CN106098920A - 一种半导体发光单元的散热结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种半导体发光单元的散热结构，包括散热基板和布置在所述散热基板上的半导体发光单元，所述半导体发光单元通过导热绝缘胶固定于所述散热基板的凹槽内，并用荧光胶脂填充所述凹槽，其特征在于：所述散热基板包括散热陶瓷板，设置于散热陶瓷板上的铜散热图案和碳化硅材料，所述铜散热图案包括一系列的不连续的同心散热环、最外圈的铜环和连接铜筋，所述连接铜筋垂直于所述同心散热环和所述铜环，所述同心散热环和所述铜环通过铜筋连接成一体结构，并且所述碳化硅材料包围所述铜散热图案。
Description
技术领域
本发明涉及固态照明材料领域，具体涉及一种半导体发光单元的散热结构。
背景技术
目前所使用的半导体发光元件主要为LED（发光二极管），LED是一种固态的半导体器件，它可以直接把电能转化为光能。与传统的白炽灯、荧光灯相比，白光LED具有耗电小、发光效率高、使用寿命长、节能环保等优点，因此其不仅可以在日常照明领域得到广泛的应用，而且可以进入显示设备领域。
目前的LED封装主要是COB（chip on board）封装结构，即将LED通过打线固定在基板上，再利用荧光胶脂进行封装，但是其具有以下缺点：1）LED在发光的同时会产生大量的热，容易导致LED的失效和；2）荧光胶脂在受热情况下，易发生老化，导致变黄；3）传统的散热结构比较单一，难以实现高效的散热。
发明内容
基于解决上述封装中的问题，本发明提供了一种半导体发光单元的散热结构，包括散热基板和布置在所述散热基板上的半导体发光单元，所述半导体发光单元通过导热绝缘胶固定于所述散热基板的凹槽内，并用荧光胶脂填充所述凹槽，其特征在于：所述散热基板包括散热陶瓷板，设置于陶瓷基板上的铜散热图案和碳化硅材料，所述铜散热图案包括一系列的不连续的同心散热环、最外圈的铜环和连接铜筋，所述连接铜筋垂直于所述同心散热环和所述铜环，所述同心散热环和所述铜环通过铜筋连接成一体结构，并且所述碳化硅材料包围所述铜散热图案。
其中，所述凹槽底面和侧面的部分均设有铜散热图案，所述底面和侧面的铜散热图案连接为一个整体构成凹形槽。
其中，所述铜散热图案呈中心和轴对称图形。
其中，所述同心散热环的每一个被平均分为八个环弧。
其中，铜筋的厚度小于或等于所述同心散热环的厚度。
其中所述同心散热环呈发散状，并且从内至外的密度逐渐减小，即中间的环较密，边缘的较疏。
其中，所述碳化硅材料的厚度大于或等于所述铜散热图案的厚度。
其中，所述荧光胶脂里面均匀分布有碳化硅纳米颗粒。
其中，所述铜环的外侧可以进一步设置一散热鳍片。
根据本发明的另一实施例，本发明还提供了另一种半导体发光单元的散热结构，包括散热基板和布置在所述散热基板上的半导体发光单元，所述半导体发光单元通过导热绝缘胶固定于所述散热基板上，并用荧光胶脂封装所述半导体发光元件，其特征在于：所述散热基板包括散热陶瓷板，设置于陶瓷基板上的铜散热图案和碳化硅材料，所述铜散热图案包括最内的铜柱、中间的一系列的不连续的同心散热环、最外圈的铜环和连接铜筋，所述连接铜筋垂直于所述铜柱、所述同心散热环和所述铜环，所述铜柱、所述同心散热环和所述铜环通过铜筋连接成一体结构，并且所述碳化硅材料包围所述铜散热图案。
本发明的优点如下：
（1）利用环形带铜筋的散热图案不仅保证了纵向的散热效果，也提高了横向的散热效果；
（2）利用荧光胶脂中散布碳化硅纳米颗粒进行上面的散热，保证散热的充分；
（3）利用陶瓷板上的铜图案和碳化硅进行整体散热，提高散热效率。
附图说明
图1为本发明一实施例的半导体发光单元的散热结构的剖视图；
图2为图1沿A1-A2线的剖面的俯视图；
图3为本发明另一实施例的半导体发光单元的散热结构的剖视图。
具体实施方式
参见图1-2，本发明首先提供了一种半导体发光单元的散热结构，包括散热基板和布置在所述散热基板上的半导体发光单元4，所述半导体发光单元4通过导热绝缘胶5固定于所述散热基板的凹槽内，所述凹槽呈圆柱状，且其深度方向为厚度方向，其直径方向为宽度方向，所述导热绝缘胶可以是硅胶，并用荧光胶脂6填充所述凹槽，所述散热基板包括散热陶瓷板1，设置于散热陶瓷板1上的铜散热图案2和碳化硅材料3，所述铜散热图案2包括一系列的不连续的同心散热环9、最外圈的铜环7和连接铜筋8，所述连接铜筋8垂直于所述同心散热环9和所述铜环7，所述同心散热环9和所述铜环7通过铜筋8连接成一体结构，并且所述碳化硅材料3包围所述铜散热图案2。其中，所述凹槽底面和侧面的部分均设有铜散热图案，所述底面和侧面的铜散热图案连接为一个整体构成凹形槽，铜筋8的厚度小于或等于所述同心散热环9的厚度。参见图2，所述铜散热图案2呈中心和轴对称图形，所述同心散热环9的每一个被平均分为八个环弧。所述同心散热环9呈发散状，并且从内至外的密度逐渐减小，即中间的环较密，边缘的较疏。所述碳化硅材料3的厚度大于或等于所述铜散热图案2的厚度，当等于铜散热图案2的厚度时，铜环7和同心散热环9的上端露出，构成散热端的一部分。所述荧光胶脂6里面均匀分布有碳化硅纳米颗粒。所述铜环7的外侧可以进一步设置一散热鳍片。
图3示出了本发明的另一实施例，包括散热基板和布置在所述散热基板上的半导体发光单元4，所述半导体发光单元通过导热绝缘胶5固定于所述散热基板上，并用荧光胶脂6封装所述半导体发光元件，其特征在于：所述散热基板包括散热陶瓷板1，设置于散热陶瓷板1上的铜散热图案2和碳化硅材料3，所述铜散热图案2包括最内的铜柱、中间的一系列的不连续的同心散热环9、最外圈的铜环7和连接铜筋8，所述连接铜筋垂8直于所述铜柱、所述同心散热环9和所述铜环7，所述铜柱、所述同心散热环9和所述铜环7通过铜筋8连接成一体结构，并且所述碳化硅材料3包围所述铜散热图案2。其中，铜筋8的厚度小于或等于所述同心散热环9的厚度。所述铜散热图案2呈中心和轴对称图形，所述同心散热环9的每一个被平均分为八个环弧。所述同心散热环9呈发散状，并且从内至外的密度逐渐减小，即中间的环较密，边缘的较疏。所述碳化硅材料3的厚度大于或等于所述铜散热图案2的厚度。所述荧光胶脂6里面均匀分布有碳化硅纳米颗粒。所述铜环7的外侧可以进一步设置一散热鳍片。
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种半导体发光单元的散热结构，包括散热基板和布置在所述散热基板上的半导体发光单元，所述半导体发光单元通过导热绝缘胶固定于所述散热基板的凹槽内，并用荧光胶脂填充所述凹槽，其特征在于：所述散热基板包括散热陶瓷板，设置于散热陶瓷板上的铜散热图案和碳化硅材料，所述铜散热图案包括一系列的不连续的同心散热环、最外圈的铜环和连接铜筋，所述连接铜筋垂直于所述同心散热环和所述铜环，所述同心散热环和所述铜环通过铜筋连接成一体结构，并且所述碳化硅材料包围所述铜散热图案。
2.根据权利要求1所述的半导体发光单元的散热结构，其特征在于：所述凹槽底面和侧面的部分均设有铜散热图案，所述底面和侧面的铜散热图案连接为一个整体构成凹形槽。
3.根据权利要求1所述的半导体发光单元的散热结构，其特征在于：所述铜散热图案呈中心和轴对称图形。
4.根据权利要求3所述的半导体发光单元的散热结构，其特征在于：所述同心散热环的每一个被平均分为八个环弧。
5.根据权利要求1所述的半导体发光单元的散热结构，其特征在于：铜筋的厚度小于或等于所述同心散热环的厚度。
6.根据权利要求1所述的半导体发光单元的散热结构，其特征在于：所述同心散热环呈发散状，并且从内至外的密度逐渐减小，即中间的环较密，边缘的较疏。
7.根据权利要求1所述的半导体发光单元的散热结构，其特征在于：所述碳化硅材料的厚度大于或等于所述铜散热图案的厚度。
8.根据权利要求1所述的半导体发光单元的散热结构，其特征在于：所述荧光胶脂里面均匀分布有碳化硅纳米颗粒。
9.根据权利要求1所述的半导体发光单元的散热结构，其特征在于：所述铜环的外侧可以进一步设置一散热鳍片。
10.一种半导体发光单元的散热结构，包括散热基板和布置在所述散热基板上的半导体发光单元，所述半导体发光单元通过导热绝缘胶固定于所述散热基板上，并用荧光胶脂封装所述半导体发光元件，其特征在于：所述散热基板包括散热陶瓷板，设置于散热陶瓷板上的铜散热图案和碳化硅材料，所述铜散热图案包括最内的铜柱、中间的一系列的不连续的同心散热环、最外圈的铜环和连接铜筋，所述连接铜筋垂直于所述铜柱、所述同心散热环和所述铜环，所述铜柱、所述同心散热环和所述铜环通过铜筋连接成一体结构，并且所述碳化硅材料包围所述铜散热图案。
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