專利名稱：高功率led散熱結(jié)構(gòu)的制作方法
技術領域：
本實用新型有關一種高功率LED散熱結(jié)構(gòu)，尤指一種使LED晶體熱源通過廣域熱導層而產(chǎn)生均熱、擴散作用的高功率LED散熱結(jié)構(gòu)。
背景技術：
眾所周知，熱對于LED晶體所產(chǎn)生的影響甚大，高功率LED熱源無法導出將嚴重影響LED的發(fā)光效率。70%的LED會因為過高的接面溫度而發(fā)生故障，LED產(chǎn)品的生命周期、 亮度、產(chǎn)品穩(wěn)定度等都會隨接面溫度提高而衰竭。當LED熱源無法有效導出時，將導致LED 接面溫度(Junction Temperature)升高，隨之影響到的將是光的輸出效率衰減。因此，礙于高功率LED發(fā)熱密度大，為使熱源能有效率地散發(fā)，各廠家無不積極尋求解決之道，故有各種散熱技術應用于LED燈具上。而降低熱阻的途徑歸納有下列幾種方式1)降低芯片的熱阻，降低本身所產(chǎn)生的熱；2)優(yōu)化熱通道；a.信道結(jié)構(gòu)長度越短越好，面積越大越好，可消除熱傳導上的瓶頸；b.通道材料的導熱系數(shù)越大越好；C.改良封裝制程；3)強化導/散熱功能；4)選用導/散熱性能更高的材料；5)良好的二次散熱機構(gòu)；6)降低環(huán)境溫度；7)控制額定輸入功率；8)減少LED與第二次散熱機構(gòu)之間的熱阻。而現(xiàn)今高功率LED燈具在散熱技術的應用，多通過將LED晶體以特定排列方式布設于一基板(導熱元件)上，而后使該基板(導熱元件)安裝于一散熱座(散熱元件)上， 在基板(導熱元件)與散熱座(散熱元件)之間夾設一導熱膠層，以期使LED晶體的熱源通過基板(導熱元件)順利傳導至散熱座(散熱元件)而達到散熱的目的。如中國臺灣第M413816號實用新型專利高亮度LED燈具散熱構(gòu)造、中國臺灣第M409367號實用新型專利散熱模塊以及具有散熱模塊的LED燈具等所揭示，該散熱模塊中用以傳導熱源的通路中，導熱元件與散熱元件之間的導熱膠層可能會造成熱阻，使熱傳效率降低，且增加制造工時與成本。

實用新型內(nèi)容有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種高功率LED散熱結(jié)構(gòu)，通過導熱元件與散熱元件的一體設計，使高功率LED在散熱的熱傳導路徑避免發(fā)生累加的熱阻情況； LED晶體所散發(fā)的熱源可通過該散熱結(jié)構(gòu)迅速向外擴散傳導，使LED發(fā)光效率得以維持，而不會發(fā)生色衰等情況，并能增進LED的使用壽命。[0016]為達到上述目的，本實用新型提供一種高功率LED散熱結(jié)構(gòu)，其包含一基座、一介電層及一廣域熱導層，所述基座為高導熱材質(zhì)一體成型有散熱鰭片及布晶面的結(jié)構(gòu)，所述基座的布晶面披覆有一介電層，介電層外表以金屬漿液成型有用于供LED晶體直接配置于其上的一廣域熱導層，廣域熱導層布設有供LED晶體配置的導電線路。作為優(yōu)選方案，其中所述基座由鋁的材質(zhì)制成。作為優(yōu)選方案，其中所述介電層由氧化鋁的材質(zhì)制成。作為優(yōu)選方案，其中所述介電層由氮化鋁的材質(zhì)制成。作為優(yōu)選方案，其中所述金屬漿液由銀漿構(gòu)成。作為優(yōu)選方案，其中所述金屬漿液由銅漿構(gòu)成。作為優(yōu)選方案，其中所述廣域熱導層以大面積的覆蓋率成型于布晶面的介電層表作為優(yōu)選方案，其中所述廣域熱導層布設形成LED晶體電極的導電線路。作為優(yōu)選方案，其中所述基座在布晶面的LED晶體外側(cè)罩設有透鏡，并在透鏡外圍灌膠組成一防護層。本實用新型所提供的高功率LED散熱結(jié)構(gòu)，能通過該基座的布晶面表面披覆介電層及廣域熱導層的結(jié)構(gòu)，供LED晶體直接配置于該基座的布晶面上，致使LED晶體所散發(fā)的熱源可通過本實用新型的散熱結(jié)構(gòu)迅速向外擴散傳導，以使LED發(fā)光效率得以維持，而不會發(fā)生色衰等情況，因此能達到增進散熱效率及LED的使用壽命等功效。

圖1所示為本實用新型的結(jié)構(gòu)組成剖面示意圖；圖2所示為本實用新型供LED晶體配置的實施例示意圖；圖3所示為本實用新型供LED晶體配置的另一實施例示意圖；圖4所示為本實用新型應用實施于燈具的分解立體圖；圖5所示為本實用新型的另一實施例剖面示意圖。主要部件名稱基座-1 ；燈座-Γ ；散熱鰭片-11 ；散熱鰭片-11、；布晶面-12 ；布晶面-12、；介電層-2;廣域熱導層-3 ；導電線路-31 ；LED晶體-4 ；電極接腳_41 ；防護層-5;透鏡-51。
具體實施方式
為了能更進一步了解本實用新型的特征及技術內(nèi)容，請參閱以下有關本實用新型的詳細說明與附圖，然而以下附圖及實施例僅提供參考與說明之用，并非用于限制本實用新型。請參考如圖1所示，本實用新型的高功率LED散熱結(jié)構(gòu)，其主要包含一基座1、一介電層2及一廣域熱導層3 ；基座1以高導熱材質(zhì)一體成型有散熱鰭片11及布晶面12等結(jié)構(gòu)，布晶面12主要供多顆高功率LED晶體4實施封裝的區(qū)域，其特征在于[0039]本實用新型在布晶面12的表面披覆有一介電層2以確保絕緣，介電層2主要以氧化鋁(Al2O3)、氮化鋁(AlN)等絕緣材質(zhì)所構(gòu)成，使基座1在布晶面12部分符合耐高壓及絕緣的規(guī)范。本實用新型并在介電層2的外表以金屬漿液熔合成型有一廣域熱導層3，使LED 晶體4配置于廣域熱導層3上，廣域熱導層3的金屬漿液為銀漿或銅漿，廣域熱導層3可供 LED晶體4直接貼附傳導熱源，且廣域熱導層3在成型的同時，規(guī)劃架構(gòu)出LED晶體4的導電線路31，供LED晶體4以支架型封裝型式配置或以COB封裝型式配置(如圖2及圖3所示)，將LED晶體4的電極接腳41與導電線路31焊結(jié)。利用上述結(jié)構(gòu)特征，使LED晶體4配置于廣域熱導層3上，通過廣域熱導層3將 LED晶體4所散發(fā)的熱源予以均溫擴散，使高功率LED晶體4熱源可快速穿透介電層2而經(jīng)由基座1的散熱鰭片11釋出。再者，本實用新型介電層2及廣域熱導層3通過電漿離子噴焊的技術，而依序直接相互成型附著于基座1的布晶面12表層，因此，在LED晶體4熱源傳導的路徑上，并無其它額外的熱阻(例如，導熱膠)產(chǎn)生，如此使LED晶體4所散發(fā)的熱源直接由廣域熱導層3吸收及擴散，然后再直接傳導至介電層2及基座1，而后由基座1的散熱鰭片11向外散出，其熱傳導效率最佳、最快。廣域熱導層3主要以大面積的覆蓋率成型于布晶面12表層(其與布晶面12之間具有介電層2)，在廣域熱導層3成型的同時所規(guī)劃架構(gòu)出的導電線路31與其相互斷離不導通(如圖3所示)，廣域熱導層3大面積的設計有助于LED晶體4的熱源擴散，使熱源自 LED晶體4底部直接貼觸廣域熱導層3傳出后，即能自發(fā)熱點迅速向外側(cè)擴散達到均熱的作用，使熱源第一時間不會在發(fā)熱點產(chǎn)生累積造成LED晶體4散熱不佳。此外，本實用新型基座1所采用的高導熱材質(zhì)以鋁(Al)為較佳的實施例，通過鋁材在一體模造成型有散熱鰭片11的純熟技術下，令基座1在增加加工速率的達成與降低制造成本的優(yōu)勢兩方面，都有十足的競爭力。依據(jù)本實用新型基座1為一體成型設計的情況下，基座1也可直接實施成高功率 LED燈具的燈座f (請參閱如圖4所示)，在燈座f表體成型有散熱鰭片1Γ，選定處成型有布晶面12、，布晶面12、表層一樣電漿離子噴焊有介電層2及廣域熱導層3，使LED晶體4 直接配置于廣域熱導層3上，再在布晶面12—的LED晶體4外側(cè)罩設透鏡51，在透鏡51外圍灌膠施以防潮密封形成一防護層5，令防護層5完整披覆于廣域熱導層3上(如圖5所示)，以組成一可直接利用燈座Γ完成散熱的高功率LED燈具。本實用新型所述的高功率LED散熱結(jié)構(gòu)設計，除在基座1(燈座廠)在制程上具有符合大量生產(chǎn)、降低制造成本的優(yōu)勢外，其對于LED晶體4熱源的迅速輸導，則更具有大幅度的均熱、導熱表現(xiàn)，此一超高的導熱效果，當可提供高功率LED來使用，使LED晶體4不會有因散熱不佳所導致的光衰、發(fā)光效率降低等情況產(chǎn)生。以上所述，僅為本實用新型的較佳實施例，并非用以限定本實用新型的保護范圍， 故舉凡運用本實用新型專利精神和范圍所作的等效變化與修飾，同理皆應屬于本實用新型的專利保護范圍。
權利要求1.一種高功率LED散熱結(jié)構(gòu)，其包含一基座、一介電層及一廣域熱導層，所述基座為高導熱材質(zhì)一體成型有散熱鰭片及布晶面的結(jié)構(gòu)，其特征在于所述基座的布晶面披覆有一介電層，介電層外表以金屬漿液成型有用于供LED晶體直接配置于其上的一廣域熱導層， 廣域熱導層布設有供LED晶體配置的導電線路。
2.如權利要求1所述的高功率LED散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于所述基座由鋁的材質(zhì)制成。
3.如權利要求1所述的高功率LED散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于所述介電層由氧化鋁的材質(zhì)制成。
4.如權利要求1所述的高功率LED散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于所述介電層由氮化鋁的材質(zhì)制成。
5.如權利要求1所述的高功率LED散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于所述金屬漿液由銀漿構(gòu)成。
6.如權利要求1所述的高功率LED散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于所述金屬漿液由銅漿構(gòu)成。
7.如權利要求1所述的高功率LED散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于所述廣域熱導層以大面積的覆蓋率成型于布晶面的介電層表面。
8.如權利要求1所述的高功率LED散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于所述廣域熱導層布設形成 LED晶體電極的導電線路。
9.如權利要求1所述的高功率LED散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于所述基座在布晶面的LED晶體外側(cè)罩設有透鏡，并在透鏡外圍灌膠組成一防護層。
專利摘要本實用新型涉及一種高功率LED散熱結(jié)構(gòu)，其包含一基座、一介電層及一廣域熱導層，所述基座為高導熱材質(zhì)一體成型有散熱鰭片及布晶面的結(jié)構(gòu)，所述基座的布晶面披覆有一介電層，介電層外表以金屬漿液成型有用于供LED晶體直接配置于其上的一廣域熱導層，廣域熱導層布設有供LED晶體配置的導電線路。本實用新型所提供的高功率LED散熱結(jié)構(gòu)，能通過該基座的布晶面表面披覆介電層及廣域熱導層的結(jié)構(gòu)，供LED晶體直接配置于該基座的布晶面上，致使LED晶體所散發(fā)的熱源可通過本實用新型的散熱結(jié)構(gòu)迅速向外擴散傳導，以使LED發(fā)光效率得以維持，而不會發(fā)生色衰等情況，因此能達到增進散熱效率及LED的使用壽命等功效。
文檔編號H01L33/64GK202308056SQ20112044845
公開日2012年7月4日 申請日期2011年11月14日 優(yōu)先權日2011年11月14日
發(fā)明者李承恩, 李茂碷 申請人:李承恩