CN208191005U - 一种阵列led封装用的石墨烯强化导热金属pcb板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种阵列LED封装用的石墨烯强化导热金属PCB板，包括依次设置的基板金属层、基板绝热层、铜皮层及石墨烯层；所述铜皮层包括多个位于同一平面的LED铜皮单元，相邻LED铜皮单元之间设有间隙；所述石墨烯层包括多个位于同一平面且与LED铜皮单元位置正对的石墨烯单元，相邻石墨烯单元之间设有间隙，每个石墨烯单元用于安装一个LED芯片。通过设置石墨烯单元，由于石墨烯导热率极高，当将LED芯片安装于石墨烯单元上时，相当于有效传热的基板绝热层的面积得到了扩大，这能有效降低LED芯片与基板金属层之间的传热温差，使得LED芯片散热效果好；另外，铜导热效果也较好且比石墨烯的价格低，因此满足导热效果的前提下，将石墨烯与铜结合起来可以相对减少石墨烯的厚度，进而减少该PCB板的成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及阵列LED封装技术领域，更具体地，涉及一种阵列LED封装用的石墨烯强化导热金属PCB板。
背景技术
在大功率LED光源方面，由于应用需要，LED芯片阵列的密度越来越高，单芯片的电流也越来越大。LED阵列本身是用来解决单芯片封装无法做太大的问题的，不过由于LED芯片的底部是带电的，所以阵列封装就只能封装在一定厚度的基板绝热层上方的铜皮之上，基板绝热层用于绝缘和导热，如图1所示。由于基板绝热层的导热率大多只能到2-3W*M/K，加之厚度一般在70um左右，所以会造成很大的PN结-金属基板的金属层温差，即LED芯片与基板金属层之间的传热温差大，使得LED芯片散热效果差，进而影响使用寿命。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种阵列LED封装用的石墨烯强化导热金属PCB板，能降低LED芯片与基板金属层之间的传热温差，使得LED芯片散热效果好，从而延长使用寿命。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
提供一种阵列LED封装用的石墨烯强化导热金属PCB板，包括依次设置的基板金属层、基板绝热层、铜皮层及石墨烯层；所述铜皮层包括多个位于同一平面的LED铜皮单元，相邻LED铜皮单元之间设有间隙；所述石墨烯层包括多个位于同一平面且与LED铜皮单元位置正对的石墨烯单元，相邻石墨烯单元之间设有间隙，每个石墨烯单元用于安装一个LED芯片。
LED芯片底部可焊接于石墨烯单元上。
上述方案中，通过设置多个位于同一平面的石墨烯单元，由于石墨烯导热率极高，当将LED芯片安装于石墨烯单元上时，相当于有效传热的基板绝热层的面积得到了扩大，这能有效降低LED芯片与基板金属层之间的传热温差，使得LED芯片散热效果好，从而延长使用寿命；另外，由于LED铜皮单元导热效果也较好，且比石墨烯单元的价格低，因此满足导热效果的前提下，将石墨烯单元与LED铜皮单元结合起来，可以相对减少石墨烯单元的厚度，进而减少该PCB板的成本。
优选地，石墨烯单元沉积在LED铜皮单元上。当然也可使用胶水粘结，但是胶水导热效果差，沉积设置则能进一步提高导热效果。
优选地，石墨烯单元、LED铜皮单元的尺寸为LED芯片尺寸的3~5倍，且石墨烯单元的尺寸小于LED铜皮单元的尺寸。从LED芯片至石墨烯单元的尺寸逐渐扩大的设置，使得一方面支撑固定效果好，另一方面导热效率高。
优选地，LED铜皮单元的厚度为100~150μm。厚度太薄导热效果差，厚度太厚成本高，因此兼顾导热效果和成本进行该设置。
优选地，石墨烯单元为多层结构。这样设置使得导热效果好，能进一步降低LED芯片与基板金属层之间的传热温差。
优选地，石墨烯单元的厚度为30~50μm。厚度太薄导热效果差，厚度太厚成本高，因此兼顾导热效果和成本进行该设置。
优选地，基板金属层由铝材料构成。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型一种阵列LED封装用的石墨烯强化导热金属PCB板，通过设置多个位于同一平面的石墨烯单元，由于石墨烯导热率极高，当将LED芯片安装于石墨烯单元上时，相当于有效传热的基板绝热层的面积得到了扩大，这能有效降低LED芯片与基板金属层之间的传热温差，使得LED芯片散热效果好，从而延长使用寿命；另外，由于LED铜皮单元导热效果也较好，且比石墨烯单元的价格低，因此满足导热效果的前提下，将石墨烯单元与LED铜皮单元结合起来，可以相对减少石墨烯单元的厚度，进而减少该PCB板的成本。
附图说明
图1为现有技术中PCB板的示意图。
图2为本实施例一种阵列LED封装用的石墨烯强化导热金属PCB板的示意图，其中只示意了部分LED芯片。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
实施例
本实施例一种阵列LED封装用的石墨烯强化导热金属PCB板，如图2所示，包括依次设置的基板金属层5、基板绝热层4、铜皮层及石墨烯层6；所述铜皮层包括多个位于同一平面的LED铜皮单元3，相邻LED铜皮单元3之间设有间隙；所述石墨烯层6包括多个位于同一平面且与LED铜皮单元3位置正对的石墨烯单元61，相邻石墨烯单元61之间设有间隙62，每个石墨烯单元61用于安装一个LED芯片1。
LED芯片1底部可焊接于石墨烯单元61上。
本实用新型一种阵列LED封装用的石墨烯强化导热金属PCB板，通过设置多个位于同一平面的石墨烯单元61，由于石墨烯导热率极高，当将LED芯片1安装于石墨烯单元61上时，相当于有效传热的基板绝热层4的面积得到了扩大，这能有效降低LED芯片1与基板金属层5之间的传热温差，使得LED芯片1散热效果好，从而延长使用寿命；另外，由于LED铜皮单元3导热效果也较好，且比石墨烯单元61的价格低，因此满足导热效果的前提下，将石墨烯单元61与LED铜皮单元3结合起来，可以相对减少石墨烯单元的厚度，进而减少该PCB板的成本。
本实施例中，石墨烯单元61沉积在LED铜皮单元3上。当然也可使用胶水粘结，但是胶水导热效果差，沉积设置则能进一步提高导热效果。
其中，石墨烯单元61、LED铜皮单元3的尺寸为LED芯片1尺寸的3~5倍，且石墨烯单元61的尺寸小于LED铜皮单元3的尺寸。从LED芯片1至石墨烯单元61的尺寸逐渐扩大的设置，使得一方面支撑固定效果好，另一方面导热效率高。
另外，LED铜皮单元3的厚度为100~150μm。厚度太薄导热效果差，厚度太厚成本高，因此兼顾导热效果和成本进行该设置。
其中，石墨烯单元61为多层结构。这样设置使得导热效果好，能进一步降低LED芯片1与基板金属层5之间的传热温差。
另外，石墨烯单元61的厚度为30~50μm。厚度太薄导热效果差，厚度太厚成本高，因此兼顾导热效果和成本进行该设置。
其中，基板金属层5由铝材料构成。
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种阵列LED封装用的石墨烯强化导热金属PCB板，其特征在于，包括依次设置的基板金属层（5）、基板绝热层（4）、铜皮层及石墨烯层（6）；所述铜皮层包括多个位于同一平面的LED铜皮单元（3），相邻LED铜皮单元（3）之间设有间隙；所述石墨烯层（6）包括多个位于同一平面且与LED铜皮单元（3）位置正对的石墨烯单元（61），相邻石墨烯单元（61）之间设有间隙（62），每个石墨烯单元（61）用于安装一个LED芯片（1）。
2.根据权利要求1所述的一种阵列LED封装用的石墨烯强化导热金属PCB板，其特征在于，石墨烯单元（61）沉积在LED铜皮单元（3）上。
3.根据权利要求1所述的一种阵列LED封装用的石墨烯强化导热金属PCB板，其特征在于，石墨烯单元（61）、LED铜皮单元（3）的尺寸为LED芯片（1）尺寸的3~5倍，且石墨烯单元（61）的尺寸小于LED铜皮单元（3）的尺寸。
4.根据权利要求1所述的一种阵列LED封装用的石墨烯强化导热金属PCB板，其特征在于，LED铜皮单元（3）的厚度为100~150μm。
5.根据权利要求1所述的一种阵列LED封装用的石墨烯强化导热金属PCB板，其特征在于，石墨烯单元（61）为多层结构。
6.根据权利要求1所述的一种阵列LED封装用的石墨烯强化导热金属PCB板，其特征在于，石墨烯单元（61）的厚度为30~50μm。
7.根据权利要求1所述的一种阵列LED封装用的石墨烯强化导热金属PCB板，其特征在于，基板金属层（5）由铝材料构成。
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