CN104806992A - 用于光电子部件的塑料立柱式散热器结构 - Google Patents

Abstract

用于光电子部件的塑料立柱式散热器结构。为了克服导热系数低的普通塑料不能导热散热和现有金属散热器工艺复杂、容易漏电造成人身伤害及导热塑料成本高等不足，本发明提供一种用普通塑料注塑成型立柱式散热器结构，该塑料立柱式散热器上设置多根立式散热柱，散热柱中间镶入导热金属，导热金属表面的塑料厚度小于2毫米，导热金属表面有部分暴露区与热源直接接触传导热量，该塑料立柱式散热器结构不仅能利用导热系数低的普通塑料制造出能达到导热散热要求的散热器，而且能改善目前各种光电子部件散热器的不足，并且制作工艺成熟简单、成本低廉、材料节能环保。

Description

用于光电子部件的塑料立柱式散热器结构

所属技术领域

本发明属于光电子部件散热器制造技术领域，具体涉及LED灯具散热和集成电路电子部件散热的塑料立柱式散热器结构。

背景技术

在LED节能照明灯具和集成电路电子部件中，目前多使用铝合金等导热系数高的金属作为散热器，这种散热器需将铝型材压铸、挤压成型，还需要水洗除油、打磨去毛边，甚至阳极氧化等多道工序，工艺复杂、成本高、消耗大量资源、容易漏电造成人身伤害，市场上也出现部分导热塑料，导热塑料是在一般普通塑料的基础上添加金属粉末等填料重新均匀混合后造粒得到的一种特种塑料，导热塑料导热系数大概为板内12W/(m·k)左右，比普通塑料的导热系数0.15-0.3W/(m·k)要高，但导热塑料因添加填料密度比普通塑料大，单位成本也是普通塑料的好几倍，而且在注塑加工过程中流动性差，容易对注塑机的料杆造成较大磨损。

以聚苯硫醚(PPS)、尼龙6(PA6)/尼龙46(PA46)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚对苯二酰对苯二胺(PPA)、聚醚醚酮(PEEK)、聚乙烯(PE)等为代表的普通塑料因为导热系数低的原因并没有被运用到散热器的制造领域中，反而只要是制造散热器，一般技术人员都不会选择使用导热系数低的普通塑料，认为普通塑料解决不了导热散热问题。但普通塑料成本低、生产使用环境和工艺技术成熟是最大的优点，塑料具有非常好的辐射散热能力，如何规避塑料导热系数低的问题一直是我们解决利用普通塑料制作散热器的一个技术瓶颈。

发明内容

为了克服导热系数低的普通塑料不能导热散热和现有金属散热器工艺复杂、容易漏电造成人身伤害及导热塑料成本高等不足，本发明提供一种用于光电子部件的塑料立柱式散热器结构，该塑料立柱式散热器结构不仅能利用导热系数低的普通塑料制造出能达到导热散热要求的散热器，而且能改善目前各种光电子部件散热器的不足，并且制作工艺简单、成本低廉、材料节能环保。

本发明解决其技术问题所采用的技术方法是：使用以聚苯硫醚(PPS)、尼龙6(PA6)/尼龙66(PA66)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚对苯二酰对苯二胺(PPA)、聚醚醚酮(PEEK)、聚乙烯(PE)等为代表的普通塑料经注塑机注模成型立柱式塑料散热器，也就是在塑料散热器上合理的设置多根立式散热柱，散热柱中间为导热金属，是塑料散热器在注塑成型过程中镶入(或者散热器注塑过程中预留孔位成型后装配)的铝质或铜质或铁质导热性能优良的立式导热金属(也可以为石墨)，该立式散热柱可以为圆柱、三角形柱、菱形柱、正方形柱、梅花形柱或者长方形柱等，导热金属可以是多个独立的导热金属构件，也可以是一个整体的导热金属构件，立柱式塑料散热器制作完成后，该立式导热金属大部分表面被裹覆一层普通塑料，塑料厚度小于2毫米，所用塑料具有一定的融化温度或者玻璃转化温度性能，镶入的导热金属底端有部分暴露区，该区域外露的导热金属表面可以直接与LED灯具或集成电路电子芯片模块热源接触，便于热源直接将热量传导到导热金属上，导热金属再快速均匀定向传导到散热器表面，达到塑料散热器导热散热的作用。塑料立柱式散热器上可以设置各种卡扣、凹槽、螺纹、连接件等部件，方便具有在各种类型的部件之间的连接，比如：LED灯E27灯头、灯罩、电源PCB等的连接。

本发明的有益效果是，可以规避导热系数低的普通塑料不能导热散热的技术偏见，通过在散热器上设置立式散热柱，增加对流辐射散热面积，散热柱中镶入导热金属，导热金属直接将热量快速传导到散热器表面达到散热的效果，解决了普通塑料导热系数低，热量不能很好传导散热的技术难题，同时可以在使用工艺成熟简单、低成本、材料节能环保、安全性能高的基础上制造出满足散热要求的光电子部件的普通塑料散热器。

附图说明

图1是塑料立柱式散热器侧面图；

图2是导热金属侧面图；

图3是实施例1的一种塑料立柱式散热器侧面结构示意图；

图4是实施例2的一种柱形塑料立柱式散热器侧面结构示意图；

图5是实施例3的一种LED塑料立柱式散热器灯体的侧面结构立体示意图；

图6是实施例3的一种LED塑料立柱式散热器灯体的下截面结构立体示意图；

图7是实施例3的一种LED塑料立柱式散热器灯体的上俯视结构立体示意图；

图8是应用本发明的一种LED塑料立柱式散热器灯体的立体效果图。

图中1.塑料散热器，2.立式散热柱，3.镶入塑料散热器的导热金属，4.暴露的导热金属面。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

制作塑料立柱式散热器模具，使用该模具注塑成型后的塑料散热器具有立式散热柱结构特征和连接其它各种类型部件之间的卡扣、凹槽、连接件，散热柱间距和长度按照散热要求合理设置，再制作满足塑料立柱式散热器结构要求的立式导热金属，然后在使用塑料注塑机对塑料散热器的注塑成型过程中，镶入该导热金属(或者散热器注塑过程中预留孔位成型后装配)，塑料散热器制作完成后，该导热金属表面被裹覆一层普通塑料，塑料厚度在2毫米以下，镶入的导热金属底端有部分暴露区，该区域外露的导热金属表面可以直接与热源接触，便于热源直接将热量传导到导热金属上，更进一步传导到塑料散热器表面，提高散热性能。

实施例1

实施例1展示了本发明结构的一种典型应用。图1为制作好的塑料立柱式散热器模具注塑出的塑料立柱式散热器侧面图，该散热器上具有立式散热柱的结构特征。图2为满足塑料立柱式散热器结构要求的立式导热金属。图3为镶入导热金属后的塑料立柱式散热器侧面结构示意图，导热金属在注塑成型过程中被镶入塑料散热器内，导热金属大部分被塑料包裹，包裹在导热金属上的塑料厚度在2毫米以下，散热器底端的导热金属有部分暴露区，该区域外露的导热金属表面可以直接与热源接触。

实施例2

实施例2展示了本发明结构的另外一种应用。图4为采用本发明的一种柱形塑料立柱式散热器侧面结构示意图，该塑料散热器同样具有立式散热柱这种结构特征，同样是用塑料注塑机注塑塑料散热器，在注塑的过程中预留下安装导热金属的孔位，散热器注塑成型后，将导热金属装配镶入到塑料散热器内，导热金属表面的塑料厚度在2毫米以下，形成散热柱，这些散热柱位于散热器中部，散热柱连接着整个散热器的顶部和底部，散热柱之间有间隔的空隙，便于空气对流散热。

实施例3

实施例3展示了采用本发明结构的一种LED塑料立柱式散热器灯体的应用。图5为该运用的侧面结构立体示意图，该散热灯体经注塑机注塑成型后同样具有立式散热柱这种结构特征，同时该散热灯体上有连接其它各种类型部件之间的卡扣、凹槽、连接件。图6为该运用的下截面结构立体示意图，不仅具有立式散热柱的结构特征，散热灯体底端还有多个孔位镶入导热金属，镶入的导热金属暴露面可以直接与热源接触快速传导热量。图7为该运用的上俯视结构立体示意图，立式散热柱在散热灯体上相互间隔设置，增加了对流辐射散热面积，便于空气更好的流动散热。

图8是运用本发明的一种LED塑料立柱式散热灯体的立体效果图，该塑料散热灯体上有多根长短不一的立式散热柱，散热柱内包裹着导热金属，该立体图能够更好的帮助理解运用本发明的塑料立柱式散热器的结构特征和设计形式的多样性。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术结构而非限制，本发明不限于任何特定应用。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解对本发明的技术结构进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术结构的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.用于光电子部件的塑料立柱式散热器结构，使用塑料注塑成型后作为散热器，其特征是：该塑料散热器上设置立式散热柱，散热柱内镶入立式导热金属。

2.根据权利要求1所述的用于光电子部件的塑料立柱式散热器结构，其特征是：裹覆在导热金属上的塑料厚度小于2毫米。

3.根据权利要求1所述的用于光电子部件的塑料立柱式散热器结构，其特征是：镶入的导热金属可以是多个独立的导热金属构件或者一个整体的导热金属构件。

4.根据权利要求1所述的用于光电子部件的塑料立柱式散热器结构，其特征是：所述导热金属是铝质构件、铝合金构件、铜质构件、铜合金构件、铁质构件、铁合金构件或者石墨构件。

5.根据权利要求1所述的用于光电子部件的塑料立柱式散热器结构，其特征是：所述导热金属的表面有部分暴露区，用于连接到光电子部件的热源，建立散热器与热源的热连接。

6.根据权利要求1所述的用于光电子部件的塑料立柱式散热器结构，其特征是：所述塑料散热器的塑料材料具有至少80摄氏度、优选的至少250摄氏度的融化温度或者玻璃转化温度。

7.根据权利要求1所述的用于光电子部件的塑料立柱式散热器结构，其特征是：所述塑料散热器上设置有各种卡扣、凹槽、螺纹、连接件部件。

8.根据权利要求1所述的用于光电子部件的塑料立柱式散热器结构，其特征是：所述散热器结构集成于LED灯具或者集成电路电子芯片模块中。

9.根据权利要求1所述的用于光电子部件的塑料立柱式散热器结构，其特征是：所述塑料散热器的立式散热柱可以为圆柱、三角形柱、菱形柱、正方形柱、梅花形柱或者长方形柱。