CN102005530B - 一种大功率led散热单元 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大功率LED散热单元，其中，包括安装基板、导热绝缘层和铜柱；所述导热绝缘层固定设置在所述铜柱上，用于固定安装外部的LED芯片；所述安装基板设置至少一金属过孔，其一面连接所述铜柱，另一面连接外部的散热装置。本发明产品生产工艺简单、安装方便和散热效果非常好。

Description

一种大功率LED散热单元

技术领域

本发明涉及照明装置的散热结构，特别是涉及一种大功率LED散热单元。

背景技术

现在阶段，在全球追求健康，环保压力，能源危机极大的情况下，半导体照明已被世界公认为一种健康节能环保的重要途径，正以更快的速度拓展其应用范围。

现有技术中，LED芯片由于具有发光效率高、环保节能、使用寿命长等效果而广泛应用，随着大功率LED的应用，因大功率LED芯片亮度较高，因此，其伴随产生的热量也较高，如不及时将产生的热量导出，不仅会影响LED芯片的使用寿命，并且，容易使LED照明装置的各元器件烧坏。

中国专利CN201531852U公开了一种LED照明装置，其将LED封装体的底座通过金属连接体与散热件连接，由于LED芯片的安装体一般由导电涂层和安装基板组成，安装基板具有绝缘和固定LED芯片的作用，因此，如要将安装基板中的绝缘层部分去掉，则会造成工艺复杂，增加LED芯片的安装难度，不利于LED芯片的生产和安装。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种生产工艺简单、安装方便和散热效果非常好的大功率LED散热单元。

本发明的技术方案如下：一种大功率LED散热单元，其中，包括安装基板、导热绝缘层和铜柱；所述导热绝缘层固定设置在所述铜柱的侧面，所述铜柱用于固定安装外部的LED芯片；所述安装基板设置至少一金属过孔，其一面连接所述铜柱，另一面连接外部的散热装置。

应用于上述技术方案，所述的大功率LED散热单元中，还包括所述LED芯片，其通过银胶固定设置在所述铜柱的上底面，所述铜柱的下底面与所述安装基板固定连接。

应用于上述各技术方案，所述的大功率LED散热单元中，还包括一封装体，用于封装所述LED芯片。

应用于上述各技术方案，所述的大功率LED散热单元中，还包括所述散热装置。

应用于上述各技术方案，所述的大功率LED散热单元中，所述散热装置为一第二金属层；所述安装基板包括一绝缘板层，其邻近所述铜柱的一面设置有第一金属层；并且，所述第一金属层通过金属连接体与所述铜柱相固定连接；所述第二金属层设置在所述安装基板远离所述铜柱的一面，所述至少一金属过孔，连通所述第一金属层和所述第二金属层设置。

应用于上述各技术方案，所述的大功率LED散热单元中，所述金属连接体为焊锡，所述第一金属层通过焊接与所述铜柱相固定。

应用于上述各技术方案，所述的大功率LED散热单元中，所述金属连接体与所述铜柱的形状和大小相一致设置。

应用于上述各技术方案，所述的大功率LED散热单元中，所述第二金属层设置若干散热鳍片。

应用于上述各个技术方案，所述的大功率LED散热单元中，所述金属过孔填注满相同金属。

应用于上述各个技术方案，所述的大功率LED散热单元中，所述安装基板为双面PCB板，其包括一绝缘板层，所述绝缘板层由玻璃纤维材质制成。

采用上述方案，本发明通过在所述安装基板设置至少一金属过孔，通过设置的各金属过孔，可以金属连接用于固定LED芯片的所述铜柱和外部的散热装置，使LED芯片生产的热量可以通过各金属部件导出空气中，从而可以加速散热速度，使LED芯片内部的热量及时散发出去，达到使大功率LED芯片散热效果好，并且，使大功率LED芯片产品的生产工艺非常简单，并且，安装也非常方便等效果。

附图说明

图1是本发明的一种示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。

如图1所示，本实施例提供了一种大功率LED散热单元，所述大功率LED散热单元包括安装基板、导热绝缘层和铜柱，所述大功率LED散热单元应用于大功率LED芯片的散热，使大功率LED芯片产生的热量及时散发出去，从而不会因为过热而使大功率LED芯片和与其相连接、或与其邻近安装的元器件烧坏，延长LED芯片的使用寿命。

其中，所述导热绝缘层固定设置在所述铜柱上，所述铜柱用于固定安装外部的LED芯片，例如，对应每一LED芯片102，设置一铜柱103，其中，所述导热绝缘层104固定设置在所述铜柱103的侧面上，即包覆在所述铜柱103的侧面，用于隔绝所述铜柱103与各引脚105之间的电传递。

如，LED芯片102通过银胶固定在铜柱103的上底面，LED芯片散发出的热量可以通过银胶传送到与其固定连接的铜柱103上，再由铜柱103传递给所述安装基板，铜柱103的截面，即铜柱103的上底面的形状和大小可以根据其固定的LED芯片的形状和大小设定，一般为了使散热效果最优化，可以将铜柱103上底面的形状大小与其固定LED芯片的形状和大小相一致，以使其充分接触，以利于热量的传递。

其中，各LED芯片可以为红色LED芯片、或绿色LED芯片、或蓝色LED芯片，由于本发明各实施例散热效果很好，因此优选为各单色的大功率芯片或者为三种单色大功率芯片的组合；各LED芯片通过各引线105与各引脚106电连接，并且，通过各引脚106与外部电连接和信号连接，从而可以根据外部输入的控制信号，以及通过外部电源提供的电压，来实现LED的显示功能。

所述安装基板设置一个或多个金属过孔111，各所述金属过孔111指的是，在穿越所述安装基板设置的各通孔，并且，在各通孔的表面设置金属层，所述通孔即为金属过孔，从安装基板的上面或下面来看，金属过孔为环形或具有缺口的环形，具有缺口可以设置绝缘线路；从安装基板侧面的截面来看，金属过孔为“][”或“)(”形状。各金属过孔111表面上设置的金属层可以连通所述安装基板的两个侧面，可以使所述安装基板的两个侧面通过各金属过孔，导通两个侧面的热量传递和电连通，从而使LED芯片产生的热量可以通过金属过孔传送，以使LED芯片产生的热量可以及时散发出去。

其中，所述安装基板的一个侧面连接所述铜柱103，所述安装基板的另一个侧面连接外部的散热装置，LED芯片产生的热量通过银胶传送到铜柱103，再通过铜柱103传送到所述安装基板，所述安装基板再通设置的金属过孔，将热量快速导出到外部的散热装置，从而将LED芯片102产生的热量导出，从而使所述大功率LED芯片的散热效果较好。

或者，所述大功率LED散热单元还包括一封装体101，封装体101可以用于封装所述LED芯片，从而对所述LED芯片起到保护的作用，并且，所述封装体101与各引脚106固定连接，或者，所述封装体101还可以直接与所述安装基板相固定连接，从而可以使LED芯片内部产生的热量，通过所述封装体101，经过与其相固定连接的各引脚106，或者直接传送到与其固定连接的所述安装基板上，从而可以避免部分热量在封装体101内聚集。

或者，本实施例中的大功率LED散热单元还可以还包括所述散热装置，其中，所述散热装置可以设置为风扇、散热片等，其通过增加大功率LED散热单元与周围空气的接触面积、或通过加快大功率LED散热单元周围空气的流动，从而达到更好的散热效果。

又如，所述散热装置可以设置为一第二金属层107，并且，所述安装基板包括一绝缘板层108，所述安装基板邻近所述铜柱103的一面设置有第一金属层109，各金属层可以设置铜金属层、铝金属层等；并且，所述第一金属层109通过金属连接体112与所述铜柱103相固定连接；并且，所述第二金属层107设置在所述安装基板远离所述铜柱103的一面，即所述第二金属层107与所述铜柱103的下底面相固定连接，所述第一金属层109和第二金属层107分别设置在所述绝缘板层108的两个相对的侧面，各金属层可以通过覆膜或镀膜的方式设置在所述绝缘板层108上。

其中，第一金属层109与所述铜柱103连接，第二金属层与外部空气直接相接触，并且，各所述金属过孔111可以用于连通所述第一金属层109和所述第二金属层107，即设置在所述金属过孔表面的金属层可以与所述第一金属层109和所述第二金属层107一体成型，其中，可以采用相同的金属材质，或者，分别采用不同的金属材质一体成型；如此，通过在绝缘板层108的两侧分别设置第一金属层109和第二金属层107，并且，第一金属层通过金属连接件与所述铜柱固定金属连接，第一金属层与第二金属层通过各所述金属过孔金属连接，由于金属具有非常好的导热功能，因此，LED芯片产生的热量分别通过相互金属连接的铜柱103、金属连接件112、第一金属层109、金属过孔111、第二金属层107，从而散发到外部的空气中，从而使LED芯片所产生的热烈可以快速散发出去，具有非常好的散热效果。

或者，所述金属连接体可以设置为焊锡，所述第一金属层109通过焊接的方式与所述铜柱103相固定，焊接的方式可以防止安装基板发生脱落事故，并且，焊锡具有较好的传递热量的效果，因此，通过焊锡焊接，可以增加热量的快速传递，从而达到散热效果更好。

或者，可以将所述金属连接体112的形状和大小与所述铜柱103的下底面的形状和大小相一致设置，即可以使所述金属连接体与铜柱充分接触，以便于热量的快速传递。

又或者，还在所述第二金属层设置若干散热鳍片，即在所述散热装置设置若干散热鳍片，各散热鳍片可以增加所述第二金属层与外部空气的接触面积，从而加快散热速度，使散热效果更好。

又如，所述金属过孔填注满相同金属，即在所述金属过孔中填注满与金属过孔表面设置的金属相同的金属，可以达到更好的传热效果，如，所述金属过孔采用铜过孔形成，则其孔中填满金属铜；例如，所述金属可以为铜、铁、铝及其合金等，这些常用金属不仅导热效果好，并且，成本较低，可以达到非常好的散热效果。

或者，所述安装基板也可以设置为一双面PCB板，所述双面PCB板包括一绝缘板层，所述绝缘板层的两个侧面分别设置有导电涂层，从而使所述双面PCB板不仅可以用于排布各线路和安装电子元器件，还可以更好的传递热量，并且，通过双面PCB板设置的各金属过孔接通所述双面PCB板两个侧面的导电涂层，从而可以快速将LED芯片产生的热量导出外部。

并且，所述绝缘板层可以由玻璃纤维材质制成，由于玻璃纤维具有非常好的绝缘性、耐热性，以及机械强度高等优点，因此，非常适合作为绝缘板层，并且，所述双面PCB板通过设置的各金属过孔，从而可以实现双面PCB板设有导电涂层的上面板和下面板热通道的连接，其中，上面板与所述铜柱固定金属连接，下面板与空气直接接触，因此，可以使得双面PCB的下面板设置为热量的最大散热面，从而具有更好的散热效果。

需要说明的是，上述各技术特征的相互组合，形成各个实施例，应视为本发明说明书记载的范围。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种大功率LED散热单元，其特征在于，包括安装基板、导热绝缘层和铜柱；

所述导热绝缘层固定设置在所述铜柱的侧面，所述铜柱用于固定安装外部的LED芯片；

所述安装基板设置至少一金属过孔，其一面连接所述铜柱，另一面连接外部的散热装置；

还包括所述散热装置；

所述散热装置为一第二金属层；

所述安装基板包括一绝缘板层，其邻近所述铜柱的一面设置有第一金属层；并且，所述第一金属层通过金属连接体与所述铜柱相固定连接；

所述第二金属层设置在所述安装基板远离所述铜柱的一面，所述至少一金属过孔，连通所述第一金属层和所述第二金属层设置；

所述金属过孔表面的金属层、所述第一金属层和所述第二金属层为一体成型，并且采用相同的金属材质；

所述第二金属层设置若干散热鳍片；

所述安装基板为双面PCB板，其包括一绝缘板层，所述绝缘板层由玻璃纤维材质制成,所述绝缘板层的两个侧面分别设置有导电涂层；

还包括所述LED芯片，其通过银胶固定设置在所述铜柱的上底面，所述铜柱的下底面与所述安装基板固定连接；

还包括一封装体，用于封装所述LED芯片，与各引脚或所述安装基板固定连接。

2.根据权利要求1所述的大功率LED散热单元，其特征在于，所述金属连接体为焊锡，所述第一金属层通过焊接与所述铜柱相固定。

3.根据权利要求1所述的大功率LED散热单元，其特征在于，所述金属连接体与所述铜柱的形状和大小相一致设置。

4.根据权利要求1至3任一所述的大功率LED散热单元，其特征在于，所述金属过孔填注满相同金属。