CN103759235A - 一种led散热方法 - Google Patents
一种led散热方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103759235A CN103759235A CN201410044277.4A CN201410044277A CN103759235A CN 103759235 A CN103759235 A CN 103759235A CN 201410044277 A CN201410044277 A CN 201410044277A CN 103759235 A CN103759235 A CN 103759235A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- radiator
- printed circuit
- heat
- led
- aluminium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Led Device Packages (AREA)
Abstract
本发明涉及一种LED散热方法，该方法具体包括：（1）采用特殊的衬底材料；（2）利用基板散热；（3）采用直接印刷电路的方式；（4）采用柔性印制板；（5）采用热管技术；（6）设置鳍片散热器。本发明技术中，通过针对衬底材料、基板、粘结体、散热器进行改进，采用特殊材料以增强器导热性，从而提高其散热性，并采用热管技术和直接印刷电路的方式，改善LED散热结构，从而能够有效地提高和改善LED的散热效果，延长LED的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种LED散热方法，属于LED技术领域。
背景技术
LED的散热现在越来越为人们所重视，这是因为LED的光衰或其寿命是直接和其结温有关，散热不好结温就高，寿命就短，依照阿雷纽斯法则温度每降低10℃寿命会延长2倍。目前LED的发光效率还是比较低，从而引起结温升高，寿命降低。为了降低结温以提高寿命就必须十分重视散热的问题。LED的散热设计必须从芯片开始一直到整个散热器，每一个环节都要给予充分的注意。任何一个环节设计不当都会引起严重的散热问题。过去的LED路灯在长期工作中的大量失效，一半以上是散热设计欠缺所引起，另一半是电源失效所引起。所以对散热的设计必须给以充分的重视。
LED发热的原因是因为所加入的电能并没有全部转化为光能，而是一部分转化成为热能。LED的光效目前只有100lm/W，其电光转换效率大约只有20~30%左右。也就是说大约70%的电能都变成了热能。
具体来说，LED结温的产生是由于两个因素所引起的：（1）内部量子效率不高，也就是在电子和空穴复合时，并不能100％都产生光子，通常称为由“电流泄漏”而使PN区载流子的复合率降低。泄漏电流乘以电压就是这部分的功率，也就是转化为热能，但这部分不占主要成分，因为现在内部光子效率已经接近90％。（2）内部产生的光子无法全部射出到芯片外部而最后转化为热量，这部分是主要的，因为目前这种称为外部量子效率只有30％左右，大部分都转化为热量了。
发明内容
本发明的目的在于提供一种LED散热方法，以便能够更好地方便针对LED进行散热，以提高LED的使用寿命和效率。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下。
一种LED散热方法，具体包括以下方面：
（1）衬底材料：采用电子级锗硅合金材料作为衬底材料，衬底材料上沉积有一层氮化硅与氮化铝的混合物作为缓冲层。
（2）基板散热：采用掺有陶瓷填充物的改性环氧树脂或环氧玻璃布粘结片，通过热压的方式将铜铝箔绝缘体和上述衬底材料粘结起来。
（3）直接印刷电路的方式：在上述基板材料上直接印刷生成陶瓷印制电路，具体步骤为：先在衬底材料的表面用微弧氧化生长一层70～120μm厚的氧化铝薄膜，再用溅射或丝网印刷的方式制作电路层。该方法的优点是结合力强，导热系数高达2.1W/m.K，而且氧化层的热膨胀系数和基板材料差不多，其剥离强度高达5N/mm以上。
（4）采用柔性印制板：采用柔性印制板贴到铝散热器上，具体方法为：在铝散热器上喷镀铜，然后在柔性印制板上打洞，使得LED的铜底板直接暴露在散热器面上，然后采用低温焊锡进行焊接。这种方法可以免除掉基板的热阻和导热硅胶或硅片的热阻，从而大大提高了散热效率。
（5）采用热管技术：热管也称为相变导热器，因为在其中的液体从液相变为气相而导热。它的热阻非常小，大约只有0.065°C/W。该热管内壁采用铜粉烧结，以利于变回液相的载热体吸附其上而回流。该热管与前端的铝基板以及后端的铝散热器的结合部紧密地接触，在其结合部采用高质量的导热硅胶涂敷。
（6）设置鳍片散热器：散热器采用鳍片的形状是为了加大散热面积，以利于辐射散热和对流散热。散热器材料采用铝铜合金。
该发明的有益效果在于：本发明技术中，通过针对衬底材料、基板、粘结体、散热器进行改进，采用特殊材料以增强器导热性，从而提高其散热性，并采用热管技术和直接印刷电路的方式，改善LED散热结构，从而能够有效地提高和改善LED的散热效果，延长LED的使用寿命。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式进行描述，以便更好的理解本发明。
实施例
本实施例的LED散热方法，具体包括以下方面的改进：
（1）衬底材料：采用电子级锗硅合金材料作为衬底材料，衬底材料上沉积有一层氮化硅与氮化铝的混合物作为缓冲层。
（2）基板散热：采用掺有陶瓷填充物的改性环氧树脂或环氧玻璃布粘结片，通过热压的方式将铜铝箔绝缘体和上述衬底材料粘结起来。
（3）直接印刷电路的方式：在上述基板材料上直接印刷生成陶瓷印制电路，具体步骤为：先在衬底材料的表面用微弧氧化生长一层70～120μm厚的氧化铝薄膜，再用溅射或丝网印刷的方式制作电路层。该方法的优点是结合力强，导热系数高达2.1W/m.K，而且氧化层的热膨胀系数和基板材料差不多，其剥离强度高达5N/mm以上。
（4）采用柔性印制板：采用柔性印制板贴到铝散热器上，具体方法为：在铝散热器上喷镀铜，然后在柔性印制板上打洞，使得LED的铜底板直接暴露在散热器面上，然后采用低温焊锡进行焊接。这种方法可以免除掉基板的热阻和导热硅胶或硅片的热阻，从而大大提高了散热效率。
（5）采用热管技术：热管也称为相变导热器，因为在其中的液体从液相变为气相而导热。它的热阻非常小，大约只有0.065°C/W。该热管内壁采用铜粉烧结，以利于变回液相的载热体吸附其上而回流。该热管与前端的铝基板以及后端的铝散热器的结合部紧密地接触，在其结合部采用高质量的导热硅胶涂敷。
（6）设置鳍片散热器：散热器采用鳍片的形状是为了加大散热面积，以利于辐射散热和对流散热，散热器材料采用铝铜合金。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种LED散热方法，其特征在于：具体包括以下方面：
（1）衬底材料：采用电子级锗硅合金材料作为衬底材料，衬底材料上沉积有一层氮化硅与氮化铝的混合物作为缓冲层；
（2）基板散热：采用掺有陶瓷填充物的改性环氧树脂或环氧玻璃布粘结片，通过热压的方式将铜铝箔绝缘体和上述衬底材料粘结；
（3）直接印刷电路的方式：在上述基板材料上直接印刷生成陶瓷印制电路；
（4）采用柔性印制板：采用柔性印制板贴到铝散热器上；
（5）采用热管技术：热管也称为相变导热器，因为在其中的液体从液相变为气相而导热；它的热阻非常小，大约只有0.065°C/W；该热管内壁采用铜粉烧结，以利于变回液相的载热体吸附其上而回流；该热管与前端的铝基板以及后端的铝散热器的结合部紧密地接触，在其结合部采用高质量的导热硅胶涂敷；
（6）设置鳍片散热器：散热器采用鳍片的形状是为了加大散热面积，以利于辐射散热和对流散热。
2.根据权利要求1所述的LED散热方法，其特征在于：步骤（3）中的直接印刷电路的具体步骤为：先在衬底材料的表面用微弧氧化生长一层70～120μm厚的氧化铝薄膜，再用溅射或丝网印刷的方式制作电路层。
3.根据权利要求1所述的LED散热方法，其特征在于：步骤（4）中采用柔性印制板贴到铝散热器上的具体方法为：在铝散热器上喷镀铜，然后在柔性印制板上打洞，使得LED的铜底板直接暴露在散热器面上，然后采用低温焊锡进行焊接。
4.根据权利要求1所述的LED散热方法，其特征在于：步骤（6）中的散热器材料采用铝铜合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410044277.4A CN103759235A (zh) | 2014-01-31 | 2014-01-31 | 一种led散热方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410044277.4A CN103759235A (zh) | 2014-01-31 | 2014-01-31 | 一种led散热方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103759235A true CN103759235A (zh) | 2014-04-30 |
Family
ID=50526518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410044277.4A Pending CN103759235A (zh) | 2014-01-31 | 2014-01-31 | 一种led散热方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103759235A (zh) |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101118883A (zh) * | 2007-09-05 | 2008-02-06 | 陈鸿文 | 一种高效率发光二极管散热模组 |
| CN101321428A (zh) * | 2007-06-06 | 2008-12-10 | 钰衡科技股份有限公司 | 一种高散热电路板及其制作方法 |
| CN101657066A (zh) * | 2009-08-14 | 2010-02-24 | 常州市超顺电子技术有限公司 | 散热器基覆铜箔印制电路板层压板 |
| JP3167858U (ja) * | 2011-03-02 | 2011-05-19 | 軒豊股▲分▼有限公司 | Ｌｅｄライト |
| CN102384385A (zh) * | 2011-09-30 | 2012-03-21 | 宁波市柯玛士太阳能科技有限公司 | 一种高散热性能的led灯 |
| CN102661591A (zh) * | 2012-04-20 | 2012-09-12 | 芜湖市神龙新能源科技有限公司 | 一种新型薄膜电路led路灯散热装置 |
| CN102802348A (zh) * | 2012-07-17 | 2012-11-28 | 昆山生隆科技发展有限公司 | 一种led用耐高压铝基印制电路板及其制造方法 |
| CN102901068A (zh) * | 2012-04-26 | 2013-01-30 | 芜湖市神龙新能源科技有限公司 | 一种led路灯的散热装置 |
| CN103000776A (zh) * | 2012-11-14 | 2013-03-27 | 深圳大学 | Led芯片及led芯片的制造方法 |
| CN203323049U (zh) * | 2013-06-29 | 2013-12-04 | 芜湖市神龙新能源科技有限公司 | 一种led光源散热系统 |
-
2014
- 2014-01-31 CN CN201410044277.4A patent/CN103759235A/zh active Pending
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101321428A (zh) * | 2007-06-06 | 2008-12-10 | 钰衡科技股份有限公司 | 一种高散热电路板及其制作方法 |
| CN101118883A (zh) * | 2007-09-05 | 2008-02-06 | 陈鸿文 | 一种高效率发光二极管散热模组 |
| CN101657066A (zh) * | 2009-08-14 | 2010-02-24 | 常州市超顺电子技术有限公司 | 散热器基覆铜箔印制电路板层压板 |
| JP3167858U (ja) * | 2011-03-02 | 2011-05-19 | 軒豊股▲分▼有限公司 | Ｌｅｄライト |
| CN102384385A (zh) * | 2011-09-30 | 2012-03-21 | 宁波市柯玛士太阳能科技有限公司 | 一种高散热性能的led灯 |
| CN102661591A (zh) * | 2012-04-20 | 2012-09-12 | 芜湖市神龙新能源科技有限公司 | 一种新型薄膜电路led路灯散热装置 |
| CN102901068A (zh) * | 2012-04-26 | 2013-01-30 | 芜湖市神龙新能源科技有限公司 | 一种led路灯的散热装置 |
| CN102802348A (zh) * | 2012-07-17 | 2012-11-28 | 昆山生隆科技发展有限公司 | 一种led用耐高压铝基印制电路板及其制造方法 |
| CN103000776A (zh) * | 2012-11-14 | 2013-03-27 | 深圳大学 | Led芯片及led芯片的制造方法 |
| CN203323049U (zh) * | 2013-06-29 | 2013-12-04 | 芜湖市神龙新能源科技有限公司 | 一种led光源散热系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109817591B (zh) | 一种高功率密度igbt模块的双面水冷散热结构及加工工艺 | |
| CN105554925A (zh) | 一种云母耐高温电热膜及其制备方法 | |
| CN210607231U (zh) | 一种新型复合散热材料 | |
| TWM300003U (en) | Improved circuit board structure capable of combining heat sink | |
| CN201599745U (zh) | 一种led灯具及led灯具的基板 | |
| CN103912807A (zh) | 大功率led光引擎 | |
| CN201533233U (zh) | 一种电源模块 | |
| CN103759235A (zh) | 一种led散热方法 | |
| CN207690806U (zh) | 一种太阳能电池板 | |
| CN103474553B (zh) | 一种大功率led封装用膜层及其制备和封装方法 | |
| CN207338428U (zh) | 一种陶瓷基板的封装结构 | |
| CN201887076U (zh) | 基板与散热结构的结合改良 | |
| CN204516803U (zh) | 大功率led低热阻散热结构 | |
| CN103871983A (zh) | 功率器件的散热装置 | |
| CN106159064A (zh) | 硅衬底高密度led光源模组及基于共晶焊的硅衬底高密度led光源模组制备方法 | |
| CN107768325A (zh) | 一种倒装焊封装结构及其制作方法 | |
| CN207811649U (zh) | 一种新型导热片 | |
| CN203927476U (zh) | 一种散热装置以及带有散热装置的led发光光源 | |
| CN207049634U (zh) | 一种复合双面铝基板 | |
| CN208139228U (zh) | 一种基于cob封装的大功率led灯珠散热结构 | |
| CN203323067U (zh) | 大功率led散热结构 | |
| CN201732809U (zh) | Led照明光源的封装结构 | |
| CN205452346U (zh) | 铜铝复合基导热型面光源 | |
| CN108633171A (zh) | 一种便于散热的pcb板 | |
| CN205264751U (zh) | 一种低热阻led光源 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20140430 |