專利名稱：Led球泡燈的散熱模組及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學晶體的散熱處理技術(shù)，更具體地，涉及一種LED球泡燈的散熱模組及其制備方法。
背景技術(shù)：
LED的散熱問題現(xiàn)在越來越收到人們的重視，這是因為LED的光衰和壽命直接和其結(jié)溫有關(guān)，散熱不好結(jié)溫就高，壽命就短。依照阿雷紐斯法則，溫度每降低10°c，壽命會延長2倍。從Cree公司發(fā)布的光衰和結(jié)溫的關(guān)系可以知道，結(jié)溫假如能夠控制在65°C，其光衰至70%的壽命可以高達10萬小時。但現(xiàn)在實際的LED燈的散熱和這個要求相去甚遠，使得LED燈具的壽命變成了一個影響其性能的主要問題。如果結(jié)溫為25度時的發(fā)光為100%，那么結(jié)溫上升至60度時，其發(fā)光量就只有 90 %，結(jié)溫為100度時就下降到80 %，140度就只有70 %，可見改善散熱，控制結(jié)溫是十分重要的事。除此以外，LED的發(fā)熱還會使得其光譜移動。色溫升高，正向電流增大(恒壓供電時)，反向電流也增大，熱應(yīng)力增高，熒光粉環(huán)氧樹脂老化加速。目前通常把多個LED晶粒集成在一起，得到大功率的LED，這種LED的功率可以達到5W以上。為了把多個LED晶粒(以共晶(Eutectic)或覆晶(Flip-Chip)封裝)連接在一起，需要采用精確的印制電路進行連接。為了得到更好的散熱特性，通常采用陶瓷基板， 這種陶瓷基板是由氧化鋁和氮化鋁構(gòu)成。LED制成燈具后，LED芯片所產(chǎn)生的熱量總是通過燈具的外殼散到空氣中去。因為 LED芯片的熱容量很小，如果散熱不好，一點點熱量的積累就會使得芯片的結(jié)溫迅速提高， 如果長時期工作在高結(jié)溫的狀態(tài)，它的壽命就會很快縮短。然而這些熱量要能夠真正引導(dǎo)出芯片，到達外部空氣，要經(jīng)過很多途徑。具體來說，LED芯片所產(chǎn)生的熱，從它的金屬散熱塊出來，先經(jīng)過焊料到鋁基板的PCB，再通過導(dǎo)熱膠才到鋁散熱器。在很多情況下，LED燈具里是由很多顆LED所構(gòu)成，所有這些LED可能都焊在一塊鋁基板上。另外，例如恒流電源的其他發(fā)熱源靠近某些LED，也會明顯降低這些LED的散熱而縮短其壽命。LED的散熱設(shè)計必須從芯片開始一直到整個散熱器，每一個環(huán)節(jié)都要給于充分的注意，任何一個環(huán)節(jié)設(shè)計不當都會引起嚴重的散熱問題。

發(fā)明內(nèi)容
為克服上述的現(xiàn)有缺陷，本發(fā)明提出一種LED球泡燈的散熱模組及其制備方法。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提出了一種LED球泡燈的散熱模組，包括導(dǎo)熱基板和散熱板，其特征在于，導(dǎo)熱基板的一個表面附著多個LED球泡燈，導(dǎo)熱基板的另一個表面粘附散熱板，散熱板是表面涂布納米碳球的金屬發(fā)泡材料板。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提出了一種LED球泡燈的散熱模組的制備方法，包括步驟1、將金屬發(fā)泡材料以等離子蝕刻進行微蝕；步驟2、將經(jīng)表面處理的金屬發(fā)泡材料，浸泡于液態(tài)水溶性納米碳球，以將納米碳球涂布到金屬發(fā)泡材料，之后將其置入真空烘箱烘烤；
3步驟3、將導(dǎo)熱基板直接貼附于具有納米碳球涂層的金屬發(fā)泡材料。本發(fā)明使用金屬發(fā)泡材料(如鋁；銅等)搭配中空納米碳球涂層與超薄型散熱基板進而組成新型散熱模組，可應(yīng)用于LED球泡燈與其它相關(guān)燈具。該結(jié)構(gòu)散熱效果佳，成本較低，處理過程簡便，可為LED產(chǎn)業(yè)的散熱帶來巨大幫助。


圖1是超薄型高導(dǎo)熱系數(shù)基板的示意圖；圖2是金屬發(fā)泡材料示意圖；圖3是金屬發(fā)泡材料涂布納米碳球涂層的示意圖；圖4是散熱模組的示意圖。如圖所示，為了能明確實現(xiàn)本發(fā)明的實施例的結(jié)構(gòu)，在圖中標注了特定的結(jié)構(gòu)和器件，但這僅為示意需要，并非意圖將本發(fā)明限定在該特定結(jié)構(gòu)、器件和環(huán)境中，根據(jù)具體需要，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以將這些器件和環(huán)境進行調(diào)整或者修改，所進行的調(diào)整或者修改仍然包括在后附的權(quán)利要求的范圍中。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明提供的一種LED球泡燈的散熱模組及其制備方法進行詳細描述。其中，在以下的描述中，將描述本發(fā)明的多個不同的方面，然而，對于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，可以僅僅利用本發(fā)明的一些或者全部結(jié)構(gòu)或者流程來實施本發(fā)明。為了解釋的明確性而言，闡述了特定的數(shù)目、配置和順序，但是很明顯，在沒有這些特定細節(jié)的情況下也可以實施本發(fā)明。在其他情況下，為了不混淆本發(fā)明，對于一些眾所周知的特征將不再進行詳細闡述。本發(fā)明通過超薄型高導(dǎo)熱系數(shù)基板(聚醚醚酮)將熱傳導(dǎo)至金屬發(fā)泡材料(如鋁；銅等)，而該金屬發(fā)泡材料具有特殊的聚熱保溫特性，可將由超薄型高導(dǎo)熱系數(shù)基板傳導(dǎo)的熱量迅速積存，之后涂布于金屬發(fā)泡材料之上的納米碳球涂層與空氣接觸經(jīng)輻射方式進行散熱。根據(jù)本發(fā)明的實施例提供一種LED球泡燈的散熱模組結(jié)構(gòu)，包括導(dǎo)熱基板和散熱板，其中導(dǎo)熱基板的一個表面附著多個LED球泡燈，導(dǎo)熱基板的另一個表面粘附散熱板， 散熱板是表面涂布納米碳球的金屬發(fā)泡材料板。其中，金屬發(fā)泡材料的具體材質(zhì)為銅或鋁、密度為80-卯kg/m3，納米碳球的厚度為 10-30微米，納米碳球粘附在金屬發(fā)泡材料層上。導(dǎo)熱基板是超薄型高導(dǎo)熱系數(shù)基板，超薄型高導(dǎo)熱系數(shù)基板直接貼附于具有納米碳球涂層的金屬發(fā)泡材料。根據(jù)本發(fā)明的實施例提供一種LED球泡燈的散熱模組的制備方法，包括步驟1、 將金屬發(fā)泡材料以等離子蝕刻進行微蝕；步驟2、將經(jīng)表面處理的金屬發(fā)泡材料，浸泡于液態(tài)水溶性納米碳球，以將納米碳球涂布到金屬發(fā)泡材料，之后將其置入真空烘箱烘烤；步驟 3、將導(dǎo)熱基板直接貼附于具有納米碳球涂層的金屬發(fā)泡材料。具體地，在步驟1中，將金屬發(fā)泡材料以等離子蝕刻進行微蝕。其中，將金屬發(fā)泡材料的具體材質(zhì)為銅或鋁，密度80-99kg/m3，以等離子蝕刻(Plasma etching)進行微蝕，真空度為0. 001-0. 000001毫米汞柱，時間為20-120秒，使用氣體為氬氣(純度為 99. 999% ),以此增加金屬發(fā)泡材的表面黏著性(Surface adhesiveness)。在步驟2中，將經(jīng)表面處理的金屬發(fā)泡材料，浸泡于液態(tài)水溶性納米碳球，以將納米碳球涂布到金屬發(fā)泡材料，之后將其置入真空烘箱烘烤。其中，將經(jīng)表面處理的金屬發(fā)泡材料，浸泡于液態(tài)水溶性納米碳球，濃度為10-30Wt%、浸泡溫度為10-40°C、浸泡發(fā)泡材料表面，時間為10-120秒。之后將涂布納米碳球(厚度10-30微米)的金屬發(fā)泡材料置入真空烘箱中，烘烤時間為20-120分鐘，烘烤溫度為80-160°C。在步驟3中，將導(dǎo)熱基板直接貼附于具有納米碳球涂層的金屬發(fā)泡材料。其中，撕下超薄型高導(dǎo)熱系數(shù)基板的保護膜，將超薄型高導(dǎo)熱系數(shù)基板直接貼附于具有納米碳球涂層的金屬發(fā)泡材料。最后應(yīng)說明的是，以上實施例僅用以描述本發(fā)明的技術(shù)方案而不是對本技術(shù)方法進行限制，本發(fā)明在應(yīng)用上可以延伸為其他的修改、變化、應(yīng)用和實施例，并且因此認為所有這樣的修改、變化、應(yīng)用、實施例都在本發(fā)明的精神和教導(dǎo)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種LED球泡燈的散熱模組，包括導(dǎo)熱基板和散熱板，其特征在于，導(dǎo)熱基板的一個表面附著多個LED球泡燈，導(dǎo)熱基板的另一個表面粘附散熱板，散熱板是表面涂布納米碳球的金屬發(fā)泡材料板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱模組，其中，金屬發(fā)泡材料的材質(zhì)為銅或鋁，密度為 80-99kg/m3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱模組，其中，納米碳球的厚度為10-30微米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱模組，其中，納米碳球粘附在金屬發(fā)泡材料層上，導(dǎo)熱基板是超薄型高導(dǎo)熱系數(shù)基板，超薄型高導(dǎo)熱系數(shù)基板直接貼附于具有納米碳球涂層的金屬發(fā)泡材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的散熱模組，其中，超薄型高導(dǎo)熱系數(shù)基板的材質(zhì)是聚醚醚酮。
6.一種LED球泡燈的散熱模組的制備方法，包括 步驟1、將金屬發(fā)泡材料以等離子蝕刻進行微蝕；步驟2、將經(jīng)表面處理的金屬發(fā)泡材料，浸泡于液態(tài)水溶性納米碳球，以將納米碳球涂布到金屬發(fā)泡材料，之后將其置入真空烘箱烘烤；步驟3、將導(dǎo)熱基板直接貼附于具有納米碳球涂層的金屬發(fā)泡材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在步驟1中，金屬發(fā)泡材料的材質(zhì)為銅或鋁，密度為 80-99kg/m3。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，在步驟1中，對金屬發(fā)泡材料以等離子蝕刻進行微蝕，真空度為0. 001-0. 000001毫米汞柱，時間為20-120秒，使用氣體為純度99. 999%的氛氣ο
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，在步驟2中，將經(jīng)表面處理的金屬發(fā)泡材料，浸泡于液態(tài)水溶性納米碳球，濃度為10-30Wt%，浸泡溫度為10-40°C、浸泡發(fā)泡材料表面，時間為 10-120 秒。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，在步驟2中，將涂布厚度為10-30微米的納米碳球的金屬發(fā)泡材料置入真空烘箱中，烘烤時間為20-120分鐘，烘烤溫度為80-160°C。
全文摘要
本發(fā)明提供一種LED球泡燈的散熱模組及其制備方法，包括導(dǎo)熱基板和散熱板，其特征在于，導(dǎo)熱基板的一個表面附著多個LED球泡燈，導(dǎo)熱基板的另一個表面粘附散熱板，散熱板是表面涂布納米碳球的金屬發(fā)泡材料板。
文檔編號F21Y101/02GK102353027SQ20111027825
公開日2012年2月15日 申請日期2011年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月19日
發(fā)明者王培賢, 蘇晉平 申請人:廣東昭信燈具有限公司