CN202721196U

CN202721196U - Led直导式散热器

Info

Publication number: CN202721196U
Application number: CN 201220448143
Authority: CN
Inventors: 鞠文燕
Original assignee: HEILONGJIANG AIPU LIGHTING APPLIANCE CO Ltd
Current assignee: HEILONGJIANG AIPU LIGHTING APPLIANCE CO Ltd
Priority date: 2012-09-05
Filing date: 2012-09-05
Publication date: 2013-02-06
Anticipated expiration: 2022-09-05

Abstract

LED直导式散热器，它涉及一种LED散热器。本实用新型为了解决LED阵列累积的热能无法散发的问题，LED成品的LED支架造成致使整体散热效果差的问题，以及整体成本高的问题。方案一：散热装置的受热面上连接有均温板，均温板上表面直接固晶连接有至少一个LED芯片，LED芯片的四周设置有电路板，上述电路板固接于均温板的上表面，电路板与LED芯片之间设有导线相互电性连接。方案二与方案一的不同在于LED芯片直接固晶在受热面上。本实用新型的LED芯片运作时产生的热能得到快速传导并散发，有效地提升了散热效率，并且简化了制造步骤以及缩减了制造材料，进而降低了制造成本。

Description

LED直导式散热器

技术领域

本实用新型涉及一种LED散热装置，具体涉及一种LED直导式散热器。

背景技术

自LED问世起，效率高、寿命长、不易破损、反应速度快、可靠性高等传统光源不及的优点，使得LED逐渐取代传统灯泡成为市场上的主流产品，并随着政府大力提倡节能以及环保，庞大的市场商机以及正面的产品形象诱使无数厂商投入LED的研发，至此LED步入百家争鸣的局面。

然而，再好的产品亦有他的缺点，LED虽有着以上各种的优点，但是亦有众多缺点，包括成本较传统灯泡为高，以致售价连带抬升，以及效率会受高温影响而急剧下降，除浪费电力之余也产生更多的热能，并使温度进一步上升，形成恶性循环，如此一来，除浪费电力之外，亦缩短LED的使用寿命，因此，LED散热即成为LED相关产业制造商的一个新课题。

此外，为了克服亮度不足的缺点，LED阵列排设成为一种主流的解决方式，然而LED阵列的散热问题更是超越一般LED，尤其是LED阵列封装后，封装用的材质无可避免的增加更多热阻，导致LED温度的增加，以及亮度的下降，而且LED阵列累积的热能无法散发时，更有可能造成LED被烧毁。目前，习知LED阵列大多制成成品再与导热装置或是散热装置连结，大致需经过：

1. 固晶：将LED芯片固定在LED支架上。低功率LED的封装接合材料可使用热导系数约3W/mK 的银胶，而1W以上的高功率LED封装，则可选用热导系数较高的锡膏、金锡焊料等，以降低整体封装的热阻抗。

2. 打线键合：利用热压合、超音波楔合或以超音波辅助的热压合方式，把直径约10μm的金线或铝线的两端分别连结到芯片及LED支架或基板上。

3. 模造：把完成固晶及打线键合的LED支架，填充环氧树酯保护芯片，接着在约摄氏150度的条件下使环氧树酯进行交联反应，增加环氧树酯的硬度，并降低吸湿性。

4. 经由上述三点步骤将LED制成成品，再与导热装置或是散热装置作连结。

上述封装技术及材质无法有效发挥LED照明装置运作时的散热效率，其中，LED支架更是成为热阻抗的来源，以致若未能及时将废热散出，废热累积在元件中势必对元件的特性、寿命及可靠度产生不良的影响。

综上所述，此类结构使用了LED成品、导热装置以及散热装置，并经过LED制程、导热装置制程、散热装置制程以及成品的结合，致使整体成本提高，除此之外，LED成品的LED支架造成LED的热能无法直接的传导至散热装置，致使整体散热效果不佳。

有鉴于此，亟待研发出一种可以降低成本，并且提高散热效果的LED直导式散热器。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种LED直导式散热器，以解决LED阵列累积的热能无法散发的问题，LED成品的LED支架造成LED的热能无法直接的传导至散热装置，致使整体散热效果差的问题，以及整体成本高的问题。

本实用新型的技术方案一是：LED直导式散热器包括散热装置、均温板、LED芯片、电路板和导线，散热装置的受热面上连接有一均温板，上述均温板上表面直接固晶连接有至少一个LED芯片，上述LED芯片的四周设置有电路板，上述电路板固接于均温板的上表面，上述电路板与LED芯片之间设有导线相互电性连接。如此设置，上述LED芯片直接固晶在均温板上，LED芯片运作时产生的热能直接传导至均温板上，热能得到快速传导并散发，有效地提升了散热效率，并且简化了制造步骤以及缩减了制造材料，进而降低了制造成本。

本实用新型上述多个LED芯片阵列排设成一个LED芯片组，上述电路板环设于上述LED芯片组外周形成一个中央开孔的围绕结构，且上述电路板表面裸露有一组正、负极接点，另外，上述均温板于中心设有真空腔体，并于上述真空腔体内设有至少一个金属支撑件以及流体，上述金属支撑件是由金属铜粉经烧结成型的毛细结构，上述流体为散热液，利用流体的蒸发及凝结的特性，使均温板将热能均匀传导，更使均温板具有极佳的热导性。

上述散热装置的受热面与均温板的接触面向下凹设形成嵌槽，上述均温板装设于上述受热面的嵌槽内。藉由上述嵌槽与均温板接触面积增加，使传导效果提升，并有效的将均温板固定于嵌槽内。

上述散热装置的受热面相对侧设有复数个间隔排列的鳍片结构，鳍片结构并与均温板之间通过连接装置相互组接固定，上述连接装置包含螺孔、贯穿螺孔以及螺栓，上述螺孔以及贯穿螺孔分别位于上述均温板及散热装置的对应位置，并以上述螺栓贯穿螺接固定，使上述均温板以及散热装置紧密连结， LED芯片运作时产生的热能完整的传导至散热装置，再藉由散热装置上的鳍片结构将热能散发于空气中，使散热效率最佳化，并且简化制造步骤以及缩减制造材料，进而降低制造成本。

本实用新型的技术方案二是：LED直导式散热器包括散热装置、LED芯片、电路板和导线，散热装置的受热面上直接固晶连接有至少一个LED芯片，上述散热装置的受热面相对侧设有复数个间隔排列的鳍片结构，上述LED芯片的四周设置有电路板，上述电路板固接于散热装置的受热面上，上述电路板与LED芯片之间设有导线相互电性连接。如此设置，上述LED芯片直接固晶在散热装置的受热面上，LED芯片运作时产生的热能直接传导至散热装置上，再藉由鳍片结构将热能散发于空气中，热能得到快速传导并散发，有效地提升了散热效率，并且简化了制造步骤以及缩减了制造材料，进而降低了制造成本。

上述LED芯片是由绝缘胶直接固晶于受热面上，上述电路板是由黏胶直接黏接于受热面上。

上述散热装置的受热面与LED芯片及电路板的接触面向下凹设形成嵌槽，上述LED芯片及电路板装设于上述受热面的嵌槽内。藉由接触面积增加，使传导效果提升，并有效的将LED芯片及电路板固定于嵌槽内。

本实用新型上述多个LED芯片阵列排设成一个LED芯片组，上述电路板环设于上述LED芯片组外周形成一中央开孔的围绕结构，且上述电路板表面裸露有一组正、负极接点。

本实用新型与现有技术相比具有以下效果：本实用新型的LED芯片直接固晶在均温板或散热装置的受热面上，LED芯片运作时产生的热能得到快速传导并散发，有效地提升了散热效率，并且简化了制造步骤以及缩减了制造材料，进而降低了制造成本。

附图说明

图1是LED直导式散热器第一较佳实施例的立体图。

图2是图1的俯视图。

图3是图1的分解图。

图4是第一较佳实施例中均温板的俯视图。

图5是图4的A-A剖面图。

图6是LED直导式散热器第二较佳实施例之立体图。

图7是图6的分解图。

具体实施方式

请参阅图1至图3所示的第一较佳实施例，本实施例的LED直导式散热器主要设有一散热装置10，上述散热装置10具有至少一受热面11，并于受热面11相对侧设为复数个间隔排列的鳍片结构12，上述受热面11上连接一均温板20，上述均温板20表面直接固晶连接至少一LED芯片30，且上述LED芯片30旁间隔排设至少一固接于上述均温板20表面的电路板40，又上述电路板40与LED芯片30之间另设有导线50相互电性连接，于本较佳实施例中，上述LED芯片30是由绝缘胶直接固晶于均温板20上，上述电路板40是由黏胶直接黏接于均温板20上，但是，上述连接方式仅为方便说明本创作并非加以限制，亦可采用其他材质以及连接方式加以固定，如导热黏胶、卡扣固定以及锁固等方式加以实施。

此外，上述LED芯片30阵列排设成一LED芯片组，上述电路板40环设于上述LED芯片组外周形成一中央开孔的围绕结构，并于表面裸露有一组正、负极接点41，但是，上述LED芯片30阵列排设仅为方便说明本创作并非加以限制，亦可由单颗LED以及其他排设方式来加以实施。

另请参阅图4至图5所示的均温板20结构，上述均温板20于中心设有一真空腔体21，上述真空腔体21内设有至少一金属支撑件22以及流体23，并且上述金属支撑件22是由金属铜粉经烧结成型的毛细结构，搭配设为散热液或纯水的流体23，并由流体23的蒸发及凝结的特性，使均温板20将热能均匀传导，更使均温板20具有极佳的热导性，但是，上述所举金属支撑件22仅为方便说明本创作并非加以限制，亦可不设置金属支撑件22或是不含毛细结构的金属支撑件22来加以实施。

请再参阅图1至图3所示的第一较佳实施例，上述散热装置10的受热面11与均温板20之接触面向下凹设形成一对应形状之嵌槽111，上述均温板20装设于上述受热面11的嵌槽111内，藉由上述嵌槽111与均温板20接触面积增加，使传导效果提升，并有效的将均温板20固定于嵌槽111内。

除此之外，上述散热装置10与均温板20之间另设有一连接装置60相互组接固定，上述连接装置60包含一螺孔61、一贯穿螺孔62以及一螺栓63，于本较佳实施例中，上述连接装置60设为四组，其中，螺孔61是设于散热装置10之嵌槽111内，贯穿螺孔62是设于均温板20上，并以上述螺栓63贯穿螺接固定，藉由上述散热装置10与均温板20之紧密结合，使导热效果最佳化，但是，上述螺栓式结构仅为方便说明连接装置60，并非加以限制，亦即本创作另可采用黏贴、低温热焊以及卡扣固定等方式加以实施。

综上所述，上述LED芯片30运作时产生之热能得直接传导至均温板20上，再将热能自均温板20传导至散热装置10，并由散热装置10的鳍片结构12将热能散发于空气中，如此一来，整体散热效率将达到最佳化，并且简化制造步骤以及缩减制造材料，进而降低制造成本。

请参阅图6至图7所示的第二较佳实施例，本实施例的LED直导式散热器设有一散热装置10，上述散热装置10具有至少一受热面11，并于受热面11相对侧设为复数个间隔排列的鳍片结构12，上述受热面11表面直接固晶连接至少一LED芯片30，且上述LED芯片30旁间隔排设至少一固接于上述受热面11的电路板40，又上述电路板40与LED芯片30之间另设有导线50相互电性连接于本较佳实施例中，上述LED芯片30是由绝缘胶直接固晶于受热面11上，上述电路板40是由黏胶直接黏接于受热面11上，但是，上述连接方式仅为方便说明本创作并非加以限制，亦可采用其他材质以及连接方式加以固定，如导热黏胶、卡扣固定以及锁固等方式加以实施。

于本较佳实施例中，上述散热装置10的受热面11与LED芯片30及电路板40的接触面向下凹设形成一对应形状之嵌槽111，上述LED芯片30及电路板40装设于上述受热面11的嵌槽111内，藉由接触面积增加，使传导效果提升，并有效的将LED芯片30及电路板40固定于嵌槽111内。

此外，上述LED芯片30阵列排设成LED芯片组，上述电路板40环设于上述LED芯片组外周形成一中央开孔的围绕结构，并于表面裸露有一组正、负极接点41，但是，上述LED芯片30阵列排设仅为方便说明本创作并非加以限制，亦可由单颗LED以及其他排设方式来加以实施。

综上所述，上述LED芯片30运作时产生之热能得直接传导至散热装置10上，再藉由散热装置10的鳍片结构12将热能散发于空气中，如此一来，整体散热效率将达到最佳化，并且简化制造步骤以及缩减制造材料，进而降低制造成本。

以上所举实施例，仅用为方便说明本实用新型的技术方案并非加以限制，在不离本创作范畴，依本创作申请专利范围及发明说明所作的各种简易变形与修饰，均仍应含括于本专利申请范围中。

Claims

1.一种LED直导式散热器，其特征在于：LED直导式散热器包括散热装置（10）、均温板（20）、LED芯片（30）、电路板（40）和导线（50），散热装置（10）的受热面（11）上连接有一均温板（20），上述均温板（20）上表面直接固晶连接有至少一个LED芯片（30），上述LED芯片（30）的四周设置有电路板（40），上述电路板（40）固接于均温板（20）的上表面，上述电路板（40）与LED芯片（30）之间设有导线（50）相互电性连接。

2.根据权利要求1所述的LED直导式散热器，其特征在于：多个LED芯片阵列排设成一个LED芯片组，电路板（40）环设于上述LED芯片组外周形成中央开孔的围绕结构，且上述电路板（40）表面裸露有一组正、负极接点（41）。

3.根据权利要求2所述的LED直导式散热器，其特征在于：均温板（20）于中心设有真空腔体（21），并于上述真空腔体（21）内设有至少一个金属支撑件（22）以及流体（23），上述流体（23）为散热液。

4.根据权利要求3所述的LED直导式散热器，其特征在于：上述金属支撑件（22）是由金属铜粉经烧结成型的毛细结构。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的LED直导式散热器，其特征在于：散热装置（10）的受热面（11）与均温板（20）的接触面向下凹设形成嵌槽（111），均温板（20）装设于上述受热面（11）的嵌槽（111）内。

6.根据权利要求5所述的LED直导式散热器，其特征在于：散热装置（10）的受热面（11）相对侧设有复数个间隔排列的鳍片结构（12），鳍片结构（12）并与均温板（20）之间通过连接装置（60）相互组接固定。

7.根据权利要求6所述的LED直导式散热器，其特征在于：上述连接装置（60）包含螺孔（61）、贯穿螺孔（62）以及螺栓（63），上述螺孔（61）以及贯穿螺孔（62）分别位于上述均温板（20）及散热装置（10）的对应位置，并以上述螺栓（63）贯穿螺接固定，使上述均温板（20）以及散热装置（10）紧密连结。

8.一种LED直导式散热器，其特征在于：LED直导式散热器包括散热装置（10）、LED芯片（30）、电路板（40）和导线（50），散热装置（10）的受热面（11）上直接固晶连接有至少一个LED芯片（30），上述散热装置（10）的受热面（11）相对侧设有复数个间隔排列的鳍片结构（12），上述LED芯片（30）的四周设置有电路板（40），上述电路板（40）固接于散热装置（10）的受热面（11）上，上述电路板（40）与LED芯片（30）之间设有导线（50）相互电性连接。

9.根据权利要求8所述的LED直导式散热器，其特征在于： LED芯片（30）是由绝缘胶直接固晶于受热面（11）上，电路板（40）是由黏胶直接黏接于受热面（11）上，电路板（40）表面裸露有一组正、负极接点（41）。

10.根据权利要求8或9所述的LED直导式散热器，其特征在于：散热装置（10）的受热面（11）与LED芯片（30）及电路板（40）的接触面向下凹设形成嵌槽（111）， LED芯片（30）及电路板（40）装设于上述受热面（11）的嵌槽（111）内。