专利名称：高功率led散热结构的制作方法
技术领域：
本实用新型有关一种高功率LED散热结构，尤指一种使LED晶体热源通过广域热导层而产生均热、扩散作用的高功率LED散热结构。
背景技术：
众所周知，热对于LED晶体所产生的影响甚大，高功率LED热源无法导出将严重影响LED的发光效率。70%的LED会因为过高的接面温度而发生故障，LED产品的生命周期、 亮度、产品稳定度等都会随接面温度提高而衰竭。当LED热源无法有效导出时，将导致LED 接面温度(Junction Temperature)升高，随之影响到的将是光的输出效率衰减。因此，碍于高功率LED发热密度大，为使热源能有效率地散发，各厂家无不积极寻求解决之道，故有各种散热技术应用于LED灯具上。而降低热阻的途径归纳有下列几种方式1)降低芯片的热阻，降低本身所产生的热；2)优化热通道；a.信道结构长度越短越好，面积越大越好，可消除热传导上的瓶颈；b.通道材料的导热系数越大越好；C.改良封装制程；3)强化导/散热功能；4)选用导/散热性能更高的材料；5)良好的二次散热机构；6)降低环境温度；7)控制额定输入功率；8)减少LED与第二次散热机构之间的热阻。而现今高功率LED灯具在散热技术的应用，多通过将LED晶体以特定排列方式布设于一基板(导热元件)上，而后使该基板(导热元件)安装于一散热座(散热元件)上， 在基板(导热元件)与散热座(散热元件)之间夹设一导热胶层，以期使LED晶体的热源通过基板(导热元件)顺利传导至散热座(散热元件)而达到散热的目的。如中国台湾第M413816号实用新型专利高亮度LED灯具散热构造、中国台湾第M409367号实用新型专利散热模块以及具有散热模块的LED灯具等所揭示，该散热模块中用以传导热源的通路中，导热元件与散热元件之间的导热胶层可能会造成热阻，使热传效率降低，且增加制造工时与成本。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种高功率LED散热结构，通过导热元件与散热元件的一体设计，使高功率LED在散热的热传导路径避免发生累加的热阻情况； LED晶体所散发的热源可通过该散热结构迅速向外扩散传导，使LED发光效率得以维持，而不会发生色衰等情况，并能增进LED的使用寿命。[0016]为达到上述目的，本实用新型提供一种高功率LED散热结构，其包含一基座、一介电层及一广域热导层，所述基座为高导热材质一体成型有散热鳍片及布晶面的结构，所述基座的布晶面披覆有一介电层，介电层外表以金属浆液成型有用于供LED晶体直接配置于其上的一广域热导层，广域热导层布设有供LED晶体配置的导电线路。作为优选方案，其中所述基座由铝的材质制成。作为优选方案，其中所述介电层由氧化铝的材质制成。作为优选方案，其中所述介电层由氮化铝的材质制成。作为优选方案，其中所述金属浆液由银浆构成。作为优选方案，其中所述金属浆液由铜浆构成。作为优选方案，其中所述广域热导层以大面积的覆盖率成型于布晶面的介电层表作为优选方案，其中所述广域热导层布设形成LED晶体电极的导电线路。作为优选方案，其中所述基座在布晶面的LED晶体外侧罩设有透镜，并在透镜外围灌胶组成一防护层。本实用新型所提供的高功率LED散热结构，能通过该基座的布晶面表面披覆介电层及广域热导层的结构，供LED晶体直接配置于该基座的布晶面上，致使LED晶体所散发的热源可通过本实用新型的散热结构迅速向外扩散传导，以使LED发光效率得以维持，而不会发生色衰等情况，因此能达到增进散热效率及LED的使用寿命等功效。
图1所示为本实用新型的结构组成剖面示意图；图2所示为本实用新型供LED晶体配置的实施例示意图；图3所示为本实用新型供LED晶体配置的另一实施例示意图；图4所示为本实用新型应用实施于灯具的分解立体图；图5所示为本实用新型的另一实施例剖面示意图。主要部件名称基座-1 ；灯座-Γ ；散热鳍片-11 ；散热鳍片-11、；布晶面-12 ；布晶面-12、；介电层-2;广域热导层-3 ；导电线路-31 ；LED晶体-4 ；电极接脚_41 ；防护层-5;透镜-51。
具体实施方式
为了能更进一步了解本实用新型的特征及技术内容，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，然而以下附图及实施例仅提供参考与说明之用，并非用于限制本实用新型。请参考如图1所示，本实用新型的高功率LED散热结构，其主要包含一基座1、一介电层2及一广域热导层3 ；基座1以高导热材质一体成型有散热鳍片11及布晶面12等结构，布晶面12主要供多颗高功率LED晶体4实施封装的区域，其特征在于[0039]本实用新型在布晶面12的表面披覆有一介电层2以确保绝缘，介电层2主要以氧化铝(Al2O3)、氮化铝(AlN)等绝缘材质所构成，使基座1在布晶面12部分符合耐高压及绝缘的规范。本实用新型并在介电层2的外表以金属浆液熔合成型有一广域热导层3，使LED 晶体4配置于广域热导层3上，广域热导层3的金属浆液为银浆或铜浆，广域热导层3可供 LED晶体4直接贴附传导热源，且广域热导层3在成型的同时，规划架构出LED晶体4的导电线路31，供LED晶体4以支架型封装型式配置或以COB封装型式配置(如图2及图3所示)，将LED晶体4的电极接脚41与导电线路31焊结。利用上述结构特征，使LED晶体4配置于广域热导层3上，通过广域热导层3将 LED晶体4所散发的热源予以均温扩散，使高功率LED晶体4热源可快速穿透介电层2而经由基座1的散热鳍片11释出。再者，本实用新型介电层2及广域热导层3通过电浆离子喷焊的技术，而依序直接相互成型附着于基座1的布晶面12表层，因此，在LED晶体4热源传导的路径上，并无其它额外的热阻(例如，导热胶)产生，如此使LED晶体4所散发的热源直接由广域热导层3吸收及扩散，然后再直接传导至介电层2及基座1，而后由基座1的散热鳍片11向外散出，其热传导效率最佳、最快。广域热导层3主要以大面积的覆盖率成型于布晶面12表层(其与布晶面12之间具有介电层2)，在广域热导层3成型的同时所规划架构出的导电线路31与其相互断离不导通(如图3所示)，广域热导层3大面积的设计有助于LED晶体4的热源扩散，使热源自 LED晶体4底部直接贴触广域热导层3传出后，即能自发热点迅速向外侧扩散达到均热的作用，使热源第一时间不会在发热点产生累积造成LED晶体4散热不佳。此外，本实用新型基座1所采用的高导热材质以铝(Al)为较佳的实施例，通过铝材在一体模造成型有散热鳍片11的纯熟技术下，令基座1在增加加工速率的达成与降低制造成本的优势两方面，都有十足的竞争力。依据本实用新型基座1为一体成型设计的情况下，基座1也可直接实施成高功率 LED灯具的灯座f (请参阅如图4所示)，在灯座f表体成型有散热鳍片1Γ，选定处成型有布晶面12、，布晶面12、表层一样电浆离子喷焊有介电层2及广域热导层3，使LED晶体4 直接配置于广域热导层3上，再在布晶面12—的LED晶体4外侧罩设透镜51，在透镜51外围灌胶施以防潮密封形成一防护层5，令防护层5完整披覆于广域热导层3上(如图5所示)，以组成一可直接利用灯座Γ完成散热的高功率LED灯具。本实用新型所述的高功率LED散热结构设计，除在基座1(灯座厂)在制程上具有符合大量生产、降低制造成本的优势外，其对于LED晶体4热源的迅速输导，则更具有大幅度的均热、导热表现，此一超高的导热效果，当可提供高功率LED来使用，使LED晶体4不会有因散热不佳所导致的光衰、发光效率降低等情况产生。以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并非用以限定本实用新型的保护范围， 故举凡运用本实用新型专利精神和范围所作的等效变化与修饰，同理皆应属于本实用新型的专利保护范围。
权利要求1.一种高功率LED散热结构，其包含一基座、一介电层及一广域热导层，所述基座为高导热材质一体成型有散热鳍片及布晶面的结构，其特征在于所述基座的布晶面披覆有一介电层，介电层外表以金属浆液成型有用于供LED晶体直接配置于其上的一广域热导层， 广域热导层布设有供LED晶体配置的导电线路。
2.如权利要求1所述的高功率LED散热结构，其特征在于所述基座由铝的材质制成。
3.如权利要求1所述的高功率LED散热结构，其特征在于所述介电层由氧化铝的材质制成。
4.如权利要求1所述的高功率LED散热结构，其特征在于所述介电层由氮化铝的材质制成。
5.如权利要求1所述的高功率LED散热结构，其特征在于所述金属浆液由银浆构成。
6.如权利要求1所述的高功率LED散热结构，其特征在于所述金属浆液由铜浆构成。
7.如权利要求1所述的高功率LED散热结构，其特征在于所述广域热导层以大面积的覆盖率成型于布晶面的介电层表面。
8.如权利要求1所述的高功率LED散热结构，其特征在于所述广域热导层布设形成 LED晶体电极的导电线路。
9.如权利要求1所述的高功率LED散热结构，其特征在于所述基座在布晶面的LED晶体外侧罩设有透镜，并在透镜外围灌胶组成一防护层。
专利摘要本实用新型涉及一种高功率LED散热结构，其包含一基座、一介电层及一广域热导层，所述基座为高导热材质一体成型有散热鳍片及布晶面的结构，所述基座的布晶面披覆有一介电层，介电层外表以金属浆液成型有用于供LED晶体直接配置于其上的一广域热导层，广域热导层布设有供LED晶体配置的导电线路。本实用新型所提供的高功率LED散热结构，能通过该基座的布晶面表面披覆介电层及广域热导层的结构，供LED晶体直接配置于该基座的布晶面上，致使LED晶体所散发的热源可通过本实用新型的散热结构迅速向外扩散传导，以使LED发光效率得以维持，而不会发生色衰等情况，因此能达到增进散热效率及LED的使用寿命等功效。
文档编号H01L33/64GK202308056SQ20112044845
公开日2012年7月4日 申请日期2011年11月14日 优先权日2011年11月14日
发明者李承恩, 李茂碷 申请人:李承恩