一种LED散热支架的制作方法

文档序号:14682059发布日期:2018-06-12 22:28阅读:173来源:国知局

本发明涉及LED散热领域,尤其涉及一种LED散热支架。



背景技术:

在日常生活中,LED灯经常使用在各个领域中,但是LED芯片仅有15-25%的电能转化为光能,其余则转化为热能,热能如果不能及时散失到周围环境,芯片温度就会提高,使光效降低,芯片寿命衰减,显色性等性能改变,因此如何对LED灯散热是个非常重要的问题;现有技术中LED灯的散热结构复杂,散热缓慢,散热效果不理想,而且不能够持续散热。



技术实现要素:

为解决背景技术中存在的技术问题,本发明提出一种LED散热支架。

本发明提出的一种LED散热支架,包括散热体、金属散热板、第一陶瓷板、第二陶瓷板、LED芯片、LED封装树脂层、正电极和负电极;散热体中空设置密封腔,散热体顶部设置散热翅片,散热翅片内部中空设置冷凝腔体,冷凝腔体与密封腔连通,散热翅片与散热体之间焊接密封;散热体内部填充散热剂和液态金属球,其中,液态金属球为镓金属单质或者镓金属合金;金属散热板位于散热体底部,且在金属散热板、散热体之间设置有液态金属片;

散热金属板上设置第一陶瓷板、第二陶瓷板,第二陶瓷板为环形设置,第一陶瓷板位于第二陶瓷板中间,第二陶瓷板内周与第一陶瓷板外周贴合,且第二陶瓷板开口处倾斜设置呈喇叭状;第一陶瓷板的厚度、膨胀系数、强度系数小于第二陶瓷板,第一陶瓷板的热导率大于第二陶瓷板;在第一陶瓷板下方设置LED芯片,LED芯片外侧设置LED封装树脂层,LED封装树脂层位于第二陶瓷板的开口内;在第二陶瓷板最下方分别设置正电极和负电极,正电极、负电极与LED芯片电性连接。

优选的,散热体内部为真空设置。

优选的,散热翅片倾斜设置。

优选的,散热翅片内壁设置颗粒状凸起。

优选的,散热剂为水、乙醇、丙酮或者氨水中的一种。

优选的,第一陶瓷板为氮化铝陶瓷材料。

优选的,第二陶瓷板为氮化铝陶瓷材料。

优选的,第一陶瓷板厚度为0.3-0.6毫米。

优选的,第二陶瓷板厚度为1-5毫米。

本发明中,LED芯片工作中会产生大量的热,热量通过第一陶瓷板、散热金属板、液态金属片传递到散热体的内部;在散热体内部填充有散热剂,散热剂受热后蒸发为气体,而蒸汽上升至散热翅片的冷凝腔体内,在冷凝腔体内冷凝为水滴在落入散热体内,从而完成散热过程;散热过程中,散热翅片直接与外界空气接触,使得蒸汽内的热量散热快,能够快速冷凝为液体并回流;此外,散热剂内还放置液态金属球,液态金属球为镓金属单质或者镓金属合金,液态金属球无毒,无安全隐患;当温度达到一定高度时,液态金属球完全成液态铺设在金属导热版表面,加速热传递、提高热传递面积,而部分液态的金属以水滴的形式在蒸汽作用下于散热剂中不断升降、脉动,发生形变,提高传热效率,到强化传热的效果;当温度降下来以后,由于液态金属表面张力大,会在散热剂中冷凝为球状,重新冷凝为液态金属球;

本发明中,第一陶瓷板的厚度、膨胀系数、强度系数小于第二陶瓷板,第一陶瓷板的热导率大于第二陶瓷板,第一陶瓷板起到主要散热的作用,第二陶瓷板起到支撑作用,且第一陶瓷板膨胀系数小,不易受热破裂、变形;以上,解决了第一陶瓷板、第二陶瓷板厚度相关的热导、强度之间的矛盾,将热导和机械强度分开设计,使用效果好;第一陶瓷板、第二陶瓷板厚度不同,使得第二陶瓷板中部形成空间,易于LED芯片的安装以及LED封装树脂层的后续灌装。

附图说明

图1为本发明提出的一种LED散热支架的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示,图1为本发明提出的一种LED散热支架的结构示意图。

参照图1,本发明提出的一种LED散热支架,包括散热体1、金属散热板2、第一陶瓷板21、第二陶瓷板22、LED芯片23、LED封装树脂层24、正电极3和负电极4;散热体1中空设置密封腔,散热体1顶部设置散热翅片12,散热翅片12内部中空设置冷凝腔体13,冷凝腔体13与密封腔连通,散热翅片12与散热体1之间焊接密封;散热体1内部填充散热剂15和液态金属球14,其中,液态金属球14为镓金属单质或者镓金属合金;金属散热板2位于散热体1底部,且在金属散热板2、散热体1之间设置有液态金属片25;

散热金属板2上设置第一陶瓷板21、第二陶瓷板22,第二陶瓷板22为环形设置,第一陶瓷板21位于第二陶瓷板22中间,第二陶瓷板22内周与第一陶瓷板21外周贴合,且第二陶瓷板22开口处倾斜设置呈喇叭状;第一陶瓷板21的厚度、膨胀系数、强度系数小于第二陶瓷板22,第一陶瓷板21的热导率大于第二陶瓷板22;在第一陶瓷板21下方设置LED芯片23,LED芯片23外侧设置LED封装树脂层24,LED封装树脂层24位于第二陶瓷板22的开口内;在第二陶瓷板22最下方分别设置正电极3和负电极4,正电极3、负电极4与LED芯片23电性连接。

本实施例具体工作过程中,LED芯片23工作中会产生大量的热,热量通过第一陶瓷板21、散热金属板2、液态金属片25传递到散热体1的内部;在散热体1内部填充有散热剂15,散热剂15受热后蒸发为气体,而蒸汽上升至散热翅片12的冷凝腔体13内,在冷凝腔体13内冷凝为水滴在落入散热体1内,从而完成散热过程;散热过程中,散热翅片12直接与外界空气接触,使得蒸汽内的热量散热快,能够快速冷凝为液体并回流;此外,散热剂15内还放置液态金属球14,液态金属球14为镓金属单质或者镓金属合金,液态金属球14无毒,无安全隐患;当温度达到一定高度时,液态金属球14完全成液态铺设在金属导热版11表面,加速热传递、提高热传递面积,而部分液态的金属以水滴的形式在蒸汽作用下于散热剂15中不断升降、脉动,发生形变,提高传热效率,到强化传热的效果;当温度降下来以后,由于液态金属表面张力大,会在散热剂15中冷凝为球状,重新冷凝为液态金属球14;

本实施例具体工作过程中,第一陶瓷板21的厚度、膨胀系数、强度系数小于第二陶瓷板22,第一陶瓷板21的热导率大于第二陶瓷板22,第一陶瓷板21起到主要散热的作用,第二陶瓷板22起到支撑作用,且第一陶瓷板21膨胀系数小,不易受热破裂、变形;以上,解决了第一陶瓷板21、第二陶瓷板22厚度相关的热导、强度之间的矛盾,将热导和机械强度分开设计,使用效果好;第一陶瓷板21、第二陶瓷板22厚度不同,使得第二陶瓷板22中部形成空间,易于LED芯片的安装以及LED封装树脂层24的后续灌装。

在具体实施方式中,在具体实施方式中,散热体1内部为真空设置,保证蒸汽散热效果,提高散热效率。

进一步的,散热翅片12倾斜设置,增大散热面积,利于冷凝后的液体回流。

进一步的,散热翅片12内壁设置颗粒状凸起,方便蒸汽在冷凝时附着在凸起上,加速冷凝过程,提高散热效率。

进一步的,散热剂15为水、乙醇、丙酮或者氨水中的一种,比热容打,易蒸发,热传递效果好。

进一步的,第一陶瓷板21为氮化铝陶瓷材料,厚度薄,绝缘性好,热膨胀系数低,易于与金属焊接。

进一步的,第二陶瓷板22为氮化铝陶瓷材料,厚度大,强度高,绝缘性好,易于与金属焊接。

进一步的,第一陶瓷板21厚度为0.3-0.6毫米,利于散热。

进一步的,第二陶瓷板22厚度为1-5毫米,散热的同时保证支撑效果好。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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