专利名称：一种散热性能优异的高功率led光源模组的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及LED照明灯具领域，尤其涉及一种散热性能优异的高功率LED光源模组。
背景技术：
近年来，LED在其发光效率持续提升的同时生产成本也不断下降，LED产业已逐步被应用于LED路灯、LED隧道灯、LED投光灯、LED工矿灯等高功率灯具上，基于工业化和产品系列化生产的考虑，人们研发的重点在于LED光源模组，并将该LED光源模组应用于相应的灯具上；例如，28W的光源模组，可用于制造^W、56W、112W等系列功率的LED路灯或投光灯产品。LED光源模组的优点是①LED光源模组的生产易采用规模流水线生产；②LED光源模组的结构和散热便于设计，且开发成本较低、周期较短；③LED光源模组的使用灵活， 可应用于不同类型的高功率灯具上，例如同一模组，既可以应用在路灯产品，也可以应用在投光灯及其他灯具产品。目前，高功率LED光源模组的散热问题是研究的重点之一，当模组应用于户外灯具时，高功率LED光源模组的散热不良造成灯具整体散热性能不足，温升导致灯具光通量明显下降，可靠性差，使用寿命短等现象；为提高高功率LED光源模组的散热性能并提高可靠性，主要的方法有一是采用导热系数高于3. Off/m-k的导热硅脂作为散热线路板和散热座之间的导热粘接剂；二是采用陶瓷等具有高导热系数的散热线路板；三是采用导热管提高模组的散热效率。方法一的优点是导热硅脂价格低廉，其性能满足低瓦数或中低端高功率LED路灯的需求，其缺点是导热系数不足，且涂布不均勻；方法二的优点是陶瓷等散热线路板可以解决LED器件到散热线路板的热传导问题，但不能有效解决LED器件热量传导到散热座的整体散热问题，且价格昂贵；方法三的优点是具有较突出的散热效果，但制造工艺复杂，且成本过高。有鉴于此，本发明人针对LED光源模组的散热性能进行了深入研究，本案由此产生。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供了一种散热性能优异的高功率LED光源模组，其不仅具有优异的散热性能，而且从根本上解决了现有技术中高功率LED光源模组因导热材料性能不良、结构设计不合理或结构设计成本过高等问题。为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是—种散热性能优异的高功率LED光源模组，包括散热座、散热线路板及LED器件， 该LED器件贴装于上述散热线路板的上表面，上述散热线路板的下表面与上述散热座间粘接有在X-Y方向上具有高导热系数的导热石墨垫片。上述导热石墨垫片为X-Y方向上导热系数为350 450W/m*k，Z方向导热系数大于7. Off/m · k的导热石墨材料。[0009]上述导热石墨垫片为厚度在0. 2 0. 6mm间的片状导热石墨材料。上述散热座上成型有若干个槽壁呈微型条纹齿状的散热槽。上述LED器件为单颗1 3W的大功率LED器件，或者为集成式功率为5 50W的高功率LED光源模组。上述散热线路板为铝材质覆铜线路板，其上表面可设有供上述LED器件焊接贴装的焊盘和线路。采用上述方案后，本实用新型具有如下几点有益效果一、上述LED器件贴装于散热线路板上，其缩短了 LED器件到散热线路板的散热长度，使LED器件产生的热量即时有效地传导到散热线路板上，从而即时有效地降低了 LED器件的温升。二、散热线路板的下表面与上述散热座间采用导热石墨垫片粘接，所述导热石墨垫片在X-Y方向上具有高导热系数，故有效提高了热量横向的扩散能力，使热量有效均勻分布并经纵向方向将散热线路板的热量传导到散热座上。三、本案由于LED器件与散热线路板间采用贴装方式相电连接，散热线路板的下表面与上述散热座间采用导热石墨垫片粘接，其不仅结构设计简单，成本低，而且还实现了从LED器件到散热线路板，再到散热座的优异散热性。四、本实用新型的散热座上还可成型有若干个槽壁呈微型条纹齿状的散热槽，增加了散热面积，使热量有效地依次从LED器件、散热线路板、导热石墨垫片，再到散热座，最终传导到空气，由此大大地提高了高功率LED光源模组的整体散热性能。
图1是本实用新型高功率LED光源模组一较佳实施例的结构示意图；图2是图1的侧视图；图3是图1散热过程中的截面示意图。标号说明散热座1 散热槽11微型条纹齿状12 导热石墨垫片2散热线路板 3 LED器件具体实施方式
为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。如图1至图3为本实用新型设计的一种散热性能优异的高功率LED光源模组，包括散热座1、导热石墨垫片2、散热线路板3及LED器件4，其中LED器件4，其一具体实施例如图1所示，共观颗，呈4*7矩阵排列，并具体采用回流焊接方式贴装于散热线路板3的上表面，LED器件4具体为单颗1 3W的大功率LED器件，或者为集成式高功率LED光源模组，功率为5 50W ；散热线路板3为铝材质覆铜线路板，即由铝材质基板和覆铜线路组成，线路可根据电路的设计布板，对应上述LED器件4，于散热线路板3的上表面可预设有供LED器件4回流焊接贴装的焊盘和线路(图中未示出)；所述LED器件4贴装于散热线路板3上，其缩短了 LED器件4到散热线路板3的散热长度， 使LED器件4产生的热量即时有效地传导到散热线路板3上，从而能够即时有效地降低了 LED器件的温升。本实用新型散热线路板3与散热座1间设有作为散热层的导热石墨垫片2，该导热石墨垫片2具有粘接性，可粘接所述散热线路板3的下表面及散热座1，导热石墨垫片2在 X-Y方向上具有高导热系数，具体为350 450W/m · k，Z方向导热系数大于7. Off/m · k，导热石墨垫片2的厚度可根据要求裁剪，较佳实施例中，其为厚度在0. 2 0. 6mm间的片状导热石墨材料，尺寸与散热线路板3的长宽一致。所述LED器件4采用锡膏回流焊接工艺贴装于散热线路板3上，散热线路板3借由导热石墨垫片2粘接于散热座1上；如图3所示，LED光源模组散热中，LED器件4产生的热量首先较快速地传导到散热线路板3上，接着传导到导热石墨垫片2上，由于导热石墨垫片2的X-Y方向具有高导热性，热量迅速横向扩散至整个导热石墨垫片2，之后热量再沿导热石墨垫片2的Z方向纵向传导到散热座1，为了加强散热座1的散热作用，散热座1上成型有若干个内侧壁呈微型条纹齿状12的散热槽11，其增加了散热座1的散热面积，由此提升了散热座1和空气的热量交换速度。综上所述，本实用新型从回流贴装工艺、导热石墨垫片2的应用、散热座1的结构等散热设计方面进行创造性的改进，主要创新点在于采用了散热性能突出的导热石墨垫片 2，有效提高了热量的横向(上述导热石墨垫片2的X-Y方向)扩散能力，使热量有效均勻分布并沿导热石墨垫片2的纵向方向(上述导热石墨垫片2的Z方向)将散热线路板3的热量传导到散热座1上，再结合LED器件4与散热线路板3的回流焊接工艺及散热座1的散热设计，从整体上有效地提高了热量从LED器件4、散热线路板3、导热石墨垫片2，再到散热座1的传导效率，其不仅结构设计简单，成本低，而且还使LED光源模组具有优异的散热性能，满足了高功率LED灯具设计的要求，可广泛应用于LED路灯、LED隧道灯、LED投光灯等照明领域。上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。
权利要求1.一种散热性能优异的高功率LED光源模组，包括散热座、散热线路板及LED器件，其特征在于上述LED器件贴装于上述散热线路板的上表面，上述散热线路板的下表面与上述散热座间粘接有在X-Y方向上具有高导热系数的导热石墨垫片。
2.如权利要求1所述的一种散热性能优异的高功率LED光源模组，其特征在于上述导热石墨垫片为X-Y方向上导热系数为350 450W/m · k，Z方向导热系数大于7. Off/m · k 的导热石墨材料。
3.如权利要求1所述的一种散热性能优异的高功率LED光源模组，其特征在于上述导热石墨垫片为厚度在0. 2 0. 6mm间的片状导热石墨材料。
4.如权利要求1所述的一种散热性能优异的高功率LED光源模组，其特征在于上述散热座上成型有若干个槽壁呈微型条纹齿状的散热槽。
5.如权利要求1所述的一种散热性能优异的高功率LED光源模组，其特征在于上述 LED器件为单颗1 3W的大功率LED器件，或者为集成式功率为5 50W的高功率LED光源模组。
6.如权利要求1所述的一种散热性能优异的高功率LED光源模组，其特征在于上述散热线路板为铝材质覆铜线路板，其上表面可设有供上述LED器件焊接贴装的焊盘和线路。
专利摘要本实用新型公开一种散热性能优异的高功率LED光源模组，包括散热座、散热线路板及LED器件，上述LED器件贴装于上述散热线路板的上表面，上述散热线路板的下表面与上述散热座间粘接有在X-Y方向上具有高导热系数的导热石墨垫片；本实用新型采用了散热性能突出的导热石墨垫片，再结合回流焊接工艺及散热座的散热设计，从整体上有效地提高了热量从LED器件、散热线路板、导热石墨垫片到散热座的传导效率，使LED光源模组具有优异的散热性能，满足了高功率LED灯具设计的要求，可广泛应用于LED路灯、LED隧道灯、LED投光灯等领域。
文档编号F21S8/00GK202101047SQ20112012319
公开日2012年1月4日 申请日期2011年4月22日 优先权日2011年4月22日
发明者林介本, 陈宝如 申请人:陈宝如