專利名稱：散熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種光發(fā)射裝置，尤其是屬于ー種光發(fā)射散熱器，如LED散熱器。
背景技術(shù)：
與傳統(tǒng)光源一祥，半導(dǎo)體發(fā)光二極體(LED)在工作期間也會(huì)產(chǎn)生熱量，其多少取決于整體的發(fā)光效率。在外加電能量作用下，電子和空穴的輻射復(fù)合發(fā)生電致發(fā)光，在PN結(jié)附近輻射出來(lái)的光還需經(jīng)過(guò)芯片本身的半導(dǎo)體介質(zhì)和封裝介質(zhì)才能抵達(dá)外界(空氣)。綜合電流注入效率、輻射發(fā)光量子效率、芯片外部光取出效率等，最終大概只有30-40%的輸入電能轉(zhuǎn)化為光能，其余60-70%的能量主要以非輻射復(fù)合發(fā)生的點(diǎn)陣振動(dòng)的形式轉(zhuǎn)化熱能。由于III族氮化物的p型摻雜受限于Mg受主的溶解度和空穴的較高啟動(dòng)能，熱量特別容易在P型區(qū)域中產(chǎn)生，這個(gè)熱量必須通過(guò)整個(gè)結(jié)構(gòu)才能在熱沉上消散；LED器件的散熱途徑主要是熱傳導(dǎo)和熱對(duì)流；襯底材料極低的熱導(dǎo)率導(dǎo)致器件熱阻增加，產(chǎn)生嚴(yán)重的自加熱效應(yīng)，對(duì)器件的性能和可靠性產(chǎn)生毀滅性的影響。熱量集中在尺寸很小的芯片內(nèi)，芯片溫度升高，引起熱應(yīng)カ的非均勻分布、芯片發(fā)光效率和螢光粉激射效率下降；當(dāng)溫度超過(guò)一定值時(shí)，器件失效率呈指數(shù)規(guī)律增加。統(tǒng)計(jì)資料表明，元件溫度每上升2°C，可靠性下降10%。當(dāng)多個(gè)LED密集排列組成白光照明系統(tǒng)時(shí)，熱量的耗散問(wèn)題更嚴(yán)重。解決熱量管理問(wèn)題已成為高亮度LED應(yīng)用的先決條件。提高功率LED的亮度最直接的方法是增大輸入功率，而為了防止有源層的飽和必須相應(yīng)地増大P_n結(jié)的尺寸；增大輸入功率必然使芯片溫度升高，進(jìn)而使量子效率降低。單管功率的提高取決于器件將熱量從P_n結(jié)導(dǎo)出的能力、在保持現(xiàn)有芯片材料、結(jié)構(gòu)、封裝エ藝、芯片上電流密度不變及等同的散熱條件下，單獨(dú)增加芯片的尺寸，芯片溫度將不斷上升光發(fā)射散熱器采用金屬散熱鰭片，這是最常見(jiàn)的散熱方式，常用金屬散熱鰭片作為外殼的一部分來(lái)増加散熱面積，但現(xiàn)有的金屬散熱鰭片由于結(jié)構(gòu)缺陷，散熱效果通常不理想，有待改進(jìn)其結(jié)構(gòu)來(lái)提高散熱效率。
發(fā)明內(nèi)容實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題改進(jìn)光發(fā)射散熱器金屬散熱鰭片的結(jié)構(gòu)，提高其散熱效率。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是 光發(fā)射用圓錐形金屬鰭片散熱器的中間包含有空心或空心帶底圓柱體，所述“空心或空心帶底圓柱體”的空心形狀也可以是“一種空心圓錐體或空心圓菱形體或空心方形體；或者是帶底空心圓錐體、帶底空心圓菱形體、帶底空心方形體中的一種”。前述空心形狀在本發(fā)明中簡(jiǎn)稱為“空心體”;空心體外圍的圓錐形金屬鰭片簡(jiǎn)稱為“鰭片型圓錐體”?？招捏w與鰭片型圓錐體既可以是ー個(gè)整體，也可以是分拆的。當(dāng)空心體與鰭片型圓錐體呈可以分拆狀態(tài)時(shí)，則空心體緊套鰭片型圓錐體內(nèi)徑之中，兩者接觸的縫隙間可以填充上導(dǎo)熱物，為了保證空心體與鰭片型圓錐體在使用狀態(tài)下兩者不會(huì)分離脫落，可以采取如下措施措施I空心體與鰭片型圓錐體之間的縫隙間采用膠粘劑連接，使空心體與鰭片型圓錐體不分離。但是，此技術(shù)措施有缺點(diǎn)，即兩者的縫隙間因使用了膠粘劑，將會(huì)影響到導(dǎo)熱物的導(dǎo)熱，甚至無(wú)法使用導(dǎo)熱物，使用導(dǎo)熱物會(huì)影響膠粘劑的膠粘效果；隨著使用時(shí)間的增長(zhǎng)，膠粘劑的膠粘カ會(huì)變小，導(dǎo)致空心體與鰭片型圓錐體接觸不再緊密，甚至兩者分離和鰭片散落，嚴(yán)重影響散熱效果；[0013]措施2在鰭片型圓錐體上部有凹槽，空心體緊密套嵌于鰭片型圓錐體中間，兩者間的縫隙中填充有導(dǎo)熱物，在鰭片型圓錐體凹槽內(nèi)卡嵌彈簧卡環(huán)，利用彈簧卡環(huán)的收縮カ量將兩者扣緊。因有彈簧卡環(huán)的物理力量將空心體與鰭片型圓錐體緊密地扣緊著，可以持久的保證空心體與鰭片型圓錐體不分離。彈簧卡環(huán)適宜使用不銹鋼材料。本實(shí)用新型的有益效果是在鰭片型圓錐體凹槽內(nèi)卡嵌有彈簧卡環(huán)后，利用彈簧卡環(huán)的力量將空心體與鰭片型圓錐體扣緊，因彈簧卡環(huán)的物理力量將空心體與鰭片型圓錐體緊密地扣緊著，可以無(wú)需使用膠粘劑將兩者緊密扣緊在ー塊，可以保證兩者縫隙間的導(dǎo)熱物的導(dǎo)熱效果，提高了散熱器的散熱效果；及保證空心體與鰭片型圓錐體持久地緊扣呈ー個(gè)整體，提高了散熱器的使用壽命。彈簧卡環(huán)使用不銹鋼材料，可以防止彈簧卡環(huán)生銹而影響散熱器的使用壽命。因散熱器鰭片厚度為0. 2-0. 4_，薄于普通的散熱器鰭片厚度0. 1-0. 2mm，所以本發(fā)明產(chǎn)品的散熱效果更理想。隨著散熱器鰭片厚度的降低，等于降低了散熱器的本身重量，在節(jié)約了材料的同吋，并減輕了整個(gè)光發(fā)射裝置的重量，利于光發(fā)射裝置安裝與移動(dòng)。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)ー步說(shuō)明。圖I是彈簧卡環(huán)外觀圖及其局部剖視放大圖。圖2是空心體立體圖。圖3是鰭片型圓錐體立體圖。圖4是散熱器總成圖。圖5是散熱器剖面圖。圖6是散熱器仰視圖。圖7是散熱器仰視圖及其鰭片連接底部局部剖視放大圖。圖8是散熱器正視面圖。圖9是俯視立體圖。

圖10是仰視立體圖。圖I至圖5中I.彈簧卡環(huán)，2.空心體，3.鰭片型圓錐體，4.彈簧卡環(huán)缺ロ，5.鰭片型圓錐體中心洞，6.鰭片型圓錐體凹槽。
具體實(shí)施方式
[0030]圖2的空心體⑵外徑及高度與圖3的鰭片型圓錐體中心洞(5)的內(nèi)徑及高度相同，空心體(2)有底，底部有固定光發(fā)射體的孔。對(duì)空心體(2)外壁及鰭片型圓錐體中心洞
(5)內(nèi)壁涂抹導(dǎo)熱物，然后將空心體(2)套(嵌)入鰭片型圓錐體中心洞(5)中，空心體(2)底部位于鰭片型圓錐體中心洞(5)的底部，將圖I的彈簧卡環(huán)(I)卡入圖4的鰭片型圓錐體凹槽(6)中，利用彈簧卡環(huán)(I)的收縮カ將鰭片型圓錐體(3)與空心體(2)卡箍成ー個(gè)整體，以持久地防止鰭片型圓錐體(3)與空心體(2)脫落，井利于導(dǎo)熱物布滿在兩者的縫隙中，以利于空心體(2)上的熱量向鰭片型圓錐體(3)上傳導(dǎo)。制造散熱器的材料通常為金屬，如鋁合金、銅、鋁等。彈簧卡環(huán)(I)適宜于使用不銹鋼材料，其彈簧材料直徑一般為0. 5至14. 0mm，其它力學(xué)和エ藝性能同常規(guī)。彈簧卡環(huán)缺ロ(4)的寬度在未使用狀態(tài)下一般為5至8_。彈簧卡環(huán)(I)的內(nèi)徑通常比鰭片型圓錐體凹槽(6)的外徑小12-30mm。 散熱器的外觀尺寸同常規(guī)尺寸。導(dǎo)熱物，可以是指熱硅膠。散熱器鰭片相互之間通常是用掛鉤連接方式拼接，圖7是ー種鰭片拼接形式。散熱器鰭片的連接形式也可以參照常規(guī)技木。散熱器鰭片在能維持適當(dāng)強(qiáng)度的前提下，鰭片越薄，其散熱效果越理想，通常其適宜的厚度為0. 2-0. 4mm?？招捏w⑵也可以稱為“圓柱體”。
權(quán)利要求1.一種散熱器，尤其是一種光發(fā)射散熱器，該散熱器的鰭片型圓錐體(3)中間緊套有空心體(2)，鰭片型圓錐體(3)上部有凹槽出)，其特征在于所述的鰭片型圓錐體(3)凹槽(6)中有彈簧卡環(huán)(I)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的散熱器，其特征是鰭片型圓錐體(3)和空心體(2)的接觸縫隙中填充有導(dǎo)熱物。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的散熱器，其特征在于所述的彈簧卡環(huán)(I)是ー種不銹鋼彈簧卡環(huán)(I)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的散熱器，其特征在于所述的鰭片型圓錐體(3)鰭片厚度為O.2-0. 4mm。
專利摘要一種散熱器。本實(shí)用新型，尤其是屬于一種光發(fā)射散熱器，主要用于LED散熱。該散熱器的鰭片型圓錐體(3)中間緊套有空心體(2)，鰭片型圓錐體(3)上部有凹槽(6)，鰭片型圓錐體(3)凹槽中(6)有彈簧卡環(huán)(1)。鰭片型圓錐體(3)和空心體(2)的接觸縫隙中填充有導(dǎo)熱物。彈簧卡環(huán)(1)是一種不銹鋼彈簧卡環(huán)(1)。
文檔編號(hào)H01L33/64GK202395041SQ20112044068
公開(kāi)日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2011年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月9日
發(fā)明者羅哲兵 申請(qǐng)人:羅哲兵