高功率led散热结构的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种高功率LED散热结构，尤指一种适用于高功率发光二极体的散 热结构，藉由该散热结构的导入，可避免发光二极体组合因热量累积而影响其电性。
【背景技术】
[0002] 众所周知，发光二极体（Light Emitting Diode, LED)是一种利用流通电流来发 光的PN二极体，在PN二极体中加上顺向偏压，P型部分为阳极，N型部分为阴极，那么，P型 半导体会流入电子，N型半导体的部份则流入电洞，此外，在PN接合附近的电子与电洞会 因为旺盛的结合而消失，此时，特定的半导体，其流入的电子与电洞具有可以发光的能量， 利用此种情况而产生光源，即所谓的发光二极体； 然而，不论是何种类型的发光二极体，其使用周期寿命及可靠度主要受温度的控，以 高功率GaN型发光二极体为例，当该二极体接受电能后，会将10%的电能转为光能而发散 出来，其余的90%则变为热能逸散而出；所以对GaN型发光二极体而言，该LED晶片接受 的电能，几乎都转化为热能，也因此在高功率LED的散热问题便成为一重要的课题，尤其 对由高功率LED组装而成的灯具则更为重要；如附图1所示，为一常用的高功率LED灯具 组合，其主要结构包含一壳体基座11、一电路基板12锁固于该壳体基座11上，以及复数个 高功率LED13,设置于该电路基板12上，透过电源导线14的导电，则该灯具组合便可提供 足够的光源；然而，在实际使用时，该高功率LED13会产生大量的热能，但在此类装置结 构中，该热能仅可透过电源导线14或电路基板12与壳体基座11接触处的传导来逸散，其 效果不佳，导致该高功率LED13将因热量累积及温度上升而使其电性受影响，需要加以改 进。虽然现有技术中有采用液冷方式散热的例子，但其所用的散热液体成分单一，不能满足 大功率LED的散热需要。
【发明内容】
[0003] 依据本发明的目的，针对上述常用的高功率LED散热结构存在的缺欠，提供一种 高功率LED散热结构，其结构包含一壳体基座，其具有一容置空间；一散热箱，设置于该壳 体基座的容置空间内，而该散热箱内封存有散热液体；一电路基板，设置于该散热箱之上； 以及至少一高功率LED，设置于该电路基板之上；其中，该散热箱包含一承载槽体，用以 承载该散热液体；一槽盖，盖事于该承载槽体之上，用以将该散热液体封存于该承载槽体之 中，散热液体为一散热砂油；该散热箱与该电路基板间具有一导热胶层，用以粘合该散热 箱与该电路基板，并于其间导热；该散热箱内包含一搅动系统，用以搅动该散热箱内的散 热液体，用以加速该散热液体的散热功效；该散热箱连接至一油压循环系统，用以传动该 散热箱内的散热液体，进而加速该散热液体的散热功效；透过散热系统的导入，可有效逸散 该高功率LED所产生的热量，避免因热量累积而影响高功率LED的电性。其中，所述散热 液体按照如下重量百分含量进行配比： 二硫化碳5 % 丙酮45% 甲醇40% 乙醇10%。
[0004] 本发明的优点在于：结构简单，组装容易，并可避免因热量累而影响高功率LED的 电性。
[0005]
【附图说明】： 图1为常用高功率LED灯具的构装组合示意图； 图2为本发明的结构示意图； 图3为本发明的另一实施例不意图； 图4为本发明的又一实施例示意图； 图5为本发明的再一实施例不意图。
[0006]
【具体实施方式】： 如附图2所示，高功率LED灯具组包含有一壳体基座21，其具有一容置空间；一散热 箱24,设置于该壳体基座21的容置空间内，而该散热箱24内封存有散热液体25 ;-电路 基板22,设置于该散热箱24之上；以及至少一高功率LED23,设置于该电路基板22之上； 其中，该散热箱24包含一承载槽体241，用以承载该散热液体25 ;-槽盖242，盖合于该 承载槽体241之上，用以将该散热液体25封存于该承载槽体之中，两者间可增设一油封 垫片243,以达紧密封存，在实际应用上，该散热箱24与该电路基板22间具有一导热胶层 26,用以粘合该散热箱24与该电路基板22,并于其间导热；该散热液体25按照如下重量百 分含量进行配比：二硫化碳5%，丙酮45%，甲醇40%，乙醇10%。藉由散热箱24结构的导 入，高功率LED23产生的热量，由电路基板22透过导热胶26导入散热箱24,再透过散热 箱24内散热液体25对流及传导作用，便可有效逸散该高功率LED所产生的热量，避免因 热量累积而影响高功率LED的电性或造成损害。
[0007] 如附图3所示，其结构包含一壳体基座21，其内具有一容置空间，一透光上盖34， 对应该壳体基座21，用以封闭该容置空间，一电路基板22,设置于该容置空间内，至少一高 功率LED23,设置于该电路基板22之上，以及一散热液体35,填充于该容置空间内，用以逸 散该高功率LED23所产生的热量，避免因热量累积而影响其电性；在实际应用上，为将散热 液体35封存该容置空间内，该透光上盖34与该壳体基座21间可增设一油封垫片361，再 透过螺丝或其他夹合方式，将两者密合；另一方面，电源导线27也可透过一油封环片362 由该容置空间内部向外穿过基座壳体21，由于散热液体35可直接与该高功率LED接触，故 将更有效逸散热量，而另一方面，该散热液体35本身为一绝缘材料，并不会影响高功率LED 的电性；再者，高功率LED所发散的光射，透过散热液体的散射，更可产生柔化光射的效 果； 如附图4所示，该散热箱24内的承载空间内可设置一搅动系统41，用以搅动该承载空 间内的散热液体25,进而加速逸散该高功率LED23所产生的热量，避免因热量累积而影响 其电性； 如附图5所示，该散热箱24内的承载空间连接至一油压循环系统51，用以传动该承载 空间内的散热液体25,进而加速传导该高功主LED所产生的热量，避免因热量累积而影响 其电性。
[0008] 在所述散热液体包含的四种物质中，二硫化碳沸点为45°C，丙酮沸点为56. 12°C， 氯仿沸点为61. 15°C，甲醇沸点为64. 5°C，由于二氯乙烷沸点在57. 28°C与丙酮物理和化 学性能相似，可以替换使用，从低到高基本上平均分布在LED的正常工作温度范围（40~ 65°C )，四种物质都是易挥发的物质，在挥发时带走大量的热。
[0009] 本发明的散热液体是发明人多次实验、对比得出的，其具有良好的散热效果，经测 试，下表列出其测试结果：
【主权项】
1. 一种高功率LED散热结构，包含一壳体基座，其具有一容置空间；一散热箱，设置于 该壳体基座的容置空间内，而该散热箱内封存有散热液体；一电路基板，设置于该散热箱之 上； 以及，至少一高功率LED，设置于该电路基板之上；其中，所述散热液体包含二硫化碳、 丙酮、甲醇、乙醇。
2. 如权利要求1所述的高功率LED散热结构，其特征在于，所述散热液体按照如下重量 百分含量进行配比： 二硫化碳5 % 丙酮45% 甲醇40% 乙醇10%。
3. 根据权利要求1所述的一种高功率LED散热结构，其特征在于： 所说的散热箱包含一承载槽体，用以承载该散热液体；及一槽盖，盖合 于该承载槽体之上，用以将该散热液体封存于该承载槽体之中。
4. 根据权利要求1所述的一种高功率LED散热结构，其特征在于： 所说的散热箱与该电路基板间具有一导热胶层，用以粘合该散热箱与该 电路基板，并于其间导热。
5. 根据权利要求1所述的一种高功率LED散热结构，其特征在于： 所说的散热箱内包含一搅动系统，用以搅动该散热箱内的散热液体。
6. 根据权利要求1所述的一种高功率LED散热结构，其特征在于： 所说的散热箱连接至一油压循环系统，用以传动该散热箱内的散热液体。
【专利摘要】一种高功率LED散热结构，包含一壳体基座，其具有一容置空间；一散热箱，设置于该壳体基座的容置空间内，而该散热箱内封存有散热液体；一电路基板，设置于该散热箱之上；以及，至少一高功率LED，设置于该电路基板之上；其中，所述散热液体包含二硫化碳、丙酮、甲醇、乙醇。
【IPC分类】F21Y101-02, F21V29-58, F21V29-503, C09K5-20
【公开号】CN104848185
【申请号】CN201410049669
【发明人】不公告发明人
【申请人】昆山东大智汇技术咨询有限公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2014年2月13日