CN2919539Y - 大功率发光二极管的散热封装结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及大功率LED的散热封装技术领域，包括LED，LED封装体上连接有散热装置，散热装置采用相变或者无机介质制造的热管。散热的热管作为LED封装体的支架，直接把晶片LED黏结或焊接固定在热管热源端面上，然后通过环氧树脂把LED封装体与热管一体化封装。也可以通过导热胶把LED封装体的支架与无机介质热管或者相变传热的热管散热器件相联接。本实用新型中采用了无机介质或者相变传热的热管作为大功率LED封装散热器件，使传热速度大大提高，热管的热导系数是普通金属传热的100倍以上，改善了LED对外界环境的散热能力。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种大功率LED技术领域，具体涉及一种能有效地散发发光二极管工作中所产生的热量的散热封装结构。
背景技术
目前，具有寿命长、节能、安全、绿色环保等优点的半导体LED照明光源能否广泛应用的技术关键在于散热封装。大功率LED照明设备以不同于普通灯丝灯泡设备的导热路径散热。具体地说，这些大功率LED照明设备经由阴极(负向端)引线或通过固定在正向模(die)设备上的模来散发大部分热量。所以，传统的散热方式不能充分减小大功率LED设备中的热量。致使大功率LED设备不得不在较高的工作温度下运行。试验可知在室温(25℃)下LED的使用寿命实际上可以达到10万个小时，而在大约90℃下工作的话，LED的使用寿命可能减小到小于7000个小时。由此可见散热对于功率型LED器件是至关重要的。如果不能将电流产生的热量及时的散出，保持PN结的结温度在允许范围内，将无法获得稳定的光输出和维持正常的器件寿命。
大功率LED必须有效地散发在其操作过程中产生的热量，以达到高可靠性。现有技术中大功率LED的散热封装一般有两种，一种是通过水冷式散热装置散热，如中国CN200410069047.X号专利《水冷式发光二极管散热装置》所公开的散热装置，其利用泵为动力的水循环对LED模块制冷，但是水冷式散热需要良好的通风环境，并且体积大安装和维护不方便，容易滴漏、安全性不高。另一种是通过金属散热器件传导散热，中国CN200510075355.8号专利所公开大功率LED封装，在该LED封装中，硅底座被直接连接至散热片，LED工作时产生的热量就是通过散热片来散发的。在国外大功率LED散热封装领域其设计也大都建立在对金属导热能力上，如德国Osram公司专利WO03019671公开了一种大功率LED设计，其原理是利用金属块的高导热性，其支架为整块铜片，使LED芯片散热能力有大幅度提高，其后，其它公司陆续提出自己大功率LED设计，例如美国Cree公司专利WO2005043627、WO2005119707、WO20040539333，其原理大致相同，均为采用较大面积金属块作为其支架，加强芯片散热，为进一步加强散热能力，通常在应用时还会加装散热金属片和风扇。对于金属片散热结构的大功率LED封装设计，有一定的局限性，散热效果不够理想致使大功率LED的应用大大受限。
实用新型内容
本实用新型所要解决的问题是提供一种散热效率高、有效地提高大功率LED工作寿命的一种大功率发光二极管的散热封装结构。
本实用新型通过以下技术方案来实现：
设计一种大功率发光二极管的散热封装结构，包括有LED，LED所产生的热量通过与其连接的无机介质制造的热管或者是相变传热方式的热管散热器件转移到外部环境。本方案中散热的热管作为LED封装体的支架，直接把晶片LED黏结或焊接固定在热管热源端面上，然后通过环氧树脂把LED封装体与热管一体化封装。
本实用新型另一种技术方案是：
设计一种大功率发光二极管的散热封装结构，该结构是通过导热胶把LED封装体的支架与无机介质热管或者相变传热的热管散热器件相联接的。
本实用新型与现有技术相比有以下优点：
本实用新型中采用了高效的无机介质传热方式或者相变传热方式的热管作为大功率LED封装散热结构的散热器件，使传热速度大大提高，高效热管的热导系数是普通金属传热的100倍以上。改善了LED对外界环境的散热能力，提高LED封装体的功率。
本实用新型的散热封装可以有效地将热量从晶片转移到离晶片远的地方，再进行散热处理，使其使用方法更灵活，且可以摆脱传统封装需要的大块散热物。本实用新型的散热封装在散热的同时还可以在晶片LED及其封装体外形成具有恒温效果的热环境，其温度受到冲击时较小，可以使LED受热冲击的情况得到改善。
附图说明
图1是本实用新型实施例1的示意图；
图2是本实用新型实施例2的示意图；
具体实施方案
下面通过具体实施例对本实用新型作进一步详述：
实施例1
参见图1所示，一种大功率发光二极管的散热封装结构，包括有LED，LED所产生的热量通过与其连接的散热装置转移到外部环境，本实施例中散热装置采用无机介质制造的热管或者是相变传热的热管来实现。采用相变或者微粒子振荡的无机介质热管散热，其轴向传热能力强，均热性能好，传热效率高，可以从根本上改变现有大功率LED散热封装的散热效率低的问题。
本实施例中晶片LED 2通过黏结或焊接方式固定在热管4作为热源端的端面上，热管作为散热器件传热方向可逆，不管任何一端都能成为热源端和冷凝端，安装使用方便。作为散热器件的热管同时作为LED封装体的支架。晶片LED外设置有LED封装体罩11，所述的LED封装体罩采用玻璃罩体，当然也可以采用其他透明材质加工的罩体。热管热源端外设置有金属环22，金属环与电极3相联通，而晶片LED是通过金线21与金属环22形成回路的。
最后通过环氧树脂5把玻璃罩体，金属环以及电极与热管一体化封装。本实施例中把晶片LED直接设置于作为LED封装体支架的热管端面上，然后通过环氧树脂一体化封装，结构紧凑、加工方便。
LED两电极通过环氧树脂与热管连接，两电极在同一水平面，使本实用新型可以应用于PCB或其他需要水平安置的地方，同时，可以使用绝热材料将晶片所在热源端和冷凝端隔离。
本实用新型把散热的热管作为LED封装散热支架使传热速度大大提高，改善LED对外界环境的散热能力，可提高LED晶片输入功率同时或增加集中封装的晶片LED数量，从而提高了单个LED功率，扩大了LED的应用范围。
本实施例中热管4的外形是圆柱体状，实际应用中热管的外形可以为方形或其他形状。也可以在热管冷凝端增设金属片或风扇等其他辅助性散热器件，便于加快整个封装体的散热过程。热管外壁上还设置有螺纹41，便于与其他设置有螺纹的散热器件配合使用。
实施例2
参见图2所示，本实施例与实施例1不同之处在于，晶片LED 2封装体1上设置有支架6，所述支架通过导热胶61与用于散热的热管4连接。本实施例在常规的LED封装体上采用无机介质导热的热管或者是相变传热的热管作为大功率LED散热封装的散热器件，散热效果好，通用性强。
本实用新型采用高效的相变或者微粒子振荡的无机介质热管散热热管作为LED封装体的散热器件，热阻小，传热快。提高了传热效率，并且结构简单，重量轻，体积小，维护方便。
以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式。除了以上的结构形式外，本实用新型的散热装置还可以采用其它方案。对于本技术领域普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，只要采用热管作为大功率LED封装的散热器件，并在其基础上增加或改动一些部件，均落在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1、一种大功率发光二极管的散热封装结构，包括有LED，LED封装体上连接有散热装置，其特征在于：所述的散热装置包括有热管散热器件。
2、根据权利要求1所述的大功率发光二极管的散热封装结构，其特征在于：所述热管为无机介质制造的热管散热器件。
3、根据权利要求1所述的大功率发光二极管的散热封装结构，其特征在于：所述热管为相变传热方式的热管散热器件。
4、根据权利要求2或3所述的大功率发光二极管的散热封装结构，其特征在于：所述的LED(2)封装于LED封装体(1)内，LED封装体上设置有支架(6)，支架通过导热胶(6)与散热的热管(4)热源端面连接。
5、根据权利要求4所述的大功率发光二极管的散热封装结构，其特征在于：所述的热管为圆柱体或者立方体，热管冷凝端还设有散热的金属片或风扇，热管外壁上设置有螺纹。
6、根据权利要求2或3所述的大功率发光二极管的散热封装结构，其特征在于：所述的热管散热器件作为LED(2)的支架，LED封装体罩(11)采用环氧树脂与热管(4)一体化封装。
7、根据权利要求6所述的大功率发光二极管的散热封装结构，其特征在于：所述的LED封装体内的晶片LED通过黏结或焊接方式固定在热管(4)热源端面上，与电极相联接的金属环(22)通过金线(21)与晶片LED连接成回路。
8、根据权利要求7所述的大功率发光二极管的散热封装结构，其特征在于：所述的晶片LED外设置有封装体罩为玻璃罩体，玻璃罩体通过环氧树脂(5)与热管黏结为一体。
9、根据权利要求8所述的大功率发光二极管的散热封装结构，其特征在于：所述的热管为圆柱体或者立方体，热管冷凝端还设有散热的金属片或风扇，热管外壁上设置有螺纹。
Priority Applications (1)
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| CNU2006200577876U CN2919539Y (zh) | 2006-04-12 | 2006-04-12 | 大功率发光二极管的散热封装结构 |
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| CNU2006200577876U CN2919539Y (zh) | 2006-04-12 | 2006-04-12 | 大功率发光二极管的散热封装结构 |
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| CN (1) | CN2919539Y (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101922635A (zh) * | 2010-08-17 | 2010-12-22 | 安徽莱德光电技术有限公司 | 采用热管散热的大功率led灯具 |
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2006
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