采用均温板导热的大功率LED灯具制造技术

技术编号:6665257 阅读:318 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本实用新型专利技术公开了一种采用均温板导热的大功率LED灯具,包括LED芯片、电路板、散热器和一个均温板,所述LED芯片直接封装在均温板的一个端面上,所述散热器与均温板另一端面连接。本实用新型专利技术将芯片直接固定并封装在均温板表面上,芯片PN结温从外延层直接传递至均温板上,不仅传热速率得到很大的提高,而且可以充分发挥均散热器的散热效率,可以有效降低LED结温,提高LED芯片的发光效率,延长其使用寿命,使得大功率LED灯具的功率范围可以提升至数百瓦甚至达千瓦以上。(*该技术在2020年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种采用均温板导热的大功率LED灯具
技术介绍
LED半导体光源与常规光源相比,具有节能、环保、使用寿命长和运行成本低等显 著优势,但由于产热量较大且无法及时散出,严重制约了其发展速度。如何及时、快速、有效 地散出LED光源产生的巨大热量是目前广大业内人士面临的技术难题和巨大挑战。常规的 大功率LED光源是将LED芯片封装在铜基板或陶瓷基板上形成光源模块,然后将该光源模 块贴合到各种各样的散热器上,与空气进行换热,目前散热效率最好的是利用圆热管制成 的热管散热器,这种圆热管的管壁内有金属烧结形成的毛细孔通道,蒸发端管内壁毛细孔 内的液体受热汽化,将热量带向冷凝端再液化,并经毛细孔通道回流至蒸发端,如此反复循 环,不断将热量带向温度低的一端。这种热管在低热流密度的发热模块的运用中效率非常 高,缺点是发热元件与圆热管表面接触面积小,通常需要将数根热管固定在一个具有安装 平台的热沉上,其导热能力受到限制。为了克服这种缺点,有的厂家将这种圆热管压扁后制 成扁平热管,形成扁平表面,以增大受热表面,提高导热效率。这种传热方案存在的问题是 热管本身制程不好控制以及难以承受较大的热流密度,致使散热器的散热效率得不到充分 发挥,芯片PN结区产生的热量无法及时高效地传导至散热终端,特别是采用功率在IW以上 集成光源的大功率LED芯片,使得结区温度过高,导致LED发光效率下降,加速芯片的老化, 使得其使用范围和使用寿命受到制约。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术中存在的不足之处,提供一种采用均温板导热 的大功率LED灯具,可以提高芯片至散热器之间的传热效率,从而有效降低LED结温,提高 LED芯片的发光效率,延长其使用寿命。为实现上述目的,本技术采用了以下技术方案它包括LED芯片、电路板和 散热器,它还包括一个均温板,所述LED芯片直接封装在均温板的一个端面上,所述散热器 与均温板另一端面连接。均温板也称平板热管,是热管的一种,以均温板替代封装基板,将 LED芯片直接固定并封装在均温板的表面上,有效降低基板的热阻,不仅传热速率得到很大 的提高,而且可以充分发挥散热器的导热效率。而且这种结构可以充分发挥均温板发热元 件安装平面大的优点,均温板端面上封装的LED芯片数量多。上述散热器可采用热管散热器,热管的蒸发端固定在未封装LED芯片的均温板另 一端面上。均温板和热管散热器形成双热管结构,均温板的冷凝端与热管的蒸发端相连,可 以更好地传递热量,发挥散热器的效率。上述均温板散热器也可采用太阳花散热器,太阳花散热器轴向一端固定在未封装 LED芯片的均温板另一端面上。由上述技术方案可知,本技术解决的方案并不着眼于提高散热器的散热效 率,而是从提高芯片至散热器之间的传热效率入手,以均温板替代封装基板,将LED芯片直 接固定并封装在均温板的表面上,有效降低基板的热阻,不仅传热速率得到很大的提高,而且可以充分发挥散热器的导热效率,使整个系统能较快达到热平衡,可以将LED结温降低 至125°C以下,提高LED芯片的发光效率,延长其使用寿命,使得应用大功率LED集成光源制 造的灯具功率可以提升至100瓦以上。附图说明图1为本技术结构示意图;图2为图1的俯视图;图3为本技术另一实施例结构示意图;图4为图3的俯视图。具体实施方式如图1、图2所示,散热器采用由热管4、散热翅片5、铜基热沉6组成的热管散热 器,热管4的蒸发端固定在铜基热沉6上,热管4的冷凝端与散热翅片5连接,均温板3的 一端面固定在热管散热器的发热元件安装端面上,从而形成双热管结构的散热器,LED芯片 1按点阵形式封装在均温板3的另一端面上,再与电路板2电连接。灯具的外壳及其驱动 电器部分在图中没有画出。本技术的散热器件也可采用太阳花散热器,其结构如图3和图4所示,均温板 3布置在太阳花散热器7的轴向顶端,LED芯片1直接封装在均温板3的另一端面上,再与 电路板2电连接。灯具外壳及其驱动电器部分在图中没有画出。权利要求1.采用均温板导热的大功率LED灯具,包括LED芯片(1)、电路板( 和散热器,其特 征在于它还包括一个均温板(3),所述LED芯片(1)直接封装在均温板(3)的一个端面上, 所述散热器与均温板C3)另一端面连接。2.根据权利要求1所述的采用均温板导热的大功率LED灯具,其特征在于所述散热 器为热管散热器,热管的蒸发端固定在未封装LED芯片的均温板(3)另一端面上。3.根据权利要求1所述的采用均温板导热的大功率LED灯具,其特征在于所述散热 器为太阳花散热器(7),太阳花散热器(7)轴向一端固定在未封装LED芯片的均温板(3)另 一端面上。专利摘要本技术公开了一种采用均温板导热的大功率LED灯具,包括LED芯片、电路板、散热器和一个均温板,所述LED芯片直接封装在均温板的一个端面上,所述散热器与均温板另一端面连接。本技术将芯片直接固定并封装在均温板表面上,芯片PN结温从外延层直接传递至均温板上,不仅传热速率得到很大的提高,而且可以充分发挥均散热器的散热效率,可以有效降低LED结温,提高LED芯片的发光效率,延长其使用寿命,使得大功率LED灯具的功率范围可以提升至数百瓦甚至达千瓦以上。文档编号F21S2/00GK201851917SQ20102053944公开日2011年6月1日 申请日期2010年9月19日 优先权日2010年9月19日专利技术者于正国, 李静静, 杨佳, 胡锡兵 申请人:安徽莱德光电技术有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
采用均温板导热的大功率LED灯具,包括LED芯片(1)、电路板(2)和散热器,其特征在于:它还包括一个均温板(3),所述LED芯片(1)直接封装在均温板(3)的一个端面上,所述散热器与均温板(3)另一端面连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:于正国胡锡兵李静静杨佳
申请(专利权)人:安徽莱德光电技术有限公司
类型:实用新型
国别省市:34

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