CN201570512U - 一种大功率led石墨封装基板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种大功率LED石墨封装基板，该基板为石墨基板(7)，所述石墨基板(7)包括石墨基板上部(71)和石墨基板下部(72)，所述石墨基板上部(71)包括横截面大小相等的第一石墨层(703)、第一导热绝缘层(702)和线路层(701)；所述石墨基板下部(72)包括横截面大小相等的衬底(708)、第三导热绝缘层(707)、第二石墨层(706)、第二导热绝缘层(705)和焊接层(704)；所述衬底(708)、第三导热绝缘层(707)、第二石墨层(706)、第二导热绝缘层(705)、焊接层(704)、第一石墨层(703)、第一导热绝缘层(702)和线路层(701)，从下往上依次压合在一起。
Description
技术领域
本实用新型涉及LED石墨封装基板，更具体地说，涉及一种大功率LED石墨封装基板。
背景技术
随着高功率高亮度LED的发展，LED应用于显示器背光、迷你型投影仪、路灯照明和汽车照明等市场的潜力越来受到到人们的关注。由于现在LED的输入功率只有15％---20％转化为光能，其它的功率全转化为热能，若这些热能不能及时散发出去，将会造成LED芯片温度过高，从而影响发光强度和使用寿命。LED散热能力通常受照封装模式、及使用材质的导热性所影响，而大功率LED通常采用平板型的封装方式，因为在平板型的封装方式下，芯片可以与基板紧密结合，热量可通过基板迅速传出去，而这种封装方式的散热方式是以传导方式为主，基板选用就相当关键。
目前常见的LED散热基板的种类有：高热导系数铝基板、铜基板、陶瓷基板。高热导系数铝基板(Metal Core PCB；MCPCB)，是以PCB将下方基材改为铝合金，一般来说纯铝的散热系数k(W/mK)较铝合金高，但由于纯铝的硬度不高造成使用上的困难，所以会以铝合金的型式，来制作基板。陶瓷基板目前有3大类，Al2O3(氧化铝)、LTCC(低温共烧陶瓷)、AlN(氮化铝)，技术门坎性而言，但AlN最高、LTCC次之。由陶瓷烧结而成得LED基板，有散热性佳、耐高温、耐潮湿等优点。但是价格高出传统基板数倍，所以至今仍不是散热型基板主要组件。
纯铝的导热系数为238(W/m.k)，纯铜的导热系数为398(W/m.k)，但他们都存在热阻高的缺点，Al2O3(氧化铝)的导热系数为17(W/m.k)，AlN(氮化铝)的导热系数为200(W/m.k)，陶瓷基板的造价昂贵，为普通基板的几倍。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述大功率LED石墨封装基板存在导热系数低、热阻高、价格昂贵的缺点，提供一种具有高导热系数、低热阻、价格便宜的用于大功率LED封装的石墨封装基板。
本实用新型所提供的大功率LED封装基板解决上述技术问题所采用的技术方案是：构造一种采用石墨作为导热主体的用于封装大功率LED石墨封装基板。
本实用新型所提供的大功率LED石墨封装基板，该基板为石墨基板，所述石墨基板包括石墨基板上部和石墨基板下部，
所述石墨基板上部包括横截面大小相等的第一石墨层、第一导热绝缘层和线路层；
所述石墨基板下部包括横截面大小相等的衬底、第三导热绝缘层、第二石墨层、第二导热绝缘层)和焊接层；
所述衬底、第三导热绝缘层、第二石墨层、第二导热绝缘层、焊接层、第一石墨层、第一导热绝缘层和线路层，从下往上依次压合在一起。
本实用新型所述的大功率LED石墨封装基板中，所述第二石墨层和第一石墨层的材质为石墨。
本实用新型所述的大功率LED石墨封装基板中，所述第二石墨层和第一石墨层的厚度大于1mm。
本实用新型所述的大功率LED石墨封装基板中，所述衬底为金属箔。
本实用新型所述的大功率LED石墨封装基板中，所述衬底为铜箔。
本实用新型所述的大功率LED石墨封装基板中，所述衬底的厚度为100μm-200μm。
本实用新型所述的大功率LED石墨封装基板中，所述第三导热绝缘层、第二导热绝缘层和第一导热绝缘层导热系数大于1W/(m·k)，厚度为75μm-150μm。
本实用新型所述的大功率LED石墨封装基板中，所述线路层为金属箔。
本实用新型所述的大功率LED石墨封装基板中，所述线路层为铜箔。
本实用新型所述的大功率LED石墨封装基板中，所述线路层的厚度为35μm-200μm。
通过实施本实用新型所提供的大功率LED石墨封装基板，具有以下有益效果：本实用新型所提供的大功率LED石墨封装基板通过构造一种采用石墨作为导热主体的用于封装大功率LED石墨封装基板。由于石墨导热性能良好，石墨基层结合导热绝缘层就可以进行良好的散热。封装基板的导热性能提高后，达到了加速LED芯片自发热能的热传导速率且降低热阻值，以延长LED芯片的寿命和增加出光量。可以降低芯片温度、提高芯片光通量和可靠性、延长产品使用寿命。同时还降低了生产成本，给企业带来很好的经济效益。这些对企业发展和产品推广具有重大意义。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1是本实用新型一种大功率LED石墨封装基板优选实施例的结构示意图；
图2是为本实施例的石墨基板在实际应用中在具体LED灯具中的安装示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本实用新型所提供的大功率LED封装基板的具体实施方式：
图1是本实用新型一种大功率LED石墨封装基板优选实施例的结构示意图。如图1所示：本实用新型所提供的大功率LED封装基板，该基板为石墨基板，所述石墨基板包括石墨基板上部71和石墨基板下部72，所述石墨基板上部71包括横截面大小相等的第一石墨层703、第一导热绝缘层702和线路层701；所述石墨基板下部72包括横截面大小相等的衬底708、第三导热绝缘层707、第二石墨层706、第二导热绝缘层705和焊接层704；所述衬底708、第三导热绝缘层707、第二石墨层706、第二导热绝缘层705、焊接层704、第一石墨层703、第一导热绝缘层702和线路层701，从下往上依次压合在一起。优选地，上述各层通过170KG/cm2的压力压合而成。
所述第二石墨层706和第一石墨层703的材质为石墨，厚度为0.2mm-5mm，优选厚度为1mm。
所述衬底708为金属箔，优选铜箔。其厚度为100μm-200μm。其可以对整个结构起到良好的支撑加固作用，且具有良好的导热性能。衬底708可以增加石墨基板7的机械硬度。
所述第三导热绝缘层707、第二导热绝缘层705和第一导热绝缘层702导热系数大于1W/(m·k)，厚度为75μm-150μm。导热绝缘层由特种陶瓷填充的特殊的聚合物构成，例如，其采用由陶瓷与环氧树脂混合的材料构成，采用上述混合材料构成的导热绝缘层的热阻小，粘弹性能良好，其具有抗老化的优点，能够承受机械及热应力，导热绝缘层隔离石墨层与线路层，线路层上设置的各种电子器件工作发出的热量可通过导热绝缘层传递到石墨基层。
所述线路层701为金属箔，优选铜箔。所述线路层701的厚度为35μm-200μm，优选厚度为50μm。线路层701可以直接焊接引线。
如图2所示为本实施例的石墨基板7在实际应用中在具体LED灯具中的安装示意图。如图2所示，LED芯片3被荧光粉4包裹住发光面31，LED芯片3安装在石墨基板7上与石墨基板7的线路层701直接接触。线路层701上焊有用于导电的金线5，金线5从塑料管6导出灯具与外部电源连接。石墨基板7安装在塑胶圈8中，塑胶圈8挖有与石墨基板7和塑料管6外形相吻合的内腔以便于安装。塑胶圈8上装有透明的外壳1，外壳1和塑胶圈之间填充了防止全反射的硅胶2。
由于石墨导热性能良好，石墨基层结合导热绝缘层就可以进行良好的散热。石墨基板7的导热性能提高后，可以降低LED芯片3温度、提高LED芯片3的光通量和可靠性、延长产品使用寿命。石墨基板7散热效果提高后，可以减少LED光衰。一般的铝基板的热传递效能为55％左右，而采用石墨基层的石墨基板7的热传递效能可达到80％以上。
同时，在相同的散热效果要求下可缩小石墨基板7上散热装置的体积或减少散热装置，降低成本。而且，石墨基层阻燃性能好，不会产生有毒物质，有利于保护环境。所以，采用石墨基层的石墨基板7散热效果好、成本低、且环保。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种大功率LED石墨封装基板，其特征在于，该基板为石墨基板(7)，所述石墨基板(7)包括石墨基板上部(71)和石墨基板下部(72)，
所述石墨基板上部(71)包括横截面大小相等的第一石墨层(703)、第一导热绝缘层(702)和线路层(701)；
所述石墨基板下部(72)包括横截面大小相等的衬底(708)、第三导热绝缘层(707)、第二石墨层(706)、第二导热绝缘层(705)和焊接层(704)；
所述衬底(708)、第三导热绝缘层(707)、第二石墨层(706)、第二导热绝缘层(705)、焊接层(704)、第一石墨层(703)、第一导热绝缘层(702)和线路层(701)，从下往上依次压合在一起。
2.根据权利要求1所述的大功率LED石墨封装基板，其特征在于，所述第二石墨层(706)和第一石墨层(703)的材质为石墨。
3.根据权利要求2所述的大功率LED石墨封装基板，其特征在于，所述第二石墨层(706)和第一石墨层(703)的厚度大于1mm。
4.根据权利要求1所述的大功率LED石墨封装基板，其特征在于，所述衬底(708)为金属箔。
5.根据权利要求4所述的大功率LED石墨封装基板，其特征在于，所述衬底(708)为铜箔。
6.根据权利要求1、4、5任意一项所述的大功率LED石墨封装基板，其特征在于，所述衬底(708)的厚度为100μm-200μm。
7.根据权利要求1所述的一种大功率LED石墨封装基板，其特征在于，所述第三导热绝缘层(707)、第二导热绝缘层(705)和第一导热绝缘层(702)导热系数大于1W/(m·k)，厚度为75μm-150μm。
8.根据权利要求1所述的一种大功率LED石墨封装基板，其特征在于，所述线路层(701)为金属箔。
9.根据权利要求1所述的一种大功率LED石墨封装基板，其特征在于，所述线路层(701)为铜箔。
10.根据权利要求1、8、9任意一项所述的大功率LED石墨封装基板，其特征在于，所述线路层(701)的厚度为35μm-200μm。
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| CN103107275A (zh) * | 2011-11-10 | 2013-05-15 | 江苏日月照明电器有限公司 | 一种led兼顾导热散热和绝缘耐压的装置 |
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- 2009-09-15 CN CN2009202047952U patent/CN201570512U/zh not_active Expired - Fee Related
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