fā)明的塑料立柱式散熱器的結(jié)構(gòu)特征和設(shè)計(jì)形式的多樣性。
[0025]最后應(yīng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)結(jié)構(gòu)而非限制，本發(fā)明不限于任何特定應(yīng)用。盡管參照實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解對本發(fā)明的技術(shù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改或者等同替換，都不脫離本發(fā)明技術(shù)結(jié)構(gòu)的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.用于光電子部件的塑料立柱式散熱器結(jié)構(gòu)，使用塑料注塑成型后作為散熱器，其特征是:該塑料散熱器上設(shè)置立式散熱柱，散熱柱內(nèi)鑲?cè)肓⑹綄?dǎo)熱金屬。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于光電子部件的塑料立柱式散熱器結(jié)構(gòu)，其特征是:裹覆在導(dǎo)熱金屬上的塑料厚度小于2毫米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于光電子部件的塑料立柱式散熱器結(jié)構(gòu)，其特征是:鑲?cè)氲膶?dǎo)熱金屬可以是多個獨(dú)立的導(dǎo)熱金屬構(gòu)件或者一個整體的導(dǎo)熱金屬構(gòu)件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于光電子部件的塑料立柱式散熱器結(jié)構(gòu)，其特征是:所述導(dǎo)熱金屬是鋁質(zhì)構(gòu)件、鋁合金構(gòu)件、銅質(zhì)構(gòu)件、銅合金構(gòu)件、鐵質(zhì)構(gòu)件、鐵合金構(gòu)件或者石墨構(gòu)件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于光電子部件的塑料立柱式散熱器結(jié)構(gòu)，其特征是:所述導(dǎo)熱金屬的表面有部分暴露區(qū)，用于連接到光電子部件的熱源，建立散熱器與熱源的熱連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于光電子部件的塑料立柱式散熱器結(jié)構(gòu)，其特征是:所述塑料散熱器的塑料材料具有至少80攝氏度、優(yōu)選的至少250攝氏度的融化溫度或者玻璃轉(zhuǎn)化溫度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于光電子部件的塑料立柱式散熱器結(jié)構(gòu)，其特征是:所述塑料散熱器上設(shè)置有各種卡扣、凹槽、螺紋、連接件部件。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于光電子部件的塑料立柱式散熱器結(jié)構(gòu)，其特征是:所述散熱器結(jié)構(gòu)集成于LED燈具或者集成電路電子芯片模塊中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于光電子部件的塑料立柱式散熱器結(jié)構(gòu)，其特征是:所述塑料散熱器的立式散熱柱可以為圓柱、三角形柱、菱形柱、正方形柱、梅花形柱或者長方形柱。
【專利摘要】用于光電子部件的塑料立柱式散熱器結(jié)構(gòu)。為了克服導(dǎo)熱系數(shù)低的普通塑料不能導(dǎo)熱散熱和現(xiàn)有金屬散熱器工藝復(fù)雜、容易漏電造成人身傷害及導(dǎo)熱塑料成本高等不足，本發(fā)明提供一種用普通塑料注塑成型立柱式散熱器結(jié)構(gòu)，該塑料立柱式散熱器上設(shè)置多根立式散熱柱，散熱柱中間鑲?cè)雽?dǎo)熱金屬，導(dǎo)熱金屬表面的塑料厚度小于2毫米，導(dǎo)熱金屬表面有部分暴露區(qū)與熱源直接接觸傳導(dǎo)熱量，該塑料立柱式散熱器結(jié)構(gòu)不僅能利用導(dǎo)熱系數(shù)低的普通塑料制造出能達(dá)到導(dǎo)熱散熱要求的散熱器，而且能改善目前各種光電子部件散熱器的不足，并且制作工藝成熟簡單、成本低廉、材料節(jié)能環(huán)保。
【IPC分類】F21V29-80, F21V29-87
【公開號】CN104806992
【申請?zhí)枴緾N201510241989
【發(fā)明人】王子躍
【申請人】王子躍
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年5月13日