CN110299443B - 一种基于cob封装的大功率led的散热装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于COB封装的大功率LED的散热装置，包括LED芯片层，所述LED芯片层位于线路板上，所述线路板下方封装陶瓷基板，所述陶瓷基板直接与铝片贴合，所述铝片位于半球形传热体的凹槽上，所述凹槽内设有散热小风扇，所述散热小风扇正对所述铝片的下表面。改进后的半球型散热装置比翅型散热器以及太阳花型这类比较常见结构的散热器有更好的散热效果，与风扇相结合后它能够很好的对大功率LED进行散热，并进一步降低其芯片结温,增加了大功率LED的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种大功率LED的散热装置，用于对大功率芯片或组件的散热。
背景技术
发光二极管(LED)作为新一代的光源，具有寿命长、转换效率高、节能环保等优良特性，然而目前的大功率白光LED受到转换效率低和可靠性差等问题的制约。其中由于结温的升高对LED有许多不利影响，散热成为了研究大功率LED的最关键问题，目前这个问题也是现在很多人都在研究的一个关键问题。
大功率LED散热存在的问题，主要通过以下方法解决：一是通过LED内部芯片自带的封装形式和方法进行散热,二是通过在大功率LED外面连接可导热的散热器等方式来散热。随着对LED设备的尺寸要求逐渐升高，散热设备也需要不断改进，以适应LED设备的更新换代，及时将LED设备的热量传递出去。
发明内容
本发明的目的在于对现有的LED散热设备进行改进，将LED散热设备与风冷散热相结合，提供一种散热效果更好的新型大功率LED散热装置。
为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案为：一种基于COB封装的大功率LED的散热装置，包括LED芯片层，所述LED芯片层位于线路板上，所述线路板下方封装陶瓷基板，所述陶瓷基板直接与铝片贴合，所述铝片位于半球形传热体的凹槽上，所述凹槽内设有散热小风扇，所述散热小风扇正对所述铝片的下表面。
上述方案中，所述半球形传热体的下方设有散热大风扇，所述散热大风扇和所述半球形传热体之间通过散热翅片进行支撑。
上述方案中，所述半球形传热体内开设有散热通道，所述散热大风扇和所述散热小风扇之间的电源线穿过所述散热通道后连接在一起。
上述方案中，所述铝片和所述陶瓷基板之间相接处涂抹一层导热硅脂。
上述方案中，所述LED芯片层的周围及上面封装有环氧树脂。
本发明的有益效果：(1)采用半球形的传热体，该种形状的散热体结构要比翅型散热器以及太阳花型这类比较常见结构的散热器有更好的散热效果；(2)将散热装置与风冷散热相结合，通过在半球形传热体内增设散热小风扇来提高铝片的散热效果；(3)在半球形传热体下方增设散热大风扇，可以加速半球形传热体周围空气的流动，来达到散热的效果。(4)在半球形传热体增设散热通道，一方面可以将两个散热风扇的电源线进行电连接，提供电能同步对LED进行散热，增强散热效果；另一方面，散热通道还可以增大散热面积，提高半球形传热体的散热效率。
附图说明
图1为本发明的一种大功率LED散热装置的结构示意图。
图2为本发明LED散热装置的俯视图。
图3为为本发明中散热风扇结构示意图。
图4为图1的主视剖视图。
图5为本发明中未放置大功率LED的散热装置结构示意图。
图中：1-线路板；2-LED芯片层；3-陶瓷基板；4-导热硅脂；5-铝片；6-凹槽；7-散热小风扇；8-散热通道；9-散热翅片；10-接线孔；11-螺孔；12-散热大风扇；13-半球形传热体。
具体实施方式
以下结合附图对本发明专利的实施例作详细说明,但不用来限制本发明专利的范围。
如图1、图2和图3所示，本发明中的大功率LED散热装置包括LED芯片层2，所述LED芯片层2位于线路板1上，所述线路板1下方封装陶瓷基板3，由于在LED芯片层2的下面是线路板1，线路板1下方封装陶瓷基板3，由于陶瓷基板3是陶瓷的，本身就不导电，所以该大功率LED的封装结构中不需要绝缘层进行电气绝缘，这样也减少了封装结构的层数有利于散热。本实施例中，陶瓷基板3直接与铝片5贴合，在陶瓷基板3与铝片5相连时，需要在两者表面的相接处涂抹一层导热硅脂4，有利于热量传递从而加快散热。所述铝片5位于半球形传热体13的凹槽6上，所述凹槽6内设有散热小风扇7，所述散热小风扇7正对所述铝片5的下表面。
如图4所示，所述半球形传热体13的下方设有散热大风扇12，所述散热大风扇12和所述半球形传热体13之间通过散热翅片9进行支撑。所述半球形传热体13内开设有散热通道8，散热大风扇12由自身的接线孔10、散热通道8和散热小风扇7自身的接线孔将电源传递到散热小风扇7上，一方面可以将两个散热风扇的电源线直接进行电连接，提供电能同步对LED进行散热，增强散热效果；另一方面，散热通道还可以增大散热面积，提高半球形传热体的散热效率。优选的，如图5所示，散热翅片9与作为底座的散热大风扇12通过散热翅片9上的螺钉与散热大风扇12上的螺孔11相连固定。
本发明的安装及工作过程如下：将封装好的大功率LED芯片固定在半球形传热体13表面的铝片5上，在陶瓷基板3与铝片5的表面相接处涂抹一层导热硅脂4，LED芯片层2在工作时由于其周围和上面封装的都是环氧树脂(此处为方便观察，在图中并没有画出芯片上方的环氧树脂)，有很好的隔热和绝缘性能，所以LED芯片层2发出的热量基本上是往下一层层地传递，热量在经过LED内部封装的各结构时到达陶瓷基板3，再由陶瓷基板3往铝片5进行传递，热量在经过铝片5后再往下处的凹槽6传递到散热小风扇7，在LED工作时已经启动底座的散热大风扇12的电源开关，散热大风扇12由自身的接线孔10、半球形传热体13内部中心处的散热通道8和散热小风扇7自身的接线孔将电源传递到散热小风扇7上，所以两个散热风扇可以同时工作，共同为LED进行散热。在热量到达散热小风扇7后经过之前的一层层传递再加上风扇的散热已经将LED芯片层22发出的热量消耗了一部分，剩余的热量再经过半球形传热体13和底座的散热大风扇12，半球形传热体13的上的散热翅片9与空气发生热交换，将热量传递到空气中，散热大风扇12通过扇叶加速散热翅片9和半球形传热体13周围空气的流动来达到散热的效果。通过将改进后的新型散热器与风冷散热相结合，一方面能够对大功率LED迅速散热，大幅度降低其LED芯片的结温，另一方面由于该散热装置结构简单、制造成本低廉，所以能够被广泛使用。
本实施例一方面采用了新型的散热器结构，并对其进行了改装，研究表明该散热器结构相比太阳花型、翅型这些比较常见的散热器具有更好的散热效果，另一方面又将散热器与风冷散热相结合，能够更快的对LED进行散热，使大功率LED在工作时能够很好地进行降温，具有良好的散热效果。此外该散热装置具有结构简单、制造成本低廉等优点。
Claims (3)
1.一种基于COB封装的大功率LED的散热装置，包括LED芯片层(2)，所述LED芯片层(2)位于线路板(1)上，其特征在于，所述线路板(1)下方封装陶瓷基板(3)，所述陶瓷基板(3)直接与铝片(5)贴合，所述铝片(5)位于半球形传热体(13)的凹槽(6)上，所述凹槽(6)内设有散热小风扇(7)，所述散热小风扇(7)正对所述铝片(5)的下表面；所述半球形传热体(13)的下方设有散热大风扇(12)，所述散热大风扇(12)和所述半球形传热体(13)之间通过散热翅片(9)进行支撑；所述半球形传热体(13)内开设有散热通道(8)，所述散热大风扇(12)和所述散热小风扇(7)之间的电源线穿过所述散热通道(8)后连接在一起。
2.根据权利要求1所述的一种基于COB封装的大功率LED的散热装置，其特征在于，所述铝片(5)和所述陶瓷基板(3)之间相接处涂抹一层导热硅脂(4)。
3.根据权利要求2所述的一种基于COB封装的大功率LED的散热装置，其特征在于，所述LED芯片层(2)的周围及上面封装有环氧树脂。
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|---|---|---|---|---|
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Patent Citations (3)
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| CN101660743A (zh) * | 2009-09-14 | 2010-03-03 | 广州南科集成电子有限公司 | 散热器及带风扇的led灯具 |
| CN202176927U (zh) * | 2011-06-17 | 2012-03-28 | 北京中智锦成科技有限公司 | 一种led照明散热系统 |
Non-Patent Citations (1)
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| 大功率COB-LED散热研究及散热器设计;周旭;《中国优秀硕士学位论文全文数据库-工程科技Ⅱ辑》;20190515;第24-26页、第53-57页、附图3.10、5.10 * |
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