CN110906294A - 具有轻质散热结构的导热聚合物散热器及其制造方法 - Google Patents

具有轻质散热结构的导热聚合物散热器及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110906294A
CN110906294A CN201811516515.1A CN201811516515A CN110906294A CN 110906294 A CN110906294 A CN 110906294A CN 201811516515 A CN201811516515 A CN 201811516515A CN 110906294 A CN110906294 A CN 110906294A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat sink
substrate
heat
conductive polymer
thermally conductive
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
Application number
CN201811516515.1A
Other languages
English (en)
Inventor
权炅椿
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hyundai Motor Co
Kia Corp
Original Assignee
Hyundai Motor Co
Kia Motors Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hyundai Motor Co, Kia Motors Corp filed Critical Hyundai Motor Co
Publication of CN110906294A publication Critical patent/CN110906294A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S45/00—Arrangements within vehicle lighting devices specially adapted for vehicle exteriors, for purposes other than emission or distribution of light
    • F21S45/40—Cooling of lighting devices
    • F21S45/47—Passive cooling, e.g. using fins, thermal conductive elements or openings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/85—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems characterised by the material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/85—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems characterised by the material
    • F21V29/87—Organic material, e.g. filled polymer composites; Thermo-conductive additives or coatings therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50—Cooling arrangements
    • F21V29/70—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks
    • F21V29/74—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades
    • F21V29/75—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades with fins or blades having different shapes, thicknesses or spacing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S45/00—Arrangements within vehicle lighting devices specially adapted for vehicle exteriors, for purposes other than emission or distribution of light
    • F21S45/40—Cooling of lighting devices
    • F21S45/47—Passive cooling, e.g. using fins, thermal conductive elements or openings
    • F21S45/48—Passive cooling, e.g. using fins, thermal conductive elements or openings with means for conducting heat from the inside to the outside of the lighting devices, e.g. with fins on the outer surface of the lighting device
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S45/00—Arrangements within vehicle lighting devices specially adapted for vehicle exteriors, for purposes other than emission or distribution of light
    • F21S45/40—Cooling of lighting devices
    • F21S45/49—Attachment of the cooling means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50—Cooling arrangements
    • F21V29/70—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks
    • F21V29/74—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50—Cooling arrangements
    • F21V29/70—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks
    • F21V29/74—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades
    • F21V29/76—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades with essentially identical parallel planar fins or blades, e.g. with comb-like cross-section
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50—Cooling arrangements
    • F21V29/70—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks
    • F21V29/74—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades
    • F21V29/76—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades with essentially identical parallel planar fins or blades, e.g. with comb-like cross-section
    • F21V29/763—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades with essentially identical parallel planar fins or blades, e.g. with comb-like cross-section the planes containing the fins or blades having the direction of the light emitting axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

本申请涉及具有轻质散热结构的导热聚合物散热器及其制造方法。提供了一种具有轻质散热结构的导热聚合物散热器，该导热聚合物散热器可以包括：基板；多个散热片，该多个散热片在基板的下部间隔形成；基底，该基底连接到基板的上部；以及连接到基底的光源；其中多个散热片中的在光源下方形成的散热片的截面积大于相邻散热片的截面积。

Description

具有轻质散热结构的导热聚合物散热器及其制造方法
相关申请的引证
本申请主张于2018年9月18日提交的韩国专利申请第10-2018-0111775号的优先权及权益，其全部内容通过引用的方式结合于本文中。
技术领域
本公开涉及一种具有轻质散热结构(热辐射结构，heat-radiating structure)的导热聚合物散热器(热沉、散热装置，heatsink)及其制造方法。
背景技术
本部分的陈述仅提供与本公开相关的背景信息，可能并不构成现有技术。
在照明设备或灯具中，发光二极管(LED)通常是用作发光的光源。在为了实现安全驾驶而使用的前照灯中，随着光的亮度逐渐增加，LED所产生的热量也更多。LED的亮度可能在高于操作温度限值的温度下发生劣化。因此，在当前工业中，可以由制备出用于各种照明器材的金属材料制成的散热结构，也就是所谓的“散热器”，并且，LED光源附接在安装于电路上的印刷电路板(PCB)基底(衬底，substrate)的下方。
散热器是一种与诸如PCB基底或LED基底之类的发热部件紧密接触而安装以便散发由其产生的热量的装置。
安装在PCB基底上的各种有源和无源元件及电路在通电时会产生大量热量。这种产生的热量对电子部件的操作性能产生了显著的影响。如果各种有源和无源元件及电路产生的热量没有得到恰当地释放，则其可能会引发整个部件的故障，因此降低所产生热量的温度可能是值得期望的。特别地，由于电子装置存在复杂性，正在研发高度集成/高性能的部件，同时，由于热量温度出现了明显的增大，降低温度的“散热”技术正变得令人期望。
在散热结构(其中，将LED(即发光的光源)与电源连接起来的PCB基底与散发热量的散热器相连)中，LED具有较高的能量到热量的释放比，并且这种释放对散热结构的效率和使用寿命有着绝对的影响。
在现有情况下，采用的是由铝制成的金属散热器，如图1所示。由于高导热率和高比重，根据加工方式，铝的缺点在于其重量重和成本高。另外，铝制散热器具有高界面耐热性，这是因为必须将由铝制成的金属芯PCB附接到其上。
具体而言，在铝制散热器的情况下，它具有高导热率，但是却具有将热量释放到空气中的低散热率，因此可能需要增大其表面积。因此，期望散热片的高度变长。当散热片制成较短时，表面积会变小，因而，散热性能可能会降低。然而，当散热片的数量增多以改善散热性能并且散热片的高度制成较长时，具有高比重的铝的使用量增大，由此显著增加了铝制散热器的重量。
在本背景技术部分中公开的上述信息仅用于增强对本公开背景的理解，因此其可能包含不构成本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本公开提供一种具有轻质散热结构的导热聚合物散热器及其制造方法，在该导热聚合物散热器中，热饱和度变得足够，从而能够改善散热性能并实现轻量化。
根据本公开的一个方面的具有轻质散热结构的导热聚合物散热器，包括：基板；多个散热片，该多个散热片在基板的下部中间隔形成；基底(衬底，substrate)，该基底连接到基板的上部；以及连接到基底的光源；其中多个散热片中的在光源下方形成的散热片的截面积大于相邻散热片的截面积。
向下凹陷的座部(seat part)可以设置在基板的上部上，基板置于(容纳于，seat)座部中。
基板和多个散热片可以由塑料材料形成。
塑料材料可以包括选自聚酰胺6(PA6)、改性聚苯醚(MPPO)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯硫醚(PPS)、聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)和聚丙烯(PP)中的至少一种。
塑料材料还可以包括选自碳纤维、石墨、膨胀石墨和石墨烯中的至少一种。
从基板的顶表面到底表面的厚度可以是2mm至3.5mm。
形成在光源下方的散热片是第一散热片，而相邻散热片是第二散热片；从基板向下延伸的第一散热片的长度可以长于向下延伸的第二散热片的长度。
形成在光源下面的散热片是第一散热片，而相邻散热片是第二散热片；并且形成在第一散热片右侧和左侧的宽度可以大于形成在第二散热片右侧和左侧的宽度。
第一散热片的宽度可以为4mm至10mm；并且第二散热片的宽度可以为2mm至3mm。
间隔开的多个散热片之间的距离可以是6mm至10mm。
从基板向下延伸的多个散热片的长度可以是10mm至15mm。
根据本公开的一个方面的用于制造具有轻质散热结构的导热聚合物散热器的方法包括：模制基板和多个散热片，在基板的上部中连接有嵌件注射成型的基底(insert-injected substrate)，多个散热片在基板的下部中间隔形成；并且将光源连接到基底；其中在模制基板中，将基板模制为使得多个散热片中的在光源下方形成的散热片的截面积大于相邻散热片的截面积。
根据本公开的一个方面的具有轻质散热结构的导热聚合物散热器设置于直接位于光源下方(位于光源正下方，directly below the light source)的基板中，其中形成在光源下方的散热片的截面积大于相邻散热片的截面积，因此，热饱和度可以变得足够，由此能改善散热性能，而相邻散热片的截面积可以构造成相对较小，由此能抑制重量的过度增加。
根据本文提供的描述，其他适用领域将变得显而易见。应该理解的是，描述和具体示例仅用于说明的目的，并不旨在限制本公开的范围。
附图说明
为了可以充分地理解本公开，现在将参考附图通过示例的方式描述其各种形式，其中：
图1是示出了传统铝制散热器的图示；
图2是示出了具有轻质散热结构的导热聚合物散热器的图示；
图3是示出了具有轻质散热结构的导热聚合物散热器的截面侧视图的图示。
图4是示出了根据比较例的散热器的图示；以及
图5是示出了根据本公开的实施例的散热器的图示。
<附图标记说明>
100：基板 200：散热片
210：第一散热片 220：第二散热片
300：基底 400：光源
在此描述的附图仅用于说明目的，并不旨在以任何方式限制本公开的范围。
具体实施方式
以下描述在本质上仅是示例性的，并不旨在限制本公开、应用或用途。应理解，在整个附图中，相应的附图标记表示相同或相应的部件和特征。
第一、第二、第三等术语用于描述各个部分、部件、区域、层和/或区段，但却不限于此。这些术语仅用于将任何部分、部件、区域、层或区段与其他部分、部件、区域、层或区段区分开。因此，在不脱离本公开的范围的范畴内，下面描述的第一部分、部件、区域、层或区段可以被称为第二部分、部件、区域、层或区段。
本文使用的术语不旨在限制本公开。如在说明书中所用，“包括”的含义体现了某些特征、区域、整数、步骤、操作、元素和/或部件，并且不排除其他特征、区域、整数、步骤、操作、元素和/或部件的存在或添加。
如果一个部分被称为位于另一个部分“上方”或“上”，则它可以直接位于另一个部分的顶部，或者可以在它们之间具有另一个部分。相反，如果一个部分提到它“直接位于”另一个部分“上方”，则它们之间没有插入其他部分。
除非另有定义，否则，本文使用的包括技术术语和科学术语在内的所有术语都具有与本公开所属领域的技术人员通常理解的含义相同的含义。除非另有定义，否则，常用的预定义术语被进一步解释为具有与相关技术文献和本公开一致的含义，并且不应被解释为理想或非常正式的含义。
在下文中，将详细描述本公开的一个方面，使得本领域技术人员可以容易地实施本公开。如本领域技术人员将认识到的那样，可以以各种不同方式修改所描述的形式，所有这些修改都不脱离本公开的精神或范围。
具有轻质散热结构的导热聚合物散热器
如图2和图3所示，根据本公开的一个方面的具有轻质散热结构的导热聚合物散热器，包括：基板100；多个散热片200，该多个散热片在基板100的下部间隔形成；基底300，该基底连接到基板100的上部；以及连接到基底300的光源400；其中多个散热片中的在光源400下方形成的散热片200的截面积大于相邻散热片200的截面积。
在基板100中，基底300连接到基板100的上部，并且多个散热片200形成在基板100的下部。具体地，从基板100的顶表面到底表面的厚度(t)可以是2mm至3.5mm。
散热片200在基板100的下部形成为多个以间隔开。具体地，散热片200可以从基板100的下表面向下延伸。从光源400产生的热量可以发射到外部。
具体地，间隔开的多个散热片200之间的距离(即，多个散热片之间的间隙(s))可以是6mm至10mm。当散热片200之间的间隙(s)小于6mm时，在散热片200之间可能发生热截留。同时，当散热片200之间的间隙(s)超过10mm时，表面积可能发生劣化。
另外，从基板100向下延伸的多个散热片200的长度(h)可以是10mm至15mm。当散热片200的延伸长度(h)小于10mm时，在散热片200之间可能发生热截留。同时，当散热片200的延伸长度(h)超过15mm时，散热性能的改善效果可能不显著，而仅仅可能增加了重量。
基板100和多个散热片200整体形成并且可以由塑料材料形成。具体地，基板100和多个散热片200可以由包含选自以下中的至少一种的材料形成：聚酰胺6(PA6)、改性聚苯醚(MPPO)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯硫醚(PPS)、聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)和聚丙烯(PP)。更具体地，基板100和多个散热片200可以通过进一步包含选自以下中的至少一种而形成为复合材料：碳纤维、石墨、膨胀石墨和石墨烯。塑料材料可以具有10W/mk或更大的导热率。
因此，可以使用具有低比重和高辐射率的塑料材料。因此，可以减小基板100和多个散热片200的重量和体积。
基底300连接到基板100的上部，并且可以由金属芯PCB形成。基底300可以由A1050或A5052(其是铝A1050或镁的合金)形成。具体地，向下凹陷的座部可以设置在基板100的上部中，并且基底300可以置于座部中。
特别地，在制造具有轻质散热结构的导热聚合物散热器的过程中，基底300经历嵌件注射成型(insert injection)并由此连接到基板100。因此，在基底300与基板100之间无需用于传热的额外的粘合剂或介质(媒介物，mediator)，比如，界面传热材料(TIM)。因此，可以降低界面热阻(interface resistance)并且可以改善传热效率。后面将说明细节。光源400连接到基底300并且可以包括LED光源400。LED光源400基本上用作1芯片封装，并且可以使用包含2芯片、3芯片、4芯片、5芯片等的封装。
根据侧截面，形成在基板100的下部的多个散热片200分类为形成在光源400的下部的散热片200和相邻散热片200。由于基板100中光源400的下部因为光源400的缘故是强加热部分，因而热饱和度必须足以改善散热性能。因此，散热片200设置在直接位于光源400下方(位于光源400正下方)的基板中，其中形成在光源400下方的散热片200的截面积大于相邻散热片200的截面积。
可以通过将散热片200的延伸长度(h)乘以散热片200的宽度(d)来计算出散热片200的截面积。
这样，随着热饱和度变得足够，可以改善散热性能，并且，相邻散热片可以构造成使得它们的截面相对较小，从而抑制重量的过度增加。形成在光源400下方的散热片200的数量可以根据连接到基底300的LED光源400的数量而变化。
根据本公开的一个方面的具有轻质散热结构的导热聚合物散热器可以应用于构成车辆前照灯的近光模块，并且还可以适用于远光和日间行车灯(DRL)。
具体地，当形成在光源400下方的散热片200是第一散热片210并且相邻散热片200是第二散热片220时，从基板100向下扩展的第一散热片210的长度可以形成为长于从基板100向下扩展的第二散热片220的长度，从而改善第一散热片210的热饱和度。特别地，第一散热片210和第二散热片220可以在具有相同宽度的同时具有不同的长度。
可替换地，形成在其右侧和左侧的第一散热片210的宽度可以形成为比第二散热片220的宽度更厚(更大，thicker)，从而改善第二散热片220的热饱和度。具体地，第一散热片210和第二散热片220可以在具有相同长度的同时具有不同的宽度，并且，第一散热片210的宽度可以是4mm至10mm，而第二散热片220的宽度可以是2mm至3mm。
当第一散热片210的宽度小于4mm时，热饱和度的改善效果可能不够。同时，当第一散热片210的宽度超过10mm时，散热性能的改善效果可能不显著，而仅仅可能增加了重量。
同时，当第二散热片220的宽度小于2mm时，可能会发生注射成型特性的劣化现象。相反，当第二散热片220的宽度超过3mm时，散热性能的改善效果同样可能不显著，而仅仅可能增加了重量。
具有轻质散热结构的导热聚合物散热器的制造方法
根据本公开的一个方面的用于制造具有轻质散热结构的导热聚合物散热器的方法包括：模制基板和多个散热片，在基板的上部中连接有嵌件注射成型的基底，多个散热片在基板的下部间隔形成；并且将光源连接到基底；其中在模制基板中，将基板模制为使得多个散热片中的在光源下方形成的散热片的截面积形成为大于相邻散热片的截面积。
首先，在模制基板中，将基底设置在模具中并执行嵌件注射成型，从而使得基底连接到基板的上部，而模制其下部形成有多个散热片的基板。然而，特别地，将基板模制为使得多个散热片中的在光源下方形成的散热片的截面积形成为大于相邻散热片的截面积。
当如上所述对基底进行嵌件注射成型并连接到基板时，在基底与基板之间无需用于传热的额外的粘合剂或介质，比如，界面传热材料(TIM)。因此，可以降低界面热阻，并且可以改善传热效率。另外，为了避免重复说明，将用以上描述来代替基板、散热片和基底的描述。然后，将光源电连接到基底。
在下文中，描述了本公开的具体实施例。然而，以下实施例仅用于说明本公开，并不意图限制本公开的范围。
实施例
1具有轻质散热结构的导热聚合物散热器的制造
在表1所公开的条件下，在根据本公开的实施例和比较例中制造具有轻质散热结构的导热聚合物散热器。
(表1)
Figure BDA0001902101740000101
Figure BDA0001902101740000111
在表1中，连接方法是指将基底与基板连接的方法，并且，长度、间隙和宽度是指每个散热片的长度、间隙和宽度。对于宽度，当包括第一散热片和第二散热片时，从左侧依次描述了第一散热片的宽度和第二散热片的宽度。厚度是指基板的厚度。
2具有轻质散热结构的导热聚合物散热器的评估
为了检验实施例和比较例中的散热效应，对光源的结温进行测量，并且还测量具有轻质散热结构的导热聚合物散热器的重量。
具体地，构成基板和散热片的塑料材料具有15W/mK的导热率。采用了Al1050的铝合金作为基底的材料，并且采用了LUW CEUP型号(Osram GmbH)作为光源。将环境温度设定为反映出前照灯的环境的105℃，在没有外部壳体或外壳的状态下，将重力方向设定为(Y轴重力)9.8m/s2，并且所使用的热源为LED 1.533W水平的五个1芯片。
结果如下面的表2所示。
(表2)
情况 LED结温(℃) 重量(g) 备注
1 131.04 205.90 比较例
2 131.05 252.05 比较例
3 130.71 303.12 比较例
4 130.89 199.52 比较例
5 131.08 175.66 比较例
6 129.45 557.83 比较例
7 129.31 422.74 比较例
8 129.22 551.75 比较例
9 129.15 357.39 比较例
10 128.92 392.56 比较例
11 128.51 482.03 比较例
12 130.44 301.40 实施例
13 130.21 157.87 实施例
14 130.05 302.73 实施例
15 130.08 300.94 实施例
16 130.08 352.11 实施例
17 129.93 324.26 实施例
在表2中，LED结温是指五个芯片的平均温度，并且重量是指具有轻质散热结构的导热聚合物散热器的重量。
在表2中，参考图4和图5，对作为比较例的情况1至5的LED结温(℃)进行测量，表明它们比作为实施例的情况12至17的LED结温更高。这可能表明，散热效果与实施例相比是不够的，并且这可能是由基底的下部中具有足够的热饱和度的散热片构件引起的。
对作为比较例的情况6至11的LED结温(℃)进行测量，表明它们为130℃或更低，因而具有优良的散热效果，但是却具有357g或更重的重量，因此，与实施例相比具有更重的重量。这是由于散热片长度的过度增加而导致的。
即使是在实施例中，基板和散热片由塑料材料形成且基底通过嵌件注射成型连接到基板，并且具有更大截面积的第一散热片形成在基底的下部中，其中散热片以经过改进的长度、间隙和宽度形成的情况13表现出与其他实施例相同的散热效果，并且同时还表现出小于158g的重量，因此其重量最轻。
本公开不受限制并且可以以各种其他形式加以制造，并且本领域技术人员将能够理解的是，本公开可以在不脱离其精神的前提下以其他具体形式体现。因此，应该理解，上述实施例在所有方面都应被视为仅是说明性的而非限制性的。

Claims (12)

1.一种导热聚合物散热器，包括：
基板；
多个散热片，所述多个散热片在所述基板的下部间隔形成；
基底，所述基底连接到所述基板的上部；以及
连接到所述基底的光源；
其中，所述多个散热片中的在所述光源下方形成的散热片的截面积大于相邻散热片的截面积。
2.根据权利要求1所述的导热聚合物散热器，其中：
向下凹陷的座部设置在所述基板的所述上部，
所述基板置于所述座部中。
3.根据权利要求1所述的导热聚合物散热器，其中：
所述基板和所述多个散热片由塑料材料形成。
4.根据权利要求3所述的导热聚合物散热器，其中：
所述塑料材料包括选自聚酰胺6、改性聚苯醚、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯硫醚、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、丙烯腈丁二烯苯乙烯和聚丙烯中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的导热聚合物散热器，其中：
所述塑料材料还包括选自碳纤维、石墨、膨胀石墨和石墨烯中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的导热聚合物散热器，其中：
从所述基板的顶表面到底表面的厚度是2mm至3.5mm。
7.根据权利要求1所述的导热聚合物散热器，其中：
形成在所述光源下方的所述散热片是第一散热片，而相邻散热片是第二散热片；并且
从所述基板向下延伸的所述第一散热片的长度长于向下延伸的所述第二散热片的长度。
8.根据权利要求1所述的导热聚合物散热器，其中：
形成在所述光源下面的所述散热片是第一散热片，而所述相邻散热片是第二散热片；并且
形成在所述第一散热片右侧和左侧的宽度大于形成在所述第二散热片右侧和左侧的宽度。
9.根据权利要求8所述的导热聚合物散热器，其中：
所述第一散热片的所述宽度为4mm至10mm；并且
所述第二散热片的所述宽度为2mm至3mm。
10.根据权利要求1所述的导热聚合物散热器，其中：
间隔开的所述多个散热片之间的距离是6mm至10mm。
11.根据权利要求1所述的导热聚合物散热器，其中：
从所述基板向下延伸的所述多个散热片的长度是10mm至15mm。
12.一种用于制造导热聚合物散热器的方法，包括：
模制基板和多个散热片，在所述基板的上部中连接有嵌件注射成型的基底，所述多个散热片在所述基板的下部间隔形成；以及
将光源连接到所述基底；
其中，在模制所述基板中，
将所述基板模制为使得所述多个散热片中的在所述光源下方形成的散热片的截面积形成为大于相邻散热片的截面积。
CN201811516515.1A 2018-09-18 2018-12-12 具有轻质散热结构的导热聚合物散热器及其制造方法 Pending CN110906294A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180111775A KR20200032572A (ko) 2018-09-18 2018-09-18 열전도성 고분자 히트싱크 경량 방열 구조 및 제조방법
KR10-2018-0111775 2018-09-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110906294A true CN110906294A (zh) 2020-03-24

Family

ID=64870293

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811516515.1A Pending CN110906294A (zh) 2018-09-18 2018-12-12 具有轻质散热结构的导热聚合物散热器及其制造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11015795B2 (zh)
EP (1) EP3627046A1 (zh)
JP (1) JP2020047570A (zh)
KR (2) KR20200032572A (zh)
CN (1) CN110906294A (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113752645A (zh) * 2021-08-09 2021-12-07 湖北航天技术研究院总体设计所 一种轻质化防高温热辐射结构及防护层

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1821030A1 (en) * 2006-02-15 2007-08-22 IDEALED S.r.l. Unipersonale LED light unit
CN201219340Y (zh) * 2008-05-16 2009-04-08 荣信电力电子股份有限公司 散热片间距为8-18mm的热管散热器
JP2009245833A (ja) * 2008-03-31 2009-10-22 Harison Toshiba Lighting Corp 車両用灯具
JP2010073649A (ja) * 2008-09-22 2010-04-02 San Buraito:Kk 照明装置
US20100220469A1 (en) * 2008-05-23 2010-09-02 Altair Engineering, Inc. D-shaped cross section l.e.d. based light
CN101929627A (zh) * 2009-06-26 2010-12-29 富士迈半导体精密工业（上海）有限公司 照明装置
US20110090686A1 (en) * 2009-10-20 2011-04-21 Cree Led Lighting Solutions Inc. Compact Heat Sinks and Solid State Lamp Incorporating Same
WO2012164506A1 (en) * 2011-05-31 2012-12-06 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Led plastic heat sink and method for making and using the same
KR20130028511A (ko) * 2011-09-09 2013-03-19 에스엘 주식회사 차량용 램프의 방열 장치 및 그 제조 방법
CN103162112A (zh) * 2011-12-14 2013-06-19 海洋王照明科技股份有限公司 Led灯具
JP2014078335A (ja) * 2012-10-09 2014-05-01 Kaneka Corp Ｌｅｄ照明器具用放熱部材及びｌｅｄ照明器具
US20140272385A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Graphene Technologies, Inc. Graphene-Polymer Composite Material and Devices Utilizing the Same
KR20140132492A (ko) * 2013-05-08 2014-11-18 엘지전자 주식회사 조명장치 및 이의 제조방법
JP2015508563A (ja) * 2012-01-06 2015-03-19 サーマル・ソリューション・リソーシーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニーＴｈｅｒｍａｌ Ｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ， Ｌｌｃ 機能強化された無線通信を有するｌｅｄランプ
CN204408824U (zh) * 2014-12-18 2015-06-17 热流动力能源科技股份有限公司 热交换装置
JP2017224768A (ja) * 2016-06-16 2017-12-21 スタンレー電気株式会社 ヒートシンク

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101353907B1 (ko) 2011-12-28 2014-01-23 주식회사 이랜텍 히트 싱크 및 히트 싱크 제조방법
JP2014041929A (ja) 2012-08-22 2014-03-06 Stanley Electric Co Ltd ヒートシンク及びこれを備えた高効率放熱構造
JP5946365B2 (ja) 2012-08-22 2016-07-06 株式会社アルバック 静電吸着装置、残留吸着除去方法
ES2685842T3 (es) 2013-04-19 2018-10-11 Covestro Llc Encapsulación de tarjeta de circuito impreso electrónico en molde y conjunto

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1821030A1 (en) * 2006-02-15 2007-08-22 IDEALED S.r.l. Unipersonale LED light unit
JP2009245833A (ja) * 2008-03-31 2009-10-22 Harison Toshiba Lighting Corp 車両用灯具
CN201219340Y (zh) * 2008-05-16 2009-04-08 荣信电力电子股份有限公司 散热片间距为8-18mm的热管散热器
US20100220469A1 (en) * 2008-05-23 2010-09-02 Altair Engineering, Inc. D-shaped cross section l.e.d. based light
JP2010073649A (ja) * 2008-09-22 2010-04-02 San Buraito:Kk 照明装置
CN101929627A (zh) * 2009-06-26 2010-12-29 富士迈半导体精密工业（上海）有限公司 照明装置
US20110090686A1 (en) * 2009-10-20 2011-04-21 Cree Led Lighting Solutions Inc. Compact Heat Sinks and Solid State Lamp Incorporating Same
WO2012164506A1 (en) * 2011-05-31 2012-12-06 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Led plastic heat sink and method for making and using the same
KR20130028511A (ko) * 2011-09-09 2013-03-19 에스엘 주식회사 차량용 램프의 방열 장치 및 그 제조 방법
CN103162112A (zh) * 2011-12-14 2013-06-19 海洋王照明科技股份有限公司 Led灯具
JP2015508563A (ja) * 2012-01-06 2015-03-19 サーマル・ソリューション・リソーシーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニーＴｈｅｒｍａｌ Ｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ， Ｌｌｃ 機能強化された無線通信を有するｌｅｄランプ
JP2014078335A (ja) * 2012-10-09 2014-05-01 Kaneka Corp Ｌｅｄ照明器具用放熱部材及びｌｅｄ照明器具
US20140272385A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Graphene Technologies, Inc. Graphene-Polymer Composite Material and Devices Utilizing the Same
KR20140132492A (ko) * 2013-05-08 2014-11-18 엘지전자 주식회사 조명장치 및 이의 제조방법
CN204408824U (zh) * 2014-12-18 2015-06-17 热流动力能源科技股份有限公司 热交换装置
JP2017224768A (ja) * 2016-06-16 2017-12-21 スタンレー電気株式会社 ヒートシンク

Also Published As

Publication number Publication date
US20200088397A1 (en) 2020-03-19
KR20200032572A (ko) 2020-03-26
JP2020047570A (ja) 2020-03-26
KR20230158451A (ko) 2023-11-20
US11015795B2 (en) 2021-05-25
EP3627046A1 (en) 2020-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2011061157A (ja) Ｌｅｄ用ヒートシンク及び自動車用ｌｅｄランプ
US10591124B2 (en) Heat dissipating system for a light, headlamp assembly comprising the same, and method of dissipating heat
JP2014067728A (ja) 自動車用ｌｅｄランプ
JP5128099B2 (ja) 熱異方性を有する材料を使用した自動車用の照明または信号伝達装置
US7329033B2 (en) Convectively cooled headlamp assembly
CN103968313B (zh) 用于车辆的照明装置、散热装置和照明装置
US20100128480A1 (en) Lighting fixture
CN105180049B (zh) 用于汽车前照灯的光学模块
CN109477616B (zh) 用于照明系统的封装件
US9978922B2 (en) Heat sink using graphite and light emitting device
TW200901867A (en) Radiating member, circuit board using the member, electronic part module, and method for manufacturing the module
US10094549B2 (en) Micro-channel heat sink for LED headlamp
KR20200086496A (ko) 고방열 연성회로기판(gfpcb) 및 이의 제조 방법, 차량용 led 램프
KR20230158451A (ko) 열전도성 고분자 히트싱크 경량 방열 구조 및 제조방법
JP2014135350A (ja) ヒートシンク
JP2015041768A (ja) ヒートシンク
KR101032498B1 (ko) 냉각장치
JP5390781B2 (ja) 光源冷却装置
KR102373637B1 (ko) Led 조명등용 히트싱크 모듈
US11002443B2 (en) Lighting system with deformable heat bridge
JP2015215944A (ja) 車両用灯具
KR100954214B1 (ko) Led 및 히트싱크 조립체
KR101745991B1 (ko) 수송기기용 광원장치
KR102063612B1 (ko) 열전도도가 향상된 히트싱크를 갖는 가로등 조명 기구
TWM522310U (zh) 發光二極體車燈之散熱構造

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination