CN202660334U - 高散热效率led光源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高散热效率
LED
光源,包括散热器,在散热器上设有导热器,散热器的顶部与导热器的底部为对应的齿形结构,导热器的顶部为凹槽结构,在导热器的顶面覆盖有导热陶瓷,在导热陶瓷上设有导线层;在导热器的凹槽中部设有
LED
芯片,
LED
芯片通过金线与导线层连接,在导热器的凹槽中设有荧光粉层,在荧光粉层上方设有玻璃透镜。本实用新型能有效的将
LED
芯片发光时所产生的热量散发掉,而且产品的结构简单,制备工艺少,适合产业化生产,生产成本低,所得到的产品具有较好的物理性能及化学稳定性,使用寿命长,制作成本较低,具有广泛的应用价值。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电子元件,尤其是一种高散热效率LED光源。
背景技术
所谓的LED(Light Emitting Diode)即为半导体发光二极管,是一种能将电能转化为光能的半导体器件,被广泛的用作手电筒、显示屏、指示灯等等。白光LED被誉为替代荧光灯和白炽灯的第四代照明光源。LED具有响应速度快、对比度高、寿命长,无辐射,低功耗等等特点。然而,LED灯的工作原理使得在大功率LED照明行业里散热问题变得非常突出,许多LED照明方案不够重视散热,所以目前量产的大功率LED灯普遍存在实际使用寿命远远不如理论值,性价比低于传统灯具的尴尬情况。并且LED中的PN结的工作温度越高,发光效率越低,LED寿命越短,同时还会产生光衰现象。
一般情况下,当正向电流流经PN结,发热性损耗使结区产生温升。在室温附近,温度每升高1℃,LED的发光强度会相应地减少1%左右。另外,LED的发光波长随温度变化为0.2~0.3nm/℃,光谱宽度随之增加,影响颜色鲜艳度。LED可以在-40℃~85℃的环境中工作,一般发光效率最好的环境温度是-40℃~40℃,超出此范围发光效率将大幅降低。封装散热对保持色纯度与发光强度非常重要,散热设计是LED能否成功应用的关键技术,LED封装时必须充分重视,以保证PN结的温度不超过允许温度。常规的LED散热装置是通过铝合金散热器来散热,由铝合金材料实现集散热的目的。但是散热效果不是很理想。而水热导管搭配散热器对LED进行散热处理的方式散热结构较复杂,制作工艺复杂,而且散热效率不佳。
发明内容
本实用新型的目的是:提供一种高散热效率LED光源,它的散热效果好,结构简单,生产成本低廉,以克服现有技术的不足。
本实用新型是这样实现的:高散热效率LED光源,包括散热器,在散热器上设有导热器,散热器的顶部与导热器的底部为对应的齿形结构,导热器的顶部为凹槽结构,在导热器的顶面覆盖有导热陶瓷,在导热陶瓷上设有导线层;在导热器的凹槽中部设有LED芯片,LED芯片通过金线与导线层连接,在导热器的凹槽中设有荧光粉层,在荧光粉层上方设有玻璃透镜。
散热器及导热器为铝基板或者铜基板。
导热陶瓷为氧化铝或氮化铝。
荧光粉层由环氧树脂和荧光粉组成,环氧树脂和荧光粉的混合比列根据LED芯片发光强度和波长按照惯用比例进行混合。
所述的导线层的材料为Mo、Au、Cu、Ag、Ni或Al中的一种或几种的搭配与组合,或者它们的合金,或者金属与合金的搭配与组合。
由于采用了上述的技术方案,与现有技术相比,本实用新型在导热器的顶部设置凹槽结构,使置于该凹槽中的LED芯片能充分与导热器接触,导热器将LED芯片发出的热量传递给散热器,这样的结构能有效的将LED芯片发光时所产生的热量散发掉,而且产品的结构简单,适合产业化生产,生产成本低,所得到的产品具有较好的物理性能及化学稳定性,使用寿命长,制作成本较低,具有广泛的应用价值。
附图说明
图1为散热器的结构示意图;
图2为导热器顶部没有进行机加工前的结构示意图;
图3为导热器顶部进行机加工后的结构示意图;
图4为图3的A-A剖视图;
图5为生长了导热陶瓷后的平面图;
图6为图5的A-A剖视图;
图7为沉积、掩膜、刻蚀出导线层后的平面图;
图8为图7的A-A剖视图;
图9为装入了LED芯片并覆盖了荧光粉层后的平面图;
图10为图9的A-A剖视图;
图11为封装了玻璃透镜后的剖视图;
图12为导热器和散热器进行粘连后的平面图;
图13为图12的A-A剖视图;
图14为本实用新型多芯片LED的平面图;
附图标记:
1-散热器、2-导热器、3-导热陶瓷、4-导线层、5-玻璃透镜、6-荧光粉层、7-金线、8-LED芯片。
具体实施方式
本实用新型的实施例:高散热效率LED光源的结构如图1所示,包括铝基板为材料的散热器1,在散热器1上设有铝基板为材料的导热器2,散热器1的顶部与导热器2的底部为对应的齿形结构,导热器2的顶部为凹槽结构,在导热器2的顶面覆盖有氧化铝为材料的导热陶瓷3,在导热陶瓷3上设有以Cu为材料的导线层4;在导热器2的凹槽中部设有LED芯片8,LED芯片8通过金线7与导线层4连接,在导热器2的凹槽中设有荧光粉层6,荧光粉层6由环氧树脂和荧光粉组成,将环氧树脂和荧光粉根据LED芯片发光强度和波长按照现有技术中提供的比例进行混合,在荧光粉层6上方设有玻璃透镜5。
带散热结构的封装LED光源的制备方法,
步骤一:采用机械加工的方式将铝基板加工成散热器1及导热器2,将散热器1的顶部与导热器2的底部加工为对应的齿形结构,并将导热器2的顶部加工为凹槽结构;
步骤二:利用磁控溅射法,以氧化铝为材料,在导热器2的顶部生长一层导热陶瓷3;
步骤三:利用磁控溅射法,以金属铜为材料,在导热陶瓷3的顶面沉积出一层金属层;
步骤四:在步骤三的基础上,对金属层进行掩膜刻蚀,刻蚀深度至导热陶瓷3表面,在导热陶瓷3表面形成导线层4;
步骤五:用导热硅胶把LED芯片8粘连到导热器2顶部的凹槽内,并用金线7将对LED芯片8和导线层4进行连接,再将环氧树脂和荧光粉根据LED芯片发光强度和波长按照现有技术中提供的比例进行混合,覆盖到导热器2顶部的凹槽中,形成荧光粉层;
步骤六:将玻璃透镜5密封胶固定在导热器2上,用密封胶将导热器2和封装外壳接触的地方密封严实;
步骤七:将导热器2与散热器1之间用导热硅胶进行粘连。
Claims (1)
1.一种高散热效率LED光源,包括散热器(1),其特征在于:在散热器(1)上设有导热器(2),散热器(1)的顶部与导热器(2)的底部为对应的齿形结构,导热器(2)的顶部为凹槽结构,在导热器(2)的顶面覆盖有导热陶瓷(3),在导热陶瓷(3)上设有导线层(4);在导热器(2)的凹槽中部设有LED芯片(8),LED芯片(8)通过金线(7)与导线层(4)连接,在导热器(2)的凹槽中设有荧光粉层(6),在荧光粉层(6)上方设有玻璃透镜(5)。
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CN2012203319833U CN202660334U (zh) | 2012-07-10 | 2012-07-10 | 高散热效率led光源 |
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CN2012203319833U CN202660334U (zh) | 2012-07-10 | 2012-07-10 | 高散热效率led光源 |
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CN (1) | CN202660334U (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN113568127A (zh) * | 2021-09-24 | 2021-10-29 | 江西晶浩光学有限公司 | 摄像模组及其组装方法、电子设备 |
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2012
- 2012-07-10 CN CN2012203319833U patent/CN202660334U/zh not_active Expired - Fee Related
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