专利名称：大功率led散热器的制作工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种散热器的制作工艺，尤其是涉及一种大功率LED散热器的制作工 艺。
背景技术：
目前大多数LED厂商制作的路灯，在散热器这块大多使用的是铝挤型 (Extrusion)、压铸(Die Casting)、焊接(Soldering)或钎焊(Brazing)工艺等。铝挤型工 艺很大程度上受到工艺的限制，一般散热鳍片间高比为1 18，很难满足在有限面积下所 述散热鳍片的高度在IOOmm以上，同时方向性很强，不易做有利于散热性更好的风流道形 状的散热鳍片。而压铸工艺最大的问题是散热性能不高，其热传导率70 80W/mk，比铜，纯 铝热传导率差。一般只适合做结构件和外壳。而焊接工艺，虽然可以做不同焊接方式，铝铝 结合，铝铜结合等；但是表面电镀一层镍，同时有锡膏这层热阻抗因素里面，所以散热效果 并不是很好。钎焊工艺，就是在真空条件下且温度为620 640度的时候，用比母材熔点低的金 属材料作为钎料，用液态钎料润湿母材和填充工件接口间隙并使其与母材相互扩散的焊接 方法。这种工艺散热效果好，同时不受高度和材料的限制。但是问题点在于焊接的时候不 仅要真空，还需要在氮气保护下才能完成，成本是前几种工艺的2到3倍，而且焊接后硬度 比较软，很容易变形，所以也不利于LED散热器的大量推广。
发明内容
本发明是针对上述背景技术存在的缺陷提供一种大功率LED散热器的制作工艺。为实现上述目的，本发明公开了一种大功率LED散热器的制作工艺，其特征在于 包括以下步骤步骤①，提供若干散热鳍片，用一夹具将所述散热鳍片等间距固定好并放入 一烤箱，所述烤箱的温度控制在所述散热鳍片的熔点以下100 200度之间；步骤②，提供 若干制作导热底板的基材，将所述基材放入一高温熔炉里，使所述基材熔化；步骤③，用高 温导管将步骤②中熔化后的基材导入一模具的模腔里，加热所述模具并对所述模具保温， 使所述模具的温度控制在所述基材的熔点以下0. 001 30度之间；步骤④，用夹具将步骤 ①所得的散热鳍片插入收容于所述模具内的基材中，让所述模具与散热鳍片同时遇冷以快 速冷却，所述收容于模具内的基材快速冷却后得一导热底板，所述导热底板与所述散热鳍 片结合在一起即得成型后的LED散热器；步骤⑤，将经上述步骤处理的成型的LED散热器脱 模后，再经CNC加工处理即得LED散热器。进一步地，所述步骤①中的散热鳍片由铝制成，所述烤箱的温度为500 550度。进一步地，所述步骤②中制作导热底板的基材为铝，所述高温熔炉的温度为 670 700度，所述步骤③中模具的温度控制在650 660度。进一步地，所述步骤②中制作导热底板的基材为铜，所述高温熔炉的温度为 1100 1150度，所述步骤③中模具的温度控制在1080 1090度。
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进一步地，所述散热鳍片的表面呈波浪形、鸟雏形或鱼纹形。进一步地，所述散热鳍片的高度、宽度及长度是一致的。 进一步地，在步骤④中，所述散热鳍片插入所述熔化后的基材中，其中所述散热鳍 片的底部与所述熔化后的基材表面的高度差为3 5mm。综上所述，本发明大功率LED散热器的制作工艺通过将散热鳍片插入熔化后的基 材中且同时遇冷，以快速冷却从而经历了液 固的物理变化，因而不仅散热效率高，而且设 计灵活、可加工性良好以简化LED散热器的制作工序并降低LED散热器的成本。
图1为本发明一种实施例的流程图，其中⑴、(2)、(3)及⑷依次显示了所述散 热鳍片与基材相结合的四个阶段。
具体实施例方式为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合 附图与具体实施方式
对本发明作进一步详细描述。请参阅图1，本发明大功率LED散热器的制作工艺，其特征在于包括以下步骤步骤①、提供若干散热鳍片10，用一夹具将所述散热鳍片10等间距固定好，将 固定好的散热鳍片10放入一烤箱，所述烤箱的温度控制在所述散热鳍片10的熔点以下 100 200度之间。目前，用于制作散热鳍片10的材料基本为金属材料，这主要出于以下三 方面的考虑首先，金属材料的导热性能相对于其它固体材料较好，金属具有更好的热传导 能力；其次，金属材料易于加工且延展性好，高温相对稳定，可采用各种加工工艺；最后，金 属材料易获取，虽然金属也属不可再生资源，但供货量大，不需特殊工序，价格也相对低廉。 在本实施例中，所述散热鳍片10由铝制成，所述烤箱的温度为500 550度。步骤②、提供若干制作导热底板的基材20，将所述基材20放入温度高于所述基材 20熔点的一高温熔炉里，使所述基材20熔化；在本实施例中，所述基材20是由铝或铜制 成，当所述基材20是由铝制成时，所述高温熔炉的温度为670 700度；当所述基材20是 由铜制成时，所述高温熔炉的温度为1100 1150度。步骤③、用高温导管将步骤②中熔化后的基材20导出，使所述熔化后的基材20流 入一模具30的模腔里，加热所述模具30并对所述模具30保温，使所述模具30的温度控制 在所述基材20的熔点以下0. 001 30度之间。当所述基材20是由铝制成时，所述模具 30的温度控制在650 660度。当所述基材20是由铜制成时，所述模具30的温度控制在 1080 1090 度。步骤④、用夹具将步骤①所得的散热鳍片10插入经步骤③所得的收容于所述模 具30内的基材20中，其中所述散热鳍片10的底部与所述熔化后的基材20表面的高度差 为3 5mm。让所述模具30遇冷以快速冷却，所述收容于模具30内的基材20快速冷却后 得一导热底板40，所述导热底板40与所述散热鳍片10结合在一起即得成型后的LED散热
ο步骤⑤，将经上述步骤处理的成型的LED散热器脱模后，再经CNC (数控机床)加 工处理即得LED散热器。最后将所述LED散热器经检验后包装入库。
请继续参阅图1，所述图1中的(1)是若干散热鳍片10位于所述熔化的基材20的 上方，即将插入所述熔化的基材20中的示意图。所述图1中的( 是所述散热鳍片10插入 熔化的基材20中的示意图。图1中的C3)是所述模具30遇冷，所述散热鳍片10与所述导 热底板40结合后的示意图。图1中的(4)是所述成型的LED散热器脱模后的示意图。由 于所述散热鳍片10是独立的，所以可根据实际需要设计出多样的散热鳍片10。在本实施例 中，所述散热鳍片10的表面呈波浪形、鸟雏形或鱼纹形，且所述散热鳍片10的高度、宽度及 长度是一致的，因此可以最大限度的增加散热面积。步骤③中制作的导热底板40也可以根 据实际要做下陷的凹凸坑装，只需要将所述模具30做出相对应的形状即可。本发明通过将 所述导热底板40及所述散热鳍片10同时遇冷，以快速冷却从而经历了液 固的物理变化， 从而使得所述散热鳍片10与所述导热底板40之间紧密结合没有热阻层，所述散热鳍片10 与导热底板40之间的热传导无间隙，大大的提高了 LED散热器的热传递效率。请继续参阅图1，在使用时，所述导热底板40用于与一发热电子元件(图中未示) 热接触，并将热量传向所述散热鳍片10，再由所述散热鳍片10将热传导到外界，例如空气 中；从而使电子元件的温度降低。在本实施例中，所述发热电子元件为LED光源。由于本发 明不需要经过复杂的焊接工艺，从而可以随意的调节所述散热鳍片10之间的距离。散热鳍 片10的间距缩小，单位体积内的散热密度就增加，以提供导热路径而快速地将热均勻分散 到散热鳍片10底部，使热量释放到外界。而且不需要使用高成本的模具来制作出高散热密 度的LED散热器，因此在不需要开发新模具的条件下，就可以制作出低成本且具有高散热 密度的LED散热器；从而简化了 LED散热器的制作工序且降低了 LED散热器的成本。综上所述，本发明大功率LED散热器的制作工艺通过将散热鳍片10插入熔化后的 基材20中且同时遇冷，以快速冷却从而经历了液 固的物理变化，因而不仅散热效率高， 而且设计灵活、可加工性良好以简化LED散热器的制作工序并降低LED散热器的成本。以上所述实施例仅表达了本发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并 不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说， 在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范 围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
1.一种大功率LED散热器的制作工艺，其特征在于包括以下步骤步骤①、提供若干散热鳍片(10)，用一夹具将所述散热鳍片(10)等间距固定好并放入 一烤箱，所述烤箱的温度控制在所述散热鳍片(10)的熔点以下100 200度之间；步骤②、提供若干制作导热底板GO)的基材(20)，将所述基材00)放入一高温熔炉 里，使所述基材00)熔化；步骤③、用高温导管将步骤②中熔化后的基材00)导入一模具(30)的模腔里，加热所 述模具(30)并对所述模具(30)保温，使所述模具(30)的温度控制在所述基材00)的熔 点以下0. 001 30度之间；步骤④、用夹具将步骤①所得的散热鳍片(10)插入收容于所述模具(30)内的基材 (20)中，让所述模具(30)与散热鳍片(10)同时遇冷以快速冷却，所述收容于模具(30)内 的基材00)快速冷却后得一导热底板(40)，所述导热底板00)与所述散热鳍片(10)结合 在一起即得成型后的LED散热器；步骤⑤、将经上述步骤处理的成型的LED散热器脱模后，再经CNC加工处理即得LED散 热器。
2.根据权利要求1所述的大功率LED散热器的制作工艺，其特征在于所述步骤①中 的散热鳍片(10)由铝制成，所述烤箱的温度为500 550度。
3.根据权利要求2所述的大功率LED散热器的制作工艺，其特征在于所述步骤②中 制作导热底板GO)的基材00)为铝，所述高温熔炉的温度为670 700度，所述步骤③中 模具(30)的温度控制在650 660度。
4.根据权利要求2所述的大功率LED散热器的制作工艺，其特征在于所述步骤②中 制作导热底板GO)的基材00)为铜，所述高温熔炉的温度为1100 1150度，所述步骤③ 中模具(30)的温度控制在1080 1090度。
5.根据权利要求3或4所述的大功率LED散热器的制作工艺，其特征在于所述散热 鳍片(10)的表面呈波浪形、鸟雏形或鱼纹形。
6.根据权利要求5所述的大功率LED散热器的制作工艺，其特征在于所述散热鳍片 (10)的高度、宽度及长度是一致的。
7.根据权利要求6所述的大功率LED散热器的制作工艺，其特征在于在步骤④中，所 述散热鳍片(10)插入所述熔化后的基材O0)中，其中所述散热鳍片(10)的底部与所述熔 化后的基材O0)表面的高度差为3 5mm。
全文摘要
本发明公开了一种大功率LED散热器的制作工艺，其特征在于包括以下步骤步骤①，提供若干散热鳍片，用一夹具将所述散热鳍片等间距固定好并放入一烤箱；步骤②，提供若干制作导热底板的基材，将所述基材放入一高温熔炉里；步骤③，用高温导管将步骤②中熔化后的基材导入一模具的模腔里；步骤④，用夹具将步骤①所得的散热鳍片插入收容于所述模具内的基材中，让所述模具与散热鳍片同时遇冷以快速冷却即得成型后的LED散热器；步骤⑤，将经上述步骤处理的成型的LED散热器脱模后，再经CNC加工处理即得LED散热器。本发明不仅散热效率高，而且设计灵活、可加工性良好。
文档编号H01L33/64GK102130231SQ20101061154
公开日2011年7月20日 申请日期2010年12月29日 优先权日2010年12月29日
发明者李洪 申请人:东莞市永兴电子科技有限公司