專利名稱：超大功率led燈的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于一種LED燈，特別涉及一種大功率LED燈。
技術背景眾所周知，LED燈與傳統(tǒng)光源一樣，工作期間會產生熱量，LED 燈是在外加能量作用下，電子和空穴的輻射復合而發(fā)生的電致作用將 能量的30-35%轉化為光能，而非輻射復合發(fā)生的點陣振動，將其余 65-70%的能量轉化為熱能。LED對溫度是很敏感發(fā)光件，在工作溫度較低的情況下，才可獲得高的可靠的光學指標，才能滿足通常照明的 使用要求。為了使LED燈能適應通用照明的需要，固態(tài)照明光源迫切 需要解決單元光通量的問題，LED燈單元光通量的增加而使每單元發(fā) 熱量大幅增加，而熱量的大量增加使得LED燈芯片發(fā)光衰減而失去使 用價值，特別是大功率的LED燈如何解決散熱是目前的一大技術難 題。為解決這一難題，在專利號為200420012318. 3的髙功率LED散 熱結構中，提出了液體散熱箱的結構方案，200420112643.7大功率 LED散熱強化裝配結構，提出了散熱底板的結構方案，本公司的 200610124134.x LED燈，提出了連接半導體冷卻形式及結構方案。發(fā)明內容本實用新型的目的在于是為了解決目前照明級大功率LED的散熱技術難題，提出一種超大功率LED燈。本實用新型的超大功率LED燈，是指不少于一個LED芯片組成 的，其總功率不小于0. 5W的LED燈，其特征在于由LED燈杯體(A) 接于基板(4)，基板(4)上設有熱管(1)組合而構成。也可視為由 LED燈杯體(A)接于包含有熱管(1)的散熱基板(4)組合而構成。 所述熱管管徑可在3~100咖范圍的金屬管或非金屬管，熱管(1)的 外形結構為圓形或橢圓型或扁型或異型材。其特征在于:管內裝有超 導熱介質。熱管可根據(jù)需要設置一根熱管或一組熱管或多組熱管結 構。熱管(1)至少有一端設為用作連接頭，以便與外置的散熱物體 連接。熱管可采用焊接方式或用高導熱膠粘結方式固定在基板(4) 上,也可采用嵌入方式或一體成型的模鑄方式制成帶導熱管的基板部 件產品，其使用更佳。其散熱更順暢，散熱降溫效果更好。本實用新型的超大功率LED燈，其所述的LED燈杯體(A),是在 髙導熱性能絕緣材料燈杯框架(2)內，填充髙導熱性、髙折射率和 低膨脹系數(shù)的有機硅膠而構成；其內部設有熒光粉夾層，熒光粉夾層 復蓋有至少包含一顆大功率LED或LED芯片、以及LED正/負電夾層、 LED芯片與芯片、芯片與支架電極之間連接的金線及在外部的LED正 /負電極引腳(3)。其LED燈杯體(A)的內設LED芯片(10)以與基 板(4)連接為一體模組結合結構。其中LED或LED芯片的設置，可 均布或非均布多顆或眾多的大功率LED。其燈杯體(A)可以制成部 件產品形式使用。本實用新型的超大功率LED燈與傳統(tǒng)光源一樣,工作期間會產生熱量，LED燈是在外加能量作用下，電子和空穴的輻射復合而發(fā)生的 電致作用將能量的30-35%轉化為光能，而非輻射復合發(fā)生的點陣振 動，將其余65-70%的能量轉化為熱能。LED對溫度是很敏感發(fā)光件， 在工作溫度較低的情況下，才可獲得高的可靠的光學指標，才能滿足 通常照明的使用要求。本發(fā)明的加強超大功率LED燈中設置的熱管， 可迅速有效地遷移當大功率的LED通電以后，芯片瞬間產生很高的熱 量，解決了芯片結溫迅速積聚，導致芯片溫度急劇上升，使LED燈亮 度急速衰減，甚至燒毀LED的問題。本發(fā)明的超大功率LED燈，其金 屬基板上的熱管可迅速遷移超大功率LED發(fā)出的熱量,使LED芯片結 溫控制在可靠的溫度下(120'C以下)。熱管的應用一方面可以有效的 遷移LED工作時產生的熱量,解決大功率LED因散熱不暢而引發(fā)的光 衰問題。熱管一端連接大功率LED,另一端連接于燈殼或其它散熱體， 即熱管(1)至少有一端設為用作連接頭，以便與外置的散熱物體連 接。向外一端連接頭，可以現(xiàn)有技術的各種方式連接于燈殼或其它散 熱體，LED產生的熱量通過熱管迅速傳輸?shù)綗魵せ蛏狍w，可實現(xiàn)散 熱更快，更好；另一方面可以改變傳統(tǒng)大功率LED燈具的結構，使之 結構更加小巧，更便于應用。由于其超大功率LED燈杯與金屬基板的組合是采用模組封裝一 體成形制造方法來完成，且其LED燈杯體(A)的內設LED芯片(10) 以與基板(4)連接為一體模組結構。由使得二者之間的熱傳導阻力 較小;有效地解決了髙導熱有機硅膠體與金屬基板以一般的緊固方式 連接存在的熱阻大的問題。本發(fā)明的有益效果是1、 帶導熱管的板式散熱器，散熱效果顯著，可適用于0.5W 以上的大功率的LED燈的制造，特別是10W以上的超大功 率的LED燈的制造；2、 大功率LED燈杯與金屬基板的組合是采用模組封裝一體成 形制造方法，超大功率LED燈杯與金屬基板既為一體成型 結構，使得二者之間的熱傳導阻力很??；有效地解決了髙 導熱有機硅膠體與金屬基板以一般的緊固方式連接存在 的熱阻大的問題。3、 突破了LED燈亮度低的一大難題，實現(xiàn)了以LED為光源， 可直接制得滿足各不同照明燈的要求；4、 其具有結構簡潔緊湊，安裝方便，美觀耐用，節(jié)能效果顯著等特點。


以下結合附圖對本實用新型作進一步說明，但不限于此。 圖l、單根熱管單向導熱結構示意圖 圖2、單根熱管單向導熱結構剖面示意圖 圖3、雙組多根熱管雙向型導熱結構示意圖 圖4、雙組多根熱管雙向型導熱結構剖面示意圖 圖5、多組多向熱管導熱結構示意圖圖6、多組多向熱管導熱結構剖面示意圖圖中熱管(1)、燈杯框架(2)、 LED燈杯體(A)、大功率LED正/ 負電極引腳(3)、 LED支架基板(4)、熒光粉夾層(6)、大功率LED 芯片(7)、有機硅膠(8)、錫膏或高導熱硅膠(9)、金線(10)。
具體實施方式
本實用新型的超大功率LED燈的制造方法，是采用模組型封裝制 造方法來完成，大功率LED燈杯體與金屬基板既為一體形成結構。其 中(1) 熱管本發(fā)明中的重要組件，可迅速遷移大功率LED工作 時產生的熱量。熱管一端連接大功率LED,另一端連接于 燈殼或其它散熱體，LED產生的熱量通過熱管迅速傳輸?shù)?燈殼或散熱體，實現(xiàn)散熱目的。根據(jù)負載(LED發(fā)熱功率) 情況和熱管自身熱遷移能力，熱管可有單組，雙組(圖一， 圖五)或多組組成(每組熱管由單根或多根熱管組成)，其 管徑大小("，#5， #6, #8'"#100等)，外形結構(圓 形，橢圓型，扁型或其他形狀)及其長度(LED支架基板(4)或金屬基板(5)的熱管長度)均可根據(jù)具體應用而 定。(2) LED燈杯框架由髙導熱性能的絕緣材料組成，內部包含 LED正/負電夾層。杯內填充高導熱性，高折射率和低膨脹 系數(shù)的有機硅膠；(3) 大功率LED正/負電極引腳；(4) LED支架基板由鋁，銅或其它導熱性能良好的金屬合金 組成，其底部連接于熱管(1);(5) 熒光粉夾層，厚度在0.01mm"10mm;(6) 大功率LED芯片；(7) 有機硅膠具有高導熱性，高折射率和低膨脹系數(shù)；(8) 錫膏或高導熱硅膠(導熱率在0.01w/mk—200w/mk)，用于 熱管與LED支架基板或金屬基板之間的連接，使LED產生 的熱量迅速傳入熱管；(9) 金線實現(xiàn)LED芯片與芯片，芯片與支架電極之間的連接。
權利要求1. 一種超大功率LED燈，所述的超大功率LED燈是指不少于一個LED芯片組成的，其總功率不小于0.5W的LED燈，其特征在于由LED燈杯體(A)接于基板(4)，基板(4)連接于熱管(1)而構成。
2、 根據(jù)權利要求1所述的超大功率LED燈，其特征在于其熱管(1)的管內裝有超導熱介質。
3、 根據(jù)權利要求1所述的超大功率LED燈，其特征在于其熱管 設計為一根熱管結構。
4、 根據(jù)權利要求1所述的超大功率LED燈，其特征在于其熱管 設計為一組熱管結構。
5、 根據(jù)權利要求1所述的超大功率LED燈，其特征在于其熱管 設計為不少于一組熱管結構。
6、 根據(jù)權利要求1所述的超大功率LED燈，其特征在于熱管(l) 至少有一端設為便于與外置的散熱物體連接的接頭。
7、 根據(jù)權利要求1所述的超大功率LED燈，其特征在于熱管(l) 與金屬板(5)的結合為焊接結構。
8、 根據(jù)權利要求1所述的超大功率LED燈，其特征在于熱管(l) 與金屬板(5)的結合為膠粘結的結構。
9、 根據(jù)權利要求1所述的超大功率LED燈，其特征在于熱管(l) 與金屬板(5)的結合為嵌入或模鑄一體成型的結構的部件產品。
10、 根據(jù)權利要求1所述的超大功率LED燈，其特征在于其熱管(1)的管徑是3--100mm范圍的金屬管或非金屬管。
11、 根據(jù)權利要求1所述的超大功率LED燈，其特征在于熱管(l) 的外形結構為圓形或橢圓型或扁型或異型材。
12、 根據(jù)權利要求1所述的超大功率LED燈，其特征在于其LED 燈杯體(A)的導熱絕緣材料燈杯框架(2)內填充導熱有機硅 膠，其有機硅膠內設有熒光粉夾層，熒光粉夾層復蓋有至少包 含一顆大功率LED或LED芯片(10)、 LED正/負電夾層、LED 芯片與芯片，芯片與支架電極之間連接的金線。
13、 根據(jù)權利要求1所述的超大功率LED燈，其特征在于其LED 燈杯體(A)的內設LED芯片(10)以與基板(4)連接為一體 模組結合結構。
14、 根據(jù)權利要求1所述的超大功率LED燈，其特征在于其LED 燈杯體(A)中的熒光粉夾層復蓋有不少于一顆大功率LED或 LED芯片，其為均布或非均布形式排列。
15、 根據(jù)權利要求1所述的超大功率LED燈，其特征在于其LED 燈杯體(A)中的熒光粉層厚度在0.01mm"10inm范圍。
專利摘要本實用新型的超大功率LED燈及制造方法，由超大功率LED燈杯體(A)接于包含設有熱管(1)基板(4)組合而構成；超大功率LED燈杯體(A)與基板(4)的連接是采用模組型封裝制造方法來完成；超大功率LED燈杯與金屬基板為一體成型結構，使得二者之間的熱傳導阻力趨近與零；有效地解決了高導熱有機硅膠體與金屬基板以一般的緊固方式連接存在的熱阻大的問題；其散熱效果顯著，適用于0.5W以上的大功率的LED燈的制造，特別是10W以上的超大功率的LED燈的制造；可直接制得滿足各不同照明燈的要求，且具有結構簡潔緊湊，安裝方便，美觀耐用，節(jié)能效果顯著等特點。
文檔編號F21V29/00GK201093435SQ20072014985
公開日2008年7月30日 申請日期2007年4月29日 優(yōu)先權日2007年4月29日
發(fā)明者歐發(fā)文, 陳德華 申請人:東莞市科銳德數(shù)碼光電科技有限公司