专利名称：一种大功率led模块或灯具的陶瓷散热器及其制作工艺的制作方法
一种大功率LED模块或灯具的陶瓷散热器及其制作工艺本发明涉及LED模块或灯具的散热器技术领域，具体地说是一种以陶瓷材料制成的大功率LED模块或灯具的陶瓷散热器及其制作工艺。传统能应用在大功率25瓦以上的LED模块或灯具的散热器，其材料为铸铝或铝鳍片加铜导管。由于铝跟铜为金属材质，在户外或海边使用会氧化腐蚀及不能耐酸碱及耐盐雾，长期使用会降低LED灯具的散热效率。使用陶瓷散热器可以克服上述金属散热器在户外或酸碱及盐分较重的环境对散热器的影响。目前，大型陶瓷散热器的制造工艺可分两种一种是一个一个用CNC切割出散热器及散热柱(散热柱是为了增加陶瓷做热辐射及与空气接触对流的表面积)的型状，但是此种工艺旷日费时，生产成本跟工时都相当高，没有作为量产的条件；另一种是开陶瓷模具，但能一体成型的大型陶瓷模具(散热器底板+散热柱)，冲压出来的成型良率又太低，只有30 40%的良率，因为在退模的时候几拾根的散热柱容易卡在模具里面，在退模拔出来的时后很容易造成卡模破损，因而导致成品率极低，以及大量材料的浪费，相对的成本亦居高不下，市场应用推广困难。本发明的目的就是要解决上述的不足，而提供一种大功率LED模块或灯具的陶瓷散热器及其制作工艺，提高了 LED模块或灯具的使用寿命和可靠性。为实现上述目的设计一种大功率LED模块或灯具的陶瓷散热器，包括陶瓷散热底板1、陶瓷散热柱2，所述陶瓷散热底板1上表面开有若干个不穿透的盲孔4，所述盲孔4内安装有陶瓷散热柱2，所述陶瓷散热底板1设有多个螺丝孔及出线孔。所述陶瓷散热柱2外侧面上设有多个散热槽5。所述陶瓷散热柱2采用陶瓷黏着剂烧结连接陶瓷散热底板1。—种大功率LED模块或灯具的陶瓷散热器的制作工艺，包括如下步骤1)开模阶段将陶瓷散热底板与陶瓷散热柱分别开模；模具一陶瓷散热底板为上表面设有多个不穿透的盲孔的平板结构，陶瓷散热底板设有多个螺丝孔及出线孔；模具二 陶瓷散热柱为主体结构，散热柱外侧面布满多个凹凸的散热槽；2)制坯阶段将原料为氧化铝或氮化铝或碳化硅粉体进行调质后，经过模具一、 模具二制成陶瓷散热底板、陶瓷散热柱的初胚；3)烧结阶段将陶瓷散热底板、陶瓷散热柱的初胚分别放进窑炉各自烧结成型；4)黏合阶段将经过初次烧结后的陶瓷散热底板平放，然后将多个经过初次烧结后的陶瓷散热柱的底部周围沾黏有陶瓷黏着剂，然后分别垂直安插在陶瓷散热底板的盲孔内，待陶瓷黏着剂阴干；5) 二次烧结阶段将黏合的半成品送入窑炉烧结，成品。本发明的有益效果散热性好，提高了 LED芯片的散热效率，本发明制作工艺的流程安排，不仅开模成本低，工序简便，成功率高，而且成品的良率提升很多，进而在原材料大量的节约上作出贡献，也解决了因成品良率太低而导致产出很多必需废弃的陶瓷土，造成环境污染的问题。另外，如果需要增加所需散热的功率，如设计制造50瓦或100瓦或甚至 200瓦以上的LED模块或灯具，只需相对应的增加散热底板的面积及散热柱的数量就可以提高LED模块或灯具所需散热的表面积及功率，所以依此陶瓷散热器的基础结构及制作工艺，可以大大的扩充其在高功率LED灯具的应用层面，不会因为传统陶瓷的制造思路只能做小型低功率的陶瓷散热器而局限了大功率陶瓷散热器及LED灯具的发展。
图1是本发明的结构示意图；图2是本发明的陶瓷散热底板的结构示意图；图3是本发明的陶瓷散热柱的结构示意图；图4是本发明的使用状态图；图中1为陶瓷散热底板、2为陶瓷散热柱、3为螺丝孔、4为盲孔、5为散热槽、6为 LED灯罩、7为出线孔。下面结合附图对本发明作以下进一步说明如附图所示，本发明包括陶瓷散热底板1、陶瓷散热柱2，所述陶瓷散热底板1上表面开有若干个不穿透的盲孔4，所述盲孔4内安装有陶瓷散热柱2，所述陶瓷散热底板1设有多个螺丝孔及出线孔，所述陶瓷散热柱2外侧面上设有多个散热槽5。本发明的制作工艺包括如下步骤第一阶段(开模阶段)将陶瓷散热底板1与陶瓷散热柱2分别开模；模具一陶瓷散热底板为上表面开有多数个不穿透的盲孔4的平板结构(如附图2)，盲孔内可以安插陶瓷散热柱，陶瓷散热底板设有预留多个将来可以跟其它部件如灯罩结合的螺丝孔3及电线的出线孔7 ；模具二 陶瓷散热柱(如附图3)为主体结构，其外侧表面上布满多个凹凸散热槽5，散热槽是为了增加陶瓷散热柱的表面积所做的设计。第二阶段(制坯阶段)将原料为氧化铝或氮化铝或碳化硅粉体进行调质后，经过模具一、模具二制成陶瓷散热底板、陶瓷散热柱的初胚第三阶段(烧结阶段)将陶瓷散热底板、陶瓷散热柱的初胚分别放进窑炉各自烧结成型。第四阶段(黏合阶段)将经过初次烧结后的陶瓷散热底板平放，然后将多个经过初次烧结后的陶瓷散热柱安插在陶瓷散热器底板的盲孔内，安插之前在陶瓷散热柱的底部周围先沾黏有黏性的陶瓷黏着剂，然后一个一个垂直安插在底板的盲孔内，等其中黏合的陶瓷黏着剂阴干。第五阶段(二次烧结阶段)将用陶瓷黏着剂黏合的半成品送入窑炉烧结，使底板盲孔与陶瓷散热柱之间有黏结作用的陶瓷黏着剂因高温的烧结而产生“瓷化”作用，因而使底板与散热柱之间可以紧密的结合，然后成功完成此陶瓷散热器整体的制作。本发明除了可以应用在较高功率的LED路灯、泛光灯、投光灯及天井灯等一般灯
4具的散热；另外亦可以因陶瓷在严苛的应用环境所具备的耐用度，可以体现在特殊应用照明，如海上船舶照明、渔业(集鱼灯)照明、汽车头灯照明、工业机具照明，还有因陶瓷对电气电路的绝缘特性，可以用于加油站或采矿等有易燃气体环境用的LED防爆灯具。
本发明并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种大功率LED模块或灯具的陶瓷散热器，包括陶瓷散热底板(1)、陶瓷散热柱(2)， 其特征在于所述陶瓷散热底板(1)上表面开有若干个不穿透的盲孔G)，所述盲孔内安装有陶瓷散热柱O)，所述陶瓷散热底板(1)设有多个螺丝孔及出线孔。
2.如权利要求1所述的大功率LED模块或灯具的陶瓷散热器，其特征在于所述陶瓷散热柱( 外侧面上设有多个散热槽(5)。
3.如权利要求1或2所述的大功率LED模块或灯具的陶瓷散热器，其特征在于所述陶瓷散热柱( 采用陶瓷黏着剂烧结连接陶瓷散热底板(1)。
4.一种大功率LED模块或灯具的陶瓷散热器的制作工艺，其特征在于包括如下步骤1)开模阶段将陶瓷散热底板与陶瓷散热柱分别开模；模具一陶瓷散热底板为上表面设有多个不穿透的盲孔的平板结构，陶瓷散热底板设有多个螺丝孔及出线孔；模具二 陶瓷散热柱为主体结构，散热柱外侧面布满多个凹凸的散热槽；2)制坯阶段将原料为氧化铝或氮化铝或碳化硅粉体进行调质后，经过模具一、模具二制成陶瓷散热底板、陶瓷散热柱的初胚；3)烧结阶段将陶瓷散热底板、陶瓷散热柱的初胚分别放进窑炉各自烧结成型；4)黏合阶段将经过初次烧结后的陶瓷散热底板平放，然后将多个经过初次烧结后的陶瓷散热柱的底部周围沾黏有陶瓷黏着剂，分别垂直安插在陶瓷散热底板的盲孔内，待陶瓷黏着剂阴干；5)二次烧结阶段将黏合的半成品送入窑炉烧结，成品。
全文摘要
本发明涉及LED模块或灯具的散热器技术领域，具体地说是一种大功率LED模块或灯具的陶瓷散热器及其制作工艺，结构包括陶瓷散热底板、陶瓷散热柱，所述陶瓷散热底板上表面开有若干个不穿透的盲孔，所述盲孔内安装有陶瓷散热柱，所述陶瓷散热底板设有多个螺丝孔及出线孔；其工艺步骤包括1)开模阶段；2)制坯阶段；3)烧结阶段；4)黏合阶段；5)二次烧结阶段；本发明的有益效果散热性好，提高了LED芯片的散热效率，本发明制作工艺的流程安排，不仅开模成本低，工序简便，成功率高，而且成品的良率提升很多，进而在原材料大量的节约上作出贡献，也解决了因成品良率太低而导致产出很多必需废弃的陶瓷土，造成环境污染的问题。
文档编号F21V29/00GK102519029SQ201210004470
公开日2012年6月27日 申请日期2012年1月9日 优先权日2012年1月9日
发明者黄启书 申请人:丁允一