專利名稱：放射式高密導(dǎo)流道結(jié)構(gòu)的led芯片散熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種放射式高密導(dǎo)流道結(jié)構(gòu)的LED芯片散熱器，主要用于集中封裝大功率LED芯片的散熱。
背景技術(shù)：
LED燈中的LED芯片在工作過程中約有80%的電能轉(zhuǎn)化成熱量，如果不能采取有效地措施將熱量釋放到環(huán)境中，將會(huì)導(dǎo)致芯片結(jié)溫升高，發(fā)光效率降低，壽命縮短。目前LED芯片的散熱主要采用空氣自然對(duì)流冷卻和強(qiáng)制風(fēng)冷散熱，隨著LED芯片功率的增加，上述 兩種方式由于取熱和散熱能力有限，已難以從高熱流密度的發(fā)熱器件取熱，并進(jìn)行高效的散熱，嚴(yán)重制約了 LED向高功率發(fā)展，因此亟需開發(fā)新的冷卻技術(shù)。當(dāng)前LED芯片散熱器存在散熱能力不足、重量和體積過大等問題。
發(fā)明內(nèi)容為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種放射式高密導(dǎo)流道結(jié)構(gòu)的LED芯片散熱器，提高散熱效率、體積小、重量輕、解決了集中LED光源芯片中心溫度過高的問題。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是本實(shí)用新型的一種放射式高密導(dǎo)流道結(jié)構(gòu)的LED芯片散熱器，其特征在于包括負(fù)壓密封體的蒸發(fā)器，蒸發(fā)器內(nèi)灌注有液體工質(zhì)，蒸發(fā)器包括具有較高導(dǎo)熱系數(shù)金屬材料的受熱體，受熱體背面加工有形成一定毛細(xì)力的放射式高密導(dǎo)流道，蒸發(fā)器的外壁面設(shè)有增加換熱面積的多個(gè)肋片。所述的放射式高密導(dǎo)流道結(jié)構(gòu)的LED芯片散熱器，其特征在于放射式高密導(dǎo)流道的寬度在O. O1-3mm范圍內(nèi)，深度在O. O1-3mm范圍內(nèi)，間距在O.1-5mm范圍內(nèi)，蒸發(fā)器外壁面的肋片厚度為間距為l-30mm。所述的放射式高密導(dǎo)流道結(jié)構(gòu)的LED芯片散熱器，其特征在于蒸發(fā)器受熱體的受熱面通過導(dǎo)熱硅膠與發(fā)熱體外表面相粘連。所述的LED芯片散熱器蒸發(fā)器內(nèi)裝有一定量的液體工質(zhì)，工質(zhì)在高密導(dǎo)流道毛細(xì)力的作用下流動(dòng)，工質(zhì)進(jìn)入到放射中心，既LED芯片中心溫度最高點(diǎn)位置。放射式高密導(dǎo)流道結(jié)構(gòu)內(nèi)的液體工質(zhì)在負(fù)壓的工況中，受熱后產(chǎn)生的蒸汽均勻的分布在蒸發(fā)器的內(nèi)表面，在內(nèi)表面冷凝后釋放熱量，通過外壁面的肋片釋放給空氣。本方案有效地克服了采用純金屬材料導(dǎo)致的軸向熱阻過大的缺陷，所述放射式高密導(dǎo)流道結(jié)構(gòu)的LED芯片散熱器，解決了集中LED光源芯片中心溫度過高的問題，解決了LED散熱器仰角照射時(shí)，導(dǎo)流道和工作相變液體的接觸吸收問題。

圖1放射式高密導(dǎo)流道結(jié)構(gòu)的LED芯片散熱器的示意圖。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式
如圖所示，直接將LED芯片封裝到具有較高導(dǎo)熱系數(shù)的金屬材料表面，在該金屬材料的背面加工放射式高密導(dǎo)流道，所述高密導(dǎo)流道的形狀和尺寸能形成一定的毛細(xì)驅(qū)動(dòng)力，上述高密導(dǎo)流道的寬度在O. O1-3mm范圍內(nèi)，深度在O. O1-3mm范圍內(nèi)，間距在O. l-5mm范圍內(nèi)。實(shí)施例見圖，放射式高密導(dǎo)流道結(jié)構(gòu)的散熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。散熱器包括一蒸發(fā)器5，蒸發(fā)器5為負(fù)壓的密封體且其內(nèi)灌注有液體工質(zhì)3，蒸發(fā)器包括具有較高導(dǎo)熱系數(shù)金屬材料的受熱體1，受熱體背面加工有形成一定毛細(xì)力的放射式高密導(dǎo)流道2，所述的導(dǎo)流道形狀和尺寸能都形成一定的毛細(xì)力，蒸發(fā)器的外表面設(shè)有肋片4用于增加與空氣側(cè)的換熱面積。放射式高密導(dǎo)流道的液體工質(zhì)受熱后產(chǎn)生的蒸汽均勻的分布在蒸發(fā)器的內(nèi)表面，在內(nèi)表面冷凝后釋放熱量，通過外壁面的肋片釋放給空氣。上述的高密導(dǎo)流道寬度在O. 01-3mm范圍內(nèi)，深度在O. 01_3mm范圍內(nèi)，間距在·O.1-5mm范圍內(nèi)。上述蒸發(fā)器外壁面的肋片厚度為l_5mm，間距為l_30mm。上述蒸發(fā)器受熱體的受熱面通過導(dǎo)熱硅膠與發(fā)熱體外表面相粘連。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是直接將LED芯片封裝到具有較高導(dǎo)熱系數(shù)的金屬材料表面，在該金屬材料的背面加工成放射式高密導(dǎo)流道，所述的高密導(dǎo)流道形狀和尺寸能形成一定的毛細(xì)力，將所述的金屬材料的背面密封到一金屬空腔內(nèi)，通過特殊的負(fù)壓冷封裝工藝形成微尺度換熱和相變相結(jié)合的強(qiáng)化換熱蒸發(fā)器，蒸發(fā)器的外表面設(shè)有肋片用于增加與空氣側(cè)的換熱面積。蒸發(fā)器內(nèi)裝有一定量的液體工質(zhì)，工質(zhì)在高密導(dǎo)流道毛細(xì)力的作用下流動(dòng)，工質(zhì)進(jìn)入到放射中心，既LED芯片中心溫度最高點(diǎn)位置。放射式高密導(dǎo)流道結(jié)構(gòu)內(nèi)的液體工質(zhì)在負(fù)壓的工況中，受熱后產(chǎn)生的蒸汽均勻的分布在蒸發(fā)器的內(nèi)表面，在內(nèi)表面冷凝后釋放熱量，通過外壁面的肋片釋放給空氣。本方案有效地克服了采用純金屬材料導(dǎo)致的軸向熱阻過大的缺陷，解決了集中LED光源芯片中心溫度過高的問題。解決了 LED散熱器仰角照射時(shí)，導(dǎo)流道和工作相變液體的接觸吸收問題。實(shí)現(xiàn)上述方法的專用部件具有放射式高密導(dǎo)流道結(jié)構(gòu)的，較高導(dǎo)熱系數(shù)的金屬板，所述高密導(dǎo)流道的形狀和尺寸能形成一定的毛細(xì)力，同時(shí)在導(dǎo)流道的放射點(diǎn)，所容納一定量的液體工質(zhì)，受熱后迅速相變氣體，導(dǎo)流道的放射點(diǎn)由此形成了毛細(xì)力驅(qū)動(dòng)點(diǎn)，極大提升了毛細(xì)拉力。技術(shù)效果通過特殊的負(fù)壓冷封裝工藝形成放射式高密導(dǎo)流道結(jié)構(gòu)LED芯片散熱器，具有微尺度換熱和快速相變相結(jié)合的強(qiáng)化換熱功能。通過研究發(fā)現(xiàn)放射式高密導(dǎo)流道結(jié)構(gòu)內(nèi)液體工質(zhì)屬于微細(xì)尺度換熱，其取熱能力比目前高性能芯片的最高熱流密度還要高，能夠完全滿足當(dāng)前LED散熱要求；降低和控制LED工作溫度，保證并提高器件的工作性能。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員圍繞該精神所做的任何非創(chuàng)造性改進(jìn)，皆屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.放射式高密導(dǎo)流道結(jié)構(gòu)的LED芯片散熱器，其特征在于包括負(fù)壓密封體的蒸發(fā)器(5)，蒸發(fā)器內(nèi)灌注有液體工質(zhì)(3)，蒸發(fā)器包括具有較高導(dǎo)熱系數(shù)金屬材料的受熱體(1)， 受熱體受熱面背面加工有形成一定毛細(xì)力的放射式高密導(dǎo)流道(2)，蒸發(fā)器的外壁面設(shè)有增加換熱面積的多個(gè)肋片(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放射式高密導(dǎo)流道結(jié)構(gòu)的LED芯片散熱器，其特征在于放射式高密導(dǎo)流道的寬度在O. O1-3mm范圍內(nèi)，深度在O. O1-3mm范圍內(nèi)，間距在O.1-5mm范圍內(nèi)，蒸發(fā)器外壁面的肋片厚度為l_5mm，間距為l-30mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放射式高密導(dǎo)流道結(jié)構(gòu)的LED芯片散熱器，其特征在于蒸發(fā)器受熱體的受熱面通過導(dǎo)熱硅膠與發(fā)熱體外表面相粘連。
專利摘要本實(shí)用新型為一種放射式高密導(dǎo)流道結(jié)構(gòu)的LED芯片散熱器，包括負(fù)壓密封體的蒸發(fā)器，蒸發(fā)器內(nèi)灌注有液體工質(zhì)，蒸發(fā)器包括具有較高導(dǎo)熱系數(shù)金屬材料的受熱體，受熱體受熱面背面加工有形成一定毛細(xì)力的放射式高密導(dǎo)流道，蒸發(fā)器的外壁面設(shè)有增加換熱面積的多個(gè)肋片。提高散熱效率、體積小、重量輕、解決了集中LED光源芯片中心溫度過高的問題。
文檔編號(hào)H01L33/64GK202839752SQ201220429418
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月28日
發(fā)明者徐新旗, 曹東貞, 林星 申請(qǐng)人:北京瑞德桑節(jié)能科技有限公司