专利名称：一种半导体发光器件强制散热装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种半导体发光器件散热装置，特别是涉及一种半导体 发光器件强制散热装置。
背景技术：
随着能源的紧缺和对环保的日益关注，节能和环保已成为当今社会发展
的大趋势。与白炽灯和荧光灯相比，LED以其体积小、全固态、长寿命、环保、 省电等一系列优点，成为新一代环保型照明光源的主要发展方向之一，也是 21世纪最具发展前景的高技术领域之一，是照明方式的一次具有重大意义的 革命。LED发光是通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射，可 以直接将电能转化为可见光和辐射能。对于W级(》1W)高功率LED而言，而芯 片尺寸仅为lmmX lmm 2. 5mmX 2. 5mm，也就是说芯片的功率密度很大，这种 大功率LED在工作中会产生大量热量，当温度超过标准限定值时将导致不可 恢复性光强衰减，有研究表明，单个LED的工作温度如果升高l(TC，其可靠 性则会减少50%，伴随着LED高性能、微型化、集成化的三大发展趋势，散热 问题越来越突出，热量在芯片处的累积将严重影响其稳定性和使用寿命，这 成为高亮度LED组合光源大规模投入实用的制约因素，因此有效解决散热问 题保证其最佳性能至关重要。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对当前多个大功率LED组合安装后散热能力差 的问题，提出了一种半导体发光器件强制散热装置，以解决多个大功率LED 光源随功率增加造成热量积聚而导致的芯片迅速失效的问题。
本实用新型通过以下技术方案来实现
一种半导体发光器件强制散热装置，包括基座、导热硅胶、热管、散热 翅片和大功率半导体发光器件；所述基座的上部开有至少一条与热管外径相 配合的圆形槽，圆形槽中涂有导热硅胶，热管热端放入圆形槽中，热管的冷 端与散热翅片连接，基座下端设有多个大功率半导体发光器件。为进一步实现本实用新型的目的，所述的大功率半导体发光器件安装在 基座连接板上，基座连接板与基座之间放入导热硅胶，通过螺钉连接起来形
成一体。所述的热管优选为2条或者1条。
所述的基座为铜或铝制成的方形或圆形板。 所述的热管与基座板之间为紧密配合或焊接的方式连接。 所述的半导体发光器件强制散热装置还包括保护罩和透明罩，保护罩设 置在基座外周，透明罩设置在大功率半导体发光器件的下端，保护罩焊接在 散热片下端，或为半环形结构，保护罩与透明罩形成封闭结构。 所述的多个半导体发光器件组成方形结构或圆形结构。 所述的热管为开口形的弯管或者弯折圆管。 相对于现有技术，本发明具有如下优点-
(1) 本实用新型提出了一种半导体发光器件强制散热装置，通过基座与 热管的紧密连接，将多个大功率半导体发光器件产生的热量有效地传导到热 管热端，再通过热管传导到散热片散发出去。
(2) 本实用新型利用焊接或紧密配合的方式，通过导热硅胶将基座与热 管连成一体。基座加工简单，与热管的连接方拥有良好的热交换效率，具有 重量轻，耐用寿命长，结构简单，实用可靠等优点。
图1为实施方案1半导体发光器件强制散热装置结构示意图2为实施方案2半导体发光器件强制散热装置结构示意图3为实施方案3半导体发光器件强制散热装置结构示意图4基座结构示意图5为方形基座结构示意图6为圆形基座结构示意图7为方板与圆板基座的组合结构图8a为半导体发光器件方形分布示意图； 图8b为半导体发光器件圆形分布示意图； 图9a为开口形热管结构示意图；图9b为弯折形热管结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步的说明，但本实用新型的实施方 式不限于此。 实施例l
如图1所示， 一种半导体发光器件强制散热装置包括基座1、基座连接 板2、导热硅胶3、热管4、散热翅片5、固定螺钉6、大功率半导体发光器 件7、保护罩8、透明罩9。在基座1的上部开两条与热管外径相配合的圆形 槽，圆形槽中放入导热硅胶3，热管4热端放入圆形槽中，通过挤压圆形槽 边或焊接的方式将热管4与基座1牢固的连接在一体，热管4的冷端与散热 翅片5连接。基座1与基座连接板2之间放入导热硅胶3，通过螺钉连接起 来形成一体。基座连接板2下部设有多个大功率半导体发光器件7，在基座 与基座连接板2外周设有保护罩8，下端设有透明罩9，保护罩8可焊接在散 热片5下端，保护罩8与透明罩9形成封闭结构。保护罩8与透明罩9的作 用是对大功率半导体发光器件及基座其保护作用。这样基座连接板2下端的 大功率半导体发光器件工作时产生大量的热量通过基座连接板2、导热硅胶3 和基座1传导到与基座连接的热管4热端，再通过热管4传到到其冷端，热 量再通过热管冷端的散热翅片5散发出去。在本实施方案中，导热硅胶3的 作用不仅减少基座1与热管4之间的热阻，而且还减少基座1与基座连接板 2之间的热阻。如图8a所示，基座连接板下平面大功率半导体发光器件设置 形式为方形结构，也可如图8b所示为圆形结构。图5，图6为基座的二种形 式，图5为方形板圆形槽结构，图6为圆形板圆形槽结构，本实施例基座可 为这两种结构中任意一种，本实施例还可为图7所示的图5与图6的组合结 构，即在图6所示的圆形基座上再设置一块图5所示的方形基座，两基座的 圆形槽相配合，即方形基座的圆形槽设置在圆形基座的圆形槽内。本实施例 中热管4的结构如图9 a所示，为开口弯管。基座及基座连接板为导热系数 较高的材质铜或铝制成。实施例2
如图2所示， 一种半导体发光器件强制散热装置包括基座1、热管2、导 热硅胶3、散热翅片4、大功率半导体发光器件5、保护罩6、透明罩7。在 基座1的上部开两条与热管外径相配合的圆形槽，圆形槽中放入导热硅胶3， 将热管2热端放入圆形槽后，通过挤压圆形槽边或焊接的方式将热管2与基 座1牢固的连接在一体，热管2的冷端与散热翅片4连接。基座1下部设有 多个大功率半导体发光器件5，在基座外周设有保护罩6，下端设有透明罩7， 保护罩6可焊接在散热片4下端，保护罩6与透明罩7形成封闭结构。保护 罩6与透明罩7的作用是对大功率半导体发光器件及基座其保护作用。这样 基座1下平面大功率半导体发光器件工作时产生大量的热量通过基座传导到 热管热端，热量再通过热管冷端的散热翅片4散发出去。与实施例1不同的 是，在本实施方案中，基座l为整体结构，上部与热管相连，下部为固定大 功率半导体发光器件5的结构，导热硅胶3的作用是减少基座1与热管2之 间的热阻。同样，整体基座结构可为图5，图6二种形式中的一种。图8为 基座1下部大功率半导体发光器件固定结构的两种方式，可以为圆形结构也 可以为方形结构。热管的结构如图9 a所示，为开口弯管。基座为导热系数 较高的材质铜或铝制成
实施例3
如图3所示， 一种半导体发光器件强制散热装置包括基座l、热管2、导 热硅胶3、散热翅片4、大功率半导体发光器件5、保护罩6、透明罩7。在 基座1的上部开一条与热管外径相配合的圆通孔，圆通孔中放入导热硅胶3， 热管2置于圆通孔，通过焊接的方式将热管2热端与基座1牢固的连接在一 体，热管2的冷端与散热翅片4连接。基座1下部设有多个大功率半导体发 光器件5，在基座外周设有保护罩6，下端设有透明罩7，保护罩6形成半环 形结构，保护罩6与透明罩7形成封闭结构。保护罩6与透明罩7的作用是 对大功率半导体发光器件及基座其保护作用。这样基座1下平面大功率半导 体发光器件工作时产生大量的热量通过基座传导到热管热端，热量再通过热 管冷端的散热翅片4散发出去。在本实施方案中，基座l为整体结构，上部圆通孔与热管相连，下部为固定大功率半导体发光器件5的结构，导热硅胶 3的作用是减少基座1与热管2之间的热阻。整体基座结构为图4所示，在 方形的基座板材中有一凸起结构，便于设置圆通孔。图8为基座1下部大功 率半导体发光器件设置的两种形式，可以为环形方式也可以为矩形方式。热 管的结构如图9 b所示，为弯折圆管。基座为导热系数较高的材质铜或铝制 成。
权利要求1、一种半导体发光器件强制散热装置，其特征在于包括基座、导热硅胶、热管、散热翅片和大功率半导体发光器件；所述基座的上部开有至少一条与热管外径相配合的圆形槽，圆形槽中涂有导热硅胶，热管热端放入圆形槽中，热管的冷端与散热翅片连接，基座下端设有多个大功率半导体发光器件。
2、 根据权利要求1所述的半导体发光器件强制散热装置，其特征在于所 述的大功率半导体发光器件安装在基座连接板上，基座连接板与基座之间放 入导热硅胶，通过螺钉连接起来形成一体。
3、 根据权利要求1所述的半导体发光器件强制散热装置，其特征在于所 述的热管为2条。
4、 根据权利要求1所述的半导体发光器件强制散热装置，其特征在于所 述的热管为l条。
5、 根据权利要求1 4任一项所述的半导体发光器件强制散热装置，其 特征在于所述的基座为铜或铝制成的方形或圆形板。
6、 根据权利要求1 4任一项所述的半导体发光器件强制散热装置，其 特征在于所述的热管与基座板之间为紧密配合或焊接的方式连接。
7、 根据权利要求1 4任一项所述的半导体发光器件强制散热装置，其 特征在于所述的半导体发光器件强制散热装置还包括保护罩和透明罩，保护 罩设置在基座外周，透明罩设置在大功率半导体发光器件的下端，保护罩焊 接在散热片下端，或为半环形结构，保护罩与透明罩形成封闭结构。
8、 根据权利要求1 4任一项所述的半导体发光器件强制散热装置，其 特征在于所述的多个半导体发光器件组成方形结构或圆形结构。
9、 根据权利要求1 4任一项所述的半导体发光器件强制散热装置，其 特征在于所述的热管为开口形的弯管或者弯折圆管。
专利摘要本实用新型公开了一种半导体发光器件强制散热装置。该装置包括基座、导热硅胶、热管、散热翅片和大功率半导体发光器件；基座的上部开有至少一条与热管外径相配合的圆形槽，圆形槽中放入导热硅胶，热管热端放入圆形槽中，热管的冷端与散热翅片连接，基座下端设有多个大功率半导体发光器件。该装置热管与基座之间用导热硅脂紧密结合使基座下平面固定的大功率半导体发光器件产生的热量传导到热管再通过散热片散发出去。本实用新型高效传热固定基座加工简单，与热管的连接方法使热管与基座之间拥有良好的热交换效率，具有重量轻，寿命长，结构简单，实用可靠等优点。
文档编号H01L25/075GK201163627SQ20082004314
公开日2008年12月10日 申请日期2008年1月22日 优先权日2008年1月22日
发明者向建化, 伟 周, 勇 汤, 白鹏飞, 赵小林, 陆龙生, 陈创新 申请人:华南理工大学