CN108155282A - 一种led散热支架 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种LED散热支架，包括散热体、金属散热板、第一陶瓷板、第二陶瓷板、LED芯片、LED封装树脂层、正电极和负电极；散热体顶部设置散热翅片，散热体内部填充散热剂和液态金属球；散热金属板上设置第一陶瓷板、第二陶瓷板；在第一陶瓷板下方设置LED芯片，LED芯片外侧设置LED封装树脂层，LED封装树脂层位于第二陶瓷板的开口内；在第二陶瓷板最下方分别设置正电极和负电极，正电极、负电极与LED芯片电性连接。本发明散热效果好，解决陶瓷板厚度相关的热导、强度之间的矛盾，将热导和机械强度分开设计，使用效果好。
Description
技术领域
本发明涉及LED散热领域，尤其涉及一种LED散热支架。
背景技术
在日常生活中，LED灯经常使用在各个领域中，但是LED芯片仅有15-25％的电能转化为光能，其余则转化为热能，热能如果不能及时散失到周围环境，芯片温度就会提高，使光效降低，芯片寿命衰减，显色性等性能改变，因此如何对LED灯散热是个非常重要的问题；现有技术中LED灯的散热结构复杂，散热缓慢，散热效果不理想，而且不能够持续散热。
发明内容
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种LED散热支架。
本发明提出的一种LED散热支架，包括散热体、金属散热板、第一陶瓷板、第二陶瓷板、LED芯片、LED封装树脂层、正电极和负电极；散热体中空设置密封腔，散热体顶部设置散热翅片，散热翅片内部中空设置冷凝腔体，冷凝腔体与密封腔连通，散热翅片与散热体之间焊接密封；散热体内部填充散热剂和液态金属球，其中，液态金属球为镓金属单质或者镓金属合金；金属散热板位于散热体底部，且在金属散热板、散热体之间设置有液态金属片；
散热金属板上设置第一陶瓷板、第二陶瓷板，第二陶瓷板为环形设置，第一陶瓷板位于第二陶瓷板中间，第二陶瓷板内周与第一陶瓷板外周贴合，且第二陶瓷板开口处倾斜设置呈喇叭状；第一陶瓷板的厚度、膨胀系数、强度系数小于第二陶瓷板，第一陶瓷板的热导率大于第二陶瓷板；在第一陶瓷板下方设置LED芯片，LED芯片外侧设置LED封装树脂层，LED封装树脂层位于第二陶瓷板的开口内；在第二陶瓷板最下方分别设置正电极和负电极，正电极、负电极与LED芯片电性连接。
优选的，散热体内部为真空设置。
优选的，散热翅片倾斜设置。
优选的，散热翅片内壁设置颗粒状凸起。
优选的，散热剂为水、乙醇、丙酮或者氨水中的一种。
优选的，第一陶瓷板为氮化铝陶瓷材料。
优选的，第二陶瓷板为氮化铝陶瓷材料。
优选的，第一陶瓷板厚度为0.3-0.6毫米。
优选的，第二陶瓷板厚度为1-5毫米。
本发明中，LED芯片工作中会产生大量的热，热量通过第一陶瓷板、散热金属板、液态金属片传递到散热体的内部；在散热体内部填充有散热剂，散热剂受热后蒸发为气体，而蒸汽上升至散热翅片的冷凝腔体内，在冷凝腔体内冷凝为水滴在落入散热体内，从而完成散热过程；散热过程中，散热翅片直接与外界空气接触，使得蒸汽内的热量散热快，能够快速冷凝为液体并回流；此外，散热剂内还放置液态金属球，液态金属球为镓金属单质或者镓金属合金，液态金属球无毒，无安全隐患；当温度达到一定高度时，液态金属球完全成液态铺设在金属导热版表面，加速热传递、提高热传递面积，而部分液态的金属以水滴的形式在蒸汽作用下于散热剂中不断升降、脉动，发生形变，提高传热效率，到强化传热的效果；当温度降下来以后，由于液态金属表面张力大，会在散热剂中冷凝为球状，重新冷凝为液态金属球；
本发明中，第一陶瓷板的厚度、膨胀系数、强度系数小于第二陶瓷板，第一陶瓷板的热导率大于第二陶瓷板，第一陶瓷板起到主要散热的作用，第二陶瓷板起到支撑作用，且第一陶瓷板膨胀系数小，不易受热破裂、变形；以上，解决了第一陶瓷板、第二陶瓷板厚度相关的热导、强度之间的矛盾，将热导和机械强度分开设计，使用效果好；第一陶瓷板、第二陶瓷板厚度不同，使得第二陶瓷板中部形成空间，易于LED芯片的安装以及LED封装树脂层的后续灌装。
附图说明
图1为本发明提出的一种LED散热支架的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，图1为本发明提出的一种LED散热支架的结构示意图。
参照图1，本发明提出的一种LED散热支架，包括散热体1、金属散热板2、第一陶瓷板21、第二陶瓷板22、LED芯片23、LED封装树脂层24、正电极3和负电极4；散热体1中空设置密封腔，散热体1顶部设置散热翅片12，散热翅片12内部中空设置冷凝腔体13，冷凝腔体13与密封腔连通，散热翅片12与散热体1之间焊接密封；散热体1内部填充散热剂15和液态金属球14，其中，液态金属球14为镓金属单质或者镓金属合金；金属散热板2位于散热体1底部，且在金属散热板2、散热体1之间设置有液态金属片25；
散热金属板2上设置第一陶瓷板21、第二陶瓷板22，第二陶瓷板22为环形设置，第一陶瓷板21位于第二陶瓷板22中间，第二陶瓷板22内周与第一陶瓷板21外周贴合，且第二陶瓷板22开口处倾斜设置呈喇叭状；第一陶瓷板21的厚度、膨胀系数、强度系数小于第二陶瓷板22，第一陶瓷板21的热导率大于第二陶瓷板22；在第一陶瓷板21下方设置LED芯片23，LED芯片23外侧设置LED封装树脂层24，LED封装树脂层24位于第二陶瓷板22的开口内；在第二陶瓷板22最下方分别设置正电极3和负电极4，正电极3、负电极4与LED芯片23电性连接。
本实施例具体工作过程中，LED芯片23工作中会产生大量的热，热量通过第一陶瓷板21、散热金属板2、液态金属片25传递到散热体1的内部；在散热体1内部填充有散热剂15，散热剂15受热后蒸发为气体，而蒸汽上升至散热翅片12的冷凝腔体13内，在冷凝腔体13内冷凝为水滴在落入散热体1内，从而完成散热过程；散热过程中，散热翅片12直接与外界空气接触，使得蒸汽内的热量散热快，能够快速冷凝为液体并回流；此外，散热剂15内还放置液态金属球14，液态金属球14为镓金属单质或者镓金属合金，液态金属球14无毒，无安全隐患；当温度达到一定高度时，液态金属球14完全成液态铺设在金属导热版11表面，加速热传递、提高热传递面积，而部分液态的金属以水滴的形式在蒸汽作用下于散热剂15中不断升降、脉动，发生形变，提高传热效率，到强化传热的效果；当温度降下来以后，由于液态金属表面张力大，会在散热剂15中冷凝为球状，重新冷凝为液态金属球14；
本实施例具体工作过程中，第一陶瓷板21的厚度、膨胀系数、强度系数小于第二陶瓷板22，第一陶瓷板21的热导率大于第二陶瓷板22，第一陶瓷板21起到主要散热的作用，第二陶瓷板22起到支撑作用，且第一陶瓷板21膨胀系数小，不易受热破裂、变形；以上，解决了第一陶瓷板21、第二陶瓷板22厚度相关的热导、强度之间的矛盾，将热导和机械强度分开设计，使用效果好；第一陶瓷板21、第二陶瓷板22厚度不同，使得第二陶瓷板22中部形成空间，易于LED芯片的安装以及LED封装树脂层24的后续灌装。
在具体实施方式中，在具体实施方式中，散热体1内部为真空设置，保证蒸汽散热效果，提高散热效率。
进一步的，散热翅片12倾斜设置，增大散热面积，利于冷凝后的液体回流。
进一步的，散热翅片12内壁设置颗粒状凸起，方便蒸汽在冷凝时附着在凸起上，加速冷凝过程，提高散热效率。
进一步的，散热剂15为水、乙醇、丙酮或者氨水中的一种，比热容打，易蒸发，热传递效果好。
进一步的，第一陶瓷板21为氮化铝陶瓷材料，厚度薄，绝缘性好，热膨胀系数低，易于与金属焊接。
进一步的，第二陶瓷板22为氮化铝陶瓷材料，厚度大，强度高，绝缘性好，易于与金属焊接。
进一步的，第一陶瓷板21厚度为0.3-0.6毫米，利于散热。
进一步的，第二陶瓷板22厚度为1-5毫米，散热的同时保证支撑效果好。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种LED散热支架，其特征在于，包括散热体(1)、金属散热板(2)、第一陶瓷板(21)、第二陶瓷板(22)、LED芯片(23)、LED封装树脂层(24)、正电极(3)和负电极(4)；散热体(1)中空设置密封腔，散热体(1)顶部设置散热翅片(12)，散热翅片(12)内部中空设置冷凝腔体(13)，冷凝腔体(13)与密封腔连通，散热翅片(12)与散热体(1)之间焊接密封；散热体(1)内部填充散热剂(15)和液态金属球(14)，其中，液态金属球(14)为镓金属单质或者镓金属合金；金属散热板(2)位于散热体(1)底部，且在金属散热板(2)、散热体(1)之间设置有液态金属片(25)；
散热金属板(2)上设置第一陶瓷板(21)、第二陶瓷板(22)，第二陶瓷板(22)为环形设置，第一陶瓷板(21)位于第二陶瓷板(22)中间，第二陶瓷板(22)内周与第一陶瓷板(21)外周贴合，且第二陶瓷板(22)开口处倾斜设置呈喇叭状；第一陶瓷板(21)的厚度、膨胀系数、强度系数小于第二陶瓷板(22)，第一陶瓷板(21)的热导率大于第二陶瓷板(22)；在第一陶瓷板(21)下方设置LED芯片(23)，LED芯片(23)外侧设置LED封装树脂层(24)，LED封装树脂层(24)位于第二陶瓷板(22)的开口内；在第二陶瓷板(22)最下方分别设置正电极(3)和负电极(4)，正电极(3)、负电极(4)与LED芯片(23)电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种LED散热支架，其特征在于，散热体(1)内部为真空设置。
3.根据权利要求1所述的一种LED散热支架，其特征在于，散热翅片(12)倾斜设置。
4.根据权利要求1所述的一种LED散热支架，其特征在于，散热翅片(12)内壁设置颗粒状凸起。
5.根据权利要求1所述的一种LED散热支架，其特征在于，散热剂(15)为水、乙醇、丙酮或者氨水中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种LED散热支架，其特征在于，第一陶瓷板(21)为氮化铝陶瓷材料。
7.根据权利要求1所述的一种LED散热支架，其特征在于，第二陶瓷板(22)为氧化铝陶瓷材料。
8.根据权利要求1所述的一种LED散热支架，其特征在于，第一陶瓷板(21)厚度为0.3-0.6毫米。
9.根据权利要求1所述的一种LED散热支架，其特征在于，第二陶瓷板(22)厚度为1-5毫米。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180612 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |