CN103035814A

CN103035814A - 高散热铝基板

Info

Publication number: CN103035814A
Application number: CN2011103044347A
Authority: CN
Inventors: 陈朝泉
Original assignee: Ningbo Ruiyun Optoelectronics Lighting Technology Co Ltd
Current assignee: Ningbo Ruiyun Optoelectronics Lighting Technology Co Ltd
Priority date: 2011-10-10
Filing date: 2011-10-10
Publication date: 2013-04-10

Abstract

一种高散热铝基板，包括有一基板、至少一发光二极管及数个散热孔，其中：该基板为铝制的薄状板体，且于基板上贯设该散热孔；该发光二极管设置于铝材的基板表面，且发光二极管局部覆盖该散热孔；散热孔以导热材料填充；导热材料为纳米碳；导热材料为导热胶；导热材料为导热膏。本发明提供高散热功效，使发光二极管得以快速散热以维持其效用。

Description

高散热铝基板

技术领域

本发明涉及一种可以有效协助发光二极管散热的设计，特别涉及一种高散热铝基板。

背景技术

发光二极管具有节能省电、高能量转换率(由电能转换成光能)、寿命周期长且无汞成份，因具环保效益已被广泛的应用于日常生活中，如路灯照明、家用照明、广告广告牌及背光模块等，然而发光二极管转换功率约只有15～20％电能转换成光，近80～85％的电能转换为热能，若累积过多的热能于发光二极管周围，处于高温状态下的发光二极管即影响其发光效率、寿命周期及稳定性，随着发光二极管芯片的材料不断的改良，提升了发光二极管的亮度及功率，然，功率提升相对的热能转换率便随着升高，累积于发光二极管内的温度越高，该基板材料的选用影响发光二极管散热的效率，欲降低发光二极管接口的温度即需要高散热的基板。

每种材质其导热性不同，依照导热性能高低排列分别为银、铜、铝、钢，银成本极高不适用于散热媒介，目前市面上采用铜、铝合金及陶瓷基板，各有使用上的优劣，铜价格较贵、加工难度较高、重量过大、热容量小而且容易氧化，另陶瓷基板价格低、导热率高、化学稳定性高但其材料硬度较强且易脆，因而于加工、组装上为的困难，如钻孔、锁螺，而纯铝太软不能直接使用，铝合金才能提供足够的硬度，铝合金价位低廉及重量较轻但其导热性较铜差。

又，散热除了良好的导热材质外，还需考虑到散热材料的表面积及空气力学，散热方式可分为传导、对流、辐射三种方法，传导借由物质材料与空气接触将热传导出去以达到降温效果，对流则是利用气体的流动来达到降温的效果，辐射则通过电磁波散发热量。

有鉴于此，本发明人为了提高发光二极管的散热功效，进行相关领域的研究与开发，终于发明一种「高散热铝基板」，提供一铝基板改良装置及善于应用各种热传导方式，有效的排除发光二极管所转换的热能，降低发光二极管的温度，使发光二极管得以发挥其最佳效用。

发明内容

本发明所要解决的主要技术问题在于，克服现有技术存在的上述缺陷，而提供一种高散热铝基板，其提供高散热功效，使发光二极管得以快速散热以维持其效用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种高散热铝基板包括一基板、至少一发光二极管及数个散热孔，其中：

该基板为铝制的薄状板体，且于基板上贯设该散热孔；

该发光二极管设置于铝材基板表面，且发光二极管局部覆盖该散热孔；

如此，该发光二极管得以导热予该基板，并由散热孔提供快速散热的功效。

本发明的该散热孔以导热材料填充。

本发明的该导热材料为纳米碳。

本发明的该导热材料为导热胶。

本发明的该导热材料为导热膏。

为了达成上述之目的与功效，本发明高散热铝基板包括一基板、至少一发光二极管、数个凹槽及一导热材料，其中：

该基板为铝制的薄状板体，该基板一面设有一散热部，另一面设置该发光二极管；

该散热部开设该凹槽，且该导热材料覆盖于散热部上并填充凹槽；

本发明的该导热材料为导热胶。

本发明的该导热材料为导热膏。

如此，该发光二极管得以导热予基板，并经由导热材料提供快速散热的功效。

本发明的有益效果是，其提供高散热功效，使发光二极管得以快速散热以维持其效用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的第一实施例的基板立体示意图。

图2是本发明的第一实施例立体示意图。

图3是本发明的第一实施例A-A剖面图。

图4是本发明的第二实施例立体示意图。

图5是本发明的第二实施例A-A剖面图。

图6是本发明的第三实施例基板立体示意图。

图7是本发明的第三实施例基板A-A剖面图。

图8是本发明的第三实施例立体示意图。

图9是本发明的第三实施例A-A剖面图。

图中标号说明：

1 基板 10 散热孔

11 散热部 110 凹槽

2 发光二极管 3 导热材料

具体实施方式

本发明是有关于一种高散热铝基板，请参阅图1、图2、图3所示，其是本发明的主实施例，包括一基板1、数个散热孔10及至少一发光二极管2，其中：

该基板1为铝制的薄状板体，且于基板1上贯设该散热孔10，并该发光二极管2设置于基板1表面，且发光二极管2局部覆盖该散热孔10，基板1为铝合金具较大的热传导系数、机械强度高、加工性能优良等特性，于本实施例中，通电的发光二极管2将电能转换为热能及光能，大部分的电能转为热能，因此通电后的发光二极管2逐渐累积其温度，当接口温度由25℃上升至100℃时，其发光效率将会衰退20％到75％不等，该发光二极管2得以经由两种途径进行散热作用达到降温的功效，一种为空气产生对流状态，高温往低温流动，因此发光二极管2的温度为高温状态，其热量会流向比其温度为低的空气，另一种途径为热传导，发光二极管2传导热能予与其接触的基板1，发光二极管2将其高温传导予比其温度为低的基板1，已达到降温的效用，该基板1贯设散热孔10，增加基板1与空气接触的面积，因此基板1得以经由散热孔10进行热对流作用，使基板1呈现均衡散热状态，并加速基板1散热的功效，如此基板1维持的温度相对于发光二极管2低，其散热效用为佳；

请参阅图4、图5所示，本实施例包括一基板1、数个散热孔10、至少一发光二极管2及导热材料3，其中于该散热孔10填充导热材料3，该导热材料3可为导热胶、导热膏或纳米碳(于本实施例中，使用导热胶或纳米碳)，导热胶、导热膏一般热传导系数为0.5W/mK～1.5W/mK，其接口材料种类繁多，热传导系数可从0.5W/mK～20W/mK，并是一种低热阻导电绝缘材，而纳米碳具高导热性，是将热能转变为光能，以红外线辐射的方式进行散热效果，因与热源接触的表面积大小及接口空气等皆会影响热阻抗，并以上所述材料填补设置于基板1上的散热孔10，有效的提升基板1散热的功效。

请参阅图6至图9所示，其中包括有一基板1、至少一发光二极管2、数个凹槽110及一导热材料3，该基板1为铝制的薄状板体，该基板1一面设有一散热部11，另一面设置该发光二极管2，并该散热部11开设该凹槽110，且该导热材料3覆盖于散热部11上并填充凹槽110，该导热材料3为散热膏或散热胶(本实施例，该散热材料3为散热胶)，并发光二极管2累积的热能传导予基板1，且设置的凹槽110促使热能快速的与导热材料3接触，覆盖于散热部11的导热材料3增加导热材料3与空气接触的面积，因此热能得以借由凹槽110及导热胶提升散热速度，发光二极管2得以维持在适度的温度内，发挥其最大效能。

如此，设置于基板1上的凹槽110及导热材料3，使热能得以快速的以对流、导热及辐射，综合三种热传导的方式，达到最佳的散热效果，以维持发光二极管2的稳定性。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

综上所述，本发明在结构设计、使用实用性及成本效益上，完全符合产业发展所需，且所揭示的结构亦是具有前所未有的创新构造，具有新颖性、创造性、实用性，符合有关发明专利要件的规定，故依法提起申请。

Claims

1.一种高散热铝基板，其特征在于，包括有一基板、至少一发光二极管及数个散热孔，其中：

该基板为铝制的薄状板体，且于基板上贯设该散热孔；

该发光二极管设置于铝材的基板表面，且发光二极管局部覆盖该散热孔。

2.根据权利要求1所述的高散热铝基板，其特征在于，所述散热孔以导热材料填充。

3.根据权利要求2所述的高散热铝基板，其特征在于，所述导热材料为纳米碳。

4.根据权利要求2所述的高散热铝基板，其特征在于，所述导热材料为导热胶。

5.根据权利要求2所述的高散热铝基板，其特征在于，所述导热材料为导热膏。

6.一种高散热铝基板，其特征在于，包括有一基板、至少一发光二极管、数个凹槽及一导热材料，其中：

该散热部开设该凹槽，且该导热材料覆盖于散热部上并填充凹槽。

7.根据权利要求6所述的高散热铝基板，其特征在于，所述导热材料为导热胶。

8.根据权利要求6所述的高散热铝基板，其特征在于，所述导热材料为导热膏。