专利名称：散热装置、散热装置的制造方法及具有该散热装置的led光源的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种半导体器件，尤其涉及一种散热装置、散热装置的制造方法及具有该散热装置的LED光源。
背景技术：
由于发光二极管具有低耗电量、低发热量、寿命长等优点；因此，在电子显示及照明等领域，发光二极管正在逐渐取代能耗高、寿命短的传统照明灯具。
现有发光二极管光源包括发光芯片和导热基板，发光芯片设置于导热基板上。发光芯片在执行预定的工作时，通常会产生很大的热量；这些热量需要通过导热基板散发出去。倘若这些热量无法有效地被逸散，将会影响到发光二极管光源的正常运行。发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种具有改进的散热效果的散热装置、散热装置的制造方法及具有该散热装置的LED光源。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是提供一种散热装置，用于对 LED芯片进行散热，散热装置包括第一导热基板和多孔结构层，LED芯片与第一导热基板的一侧热接触，多孔结构层与第一导热基板的另一侧热接触。
其中，多孔结构层和第一导热基板的侧面面积均大于LED芯片的侧面面积。
其中，多孔结构层直接形成于第一导热基板的另一侧上。
其中，散热装置进一步包括第二导热基板，多孔结构层形成于第二导热基板的一侧上，第二导热基板的另一侧与第一导热基板的另一侧热接触。
其中，第二导热基板和多孔结构层的侧面面积大于第一导热基板的侧面面积。
其中，散热装置进一步包括形成于第一导热基板上的导热薄膜层，导热薄膜层的导热率大于第一导热基板，导热薄膜层与LED芯片热接触，且导热薄膜层的侧面面积大于 LED芯片的侧面面积。
其中，多孔结构层包括多孔高分子材料以及掺杂于多孔高分子材料中的红外热辐射粉末，或者包括发泡水泥材料和掺杂于发泡水泥材料中的红外辐射粉末。
其中，多孔高分子材料包括多孔油墨、多孔胶体和多孔塑料中的至少一种，红外热辐射粉末包括石墨、氧化铝、白炭黑、锆英砂、二氧化硅、氧化钴、氧化镁、二氧化锰、氧化镍、 氧化钛、氧化铜、氧化铬、氧化铁、氧化钥、碳化硅中的至少一种。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是提供一种LED光源，LED 光源包括LED芯片和如上所述的散热装置。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是提供一种散热装置的制造方法，该制造方法包括提供第一导热基板；将多孔高分子材料、红外热辐射粉末以及稀释剂按照一定比例均匀混合成糊状混合物；将糊状混合物涂覆在第一导热基板上；烘烤涂覆在第一导热基板上的糊状混合物，以形成多孔结构层。
本发明的有益效果是区别于现有技术的情况，本发明散热装置包括第一导热基板和与第一导热基板的一侧热接触的多孔结构层；该多孔结构层比以往散热基板多了一种散热途径——福射散热，同时使得散热装置的表面积增加，增强散热装置的热传导效率；该多孔结构层具有的特殊的结构还能提高散热装置的热对流效率；加之，多孔结构层产生的虹吸效应能够将空气中的水分吸收进空隙，热流的热量将蒸发空隙中的水分，进而使水蒸汽散发到周围空气中，从而进一步增强散热装置的散热效果。
图I是本发明LED光源第一实施例的不意图2是本发明LED光源第二实施例的示意图。
图3是本发明散热装置的制造方法的流程图。
具体实施方式
参阅图1，本发明第一实施例LED光源100包括散热装置I和LED(Light Emitting Diode)芯片2。散热装置I包括导热基板10、多孔结构层11和导热薄膜层12。
LED芯片2、导热薄膜层12、导热基板10和多孔结构层11沿第一方向X依次层叠设置。导热基板10大致呈平板状，包括第一侧面101与第一侧面101相对设置的第二侧面 102。第一侧面101、第二侧面102沿垂直于第一方向X的第二方向Y延伸。
导热基板10是陶瓷、金属或高导热塑料中的一种或多种材料形成的复合层。 陶瓷，例如氧化铝、氮化铝等等，金属，例如铜、铝、银等等。即散热装置适用于传统的 PCB (Printed Circuit Board,印刷电路板)、MCPCB(metal core PCB,金属芯印制电路板)、 DBC(Dircet Bonding Copper,覆铜陶瓷基板)、陶瓷封装基板、复合基板等。
导热薄膜层12形成于导热基板10的第一侧面101上，导热薄膜层12的导热率大于导热基板10。优选地，导热薄膜层12为类金刚石镀层，实际应用中，导热薄膜层12还可以是银、铝、铜等金属薄膜，金刚石薄膜或者氮化铝等陶瓷薄膜等等。
LED芯片2设置于导热薄膜层12上，与导热薄膜层12热接触且通过导热薄膜层 12与导热基板10的第一侧面101热接触。
多孔结构层11与导热基板10的第二侧面102热触。本实施例中，多孔结构层11 直接形成于导热基板10的第二侧面102上。多孔结构层11包括多孔高分子材料和掺杂于多孔高分子材料中的红外热辐射粉末、发泡水泥材料和掺杂于发泡水泥材料中的红外辐射粉末。其中，多孔高分子材料包括多孔油墨、多孔胶体、多孔塑料中的至少一种；红外辐射粉末包括石墨、氧化铝、白炭黑、锆英砂、二氧化硅、氧化钴、氧化镁、二氧化锰、氧化镍、氧化钛、氧化铜、氧化铬、氧化铁、氧化钥、碳化硅中的一种或组合。
由于LED芯片2、导热薄膜层12、导热基板10、多孔结构层11沿第一方向X层叠设置，且上述元件均大致呈片状或板状。为了叙述方便，特定义上述元件沿第二方向Y上的表面为侧面，此处所述侧面包括导热基板10的第一侧面101和第二侧面102。
为了取得较佳的散热效果，导热薄膜层12、导热基板10和多孔结构层11的侧面面积均大于LED芯片2的侧面面积。本实施例中，因导热薄膜层12和多孔结构层11均直接4分别形成在导热基板10的第一侧面101和第二侧面102上，因此，导热基板10的侧面面积大于或等于导热薄膜层12或多孔结构11的侧面面积。
请参照图2，本发明第二实施例LED光源100’包括散热装置I’和LED (Light Emitting Diode)芯片2。散热装置I’包括沿第一方向X依次层叠设置的导热薄膜层12’、 第一导热基板10’、第二导热基板13和多孔结构层11’。第一导热基板10’包括沿第二方向Y延伸的第一侧面101’和第二侧面102’。第二导热基板13包括沿第二方向Y延伸的第一侧面131和第二侧面132。
与第一实施例LED光源100相比，本实施例LED光源100’的多孔结构层11’形成于第二导热基板13的第二侧面132上，导热薄膜层12’形成于第一导热基板10’的第一侧面101’上，第二导热基板13的第一侧面131与第一导热基板10’的第二侧面102’热接触。
为了取得较佳的散热效果，第二导热基板13和多孔结构层11’的侧面面积大于第一导热基板10’的侧面面积设置。
与现有技术相比，本发明LED光源100、100’的散热装置1、1’包括第一导热基板 10、10’和与第一导热基板的一侧热接触的多孔结构层11、11’ ；该多孔结构层11、11’具有的多孔结构比以往散热基板多了一种散热途径一福射散热，同时使得散热装置的表面积增加，因此散热装置的热传导效率得到提高；该多孔结构层11、11’具有的多孔的结构还能提高散热装置的热对流效率；加之，多孔结构层11、11’产生的虹吸效应能够将空气中的水分吸收进空隙，热流的热量将蒸发空隙中的水分，进而使水蒸汽散发到周围空气中，从而进一步增强散热装置的散热效果。
本发明进一步提供一种如上所述的散热装置I或I’。散热装置的具体结构在LED 光源中已经详细描述，不再赘述。
请一并参照图3，本发明还提供一种散热装置的制作方法，制造方法包括
SI，提供导热基板。
导热基板10是陶瓷、金属或高导热塑料中的一种或多种材料形成的复合层。即散热装置适用于传统的PCB (Printed Circuit Board,印刷电路板)、MCPCB(metal core PCB, 金属芯印制电路板)、DBC (Dircet Bonding Copper,覆铜陶瓷基板)、陶瓷封装基板、复合基板等。
S2，将多孔高分子材料、红外热辐射粉末以及稀释剂按照一定比例均匀混合成糊状混合物。
步骤S2中，多孔高分子材料包括多孔油墨、多孔胶体、多孔塑料中的至少一种；红外辐射粉末包括石墨粉、氧化铝粉中的一种或组合。稀释剂优选有机溶剂。
S3，将糊状混合物涂覆在导热基板上。
通过喷涂、浸液或印刷等方式将糊状混合物均匀涂覆在导热基板的一侧侧面上， 使导热基板的一侧侧面形成混合物层。
S4，烘烤涂覆在导热基板上的糊状混合物，以形成多孔结构层。
通过上述制作方法制得的散热装置可以直接使用，也可以在导热基板的另一侧侧面上形成或者热连接导热薄膜层后作为散热装置使用。本发明对此不做限制。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
权利要求
1.一种散热装置，用于对LED芯片进行散热，其特征在于，所述散热装置包括第一导热基板和多孔结构层，所述LED芯片与所述第一导热基板的一侧热接触，所述多孔结构层与所述第一导热基板的另一侧热接触。
2.根据权利要求I所述的散热装置，其特征在于，所述多孔结构层和所述第一导热基板的侧面面积均大于所述LED芯片的侧面面积。
3.根据权利要求2所述的散热装置，其特征在于，所述多孔结构层直接形成于所述第一导热基板的另一侧上。
4.根据权利要求2所述的散热装置，其特征在于，所述散热装置进一步包括第二导热基板，所述多孔结构层形成于所述第二导热基板的一侧上，所述第二导热基板的另一侧与所述第一导热基板的另一侧热接触。
5.根据权利要求4所述的散热装置，其特征在于，所述第二导热基板和所述多孔结构层的侧面面积大于所述第一导热基板的侧面面积。
6.根据权利要求2所述的散热装置，其特征在于，所述散热装置进一步包括形成于所述第一导热基板上的导热薄膜层，所述导热薄膜层的导热率大于所述第一导热基板，所述导热薄膜层与所述LED芯片热接触，且所述导热薄膜层的侧面面积大于所述LED芯片的侧面面积。
7.根据权利要求I所述的散热装置，其特征在于，所述多孔结构层包括多孔高分子材料以及掺杂于所述多孔高分子材料中的红外热辐射粉末，或者包括发泡水泥材料和掺杂于发泡水泥材料中的红外辐射粉末。
8.根据权利要求7所述的散热装置，其特征在于，所述多孔高分子材料包括多孔油墨、 多孔胶体和多孔塑料中的至少一种，所述红外热辐射粉末包括石墨、氧化铝、白炭黑、锆英砂、二氧化硅、氧化钴、氧化镁、二氧化锰、氧化镍、氧化钛、氧化铜、氧化铬、氧化铁、氧化钥、 碳化硅中的至少一种。
9.一种LED光源，其特征在于，所述LED光源包括LED芯片和如权利要求f 8项任意一项所述的散热装置。
10.一种散热装置的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括 提供导热基板；将多孔高分子材料、红外热辐射粉末以及稀释剂按照一定比例均匀混合成糊状混合物；将所述糊状混合物涂覆在所述第一导热基板上；烘烤涂覆在所述导热基板上的所述糊状混合物，以形成多孔结构层。
全文摘要
本发明公开了一种散热装置、散热装置的制造方法及具有该散热装置的LED光源，散热装置用于对LED芯片进行散热，散热装置包括第一导热基板和多孔结构层，LED芯片与第一导热基板的一侧热接触，多孔结构层与第一导热基板的另一侧热接触。通过上述方式，本发明散热装置具有优异的散热效果。
文档编号F21Y101/02GK102980159SQ20121045763
公开日2013年3月20日 申请日期2012年11月14日 优先权日2012年11月14日
发明者柴广跃, 徐健, 刘 文, 廖世东, 冯丹华, 阚皞, 李耀东, 许文钦, 肖充伊 申请人:深圳大学