專利名稱：一種散熱器的制造方法及其制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光發(fā)射裝置的制造方法，尤其是屬于一種光發(fā)射散熱器的制造方法及其制品。
背景技術(shù)：
與傳統(tǒng)光源一樣，半導(dǎo)體發(fā)光二極體(LED)在工作期間也會產(chǎn)生熱量，其多少取決于整體的發(fā)光效率。在外加電能量作用下，電子和空穴的輻射復(fù)合發(fā)生電致發(fā)光，在PN 結(jié)附近輻射出來的光還需經(jīng)過芯片本身的半導(dǎo)體介質(zhì)和封裝介質(zhì)才能抵達(dá)外界(空氣)。 綜合電流注入效率、輻射發(fā)光量子效率、芯片外部光取出效率等，最終大概只有30-40%的輸入電能轉(zhuǎn)化為光能，其余60-70%的能量主要以非輻射復(fù)合發(fā)生的點(diǎn)陣振動的形式轉(zhuǎn)化熱能。由于III族氮化物的ρ型摻雜受限于Mg受主的溶解度和空穴的較高啟動能，熱量特別容易在P型區(qū)域中產(chǎn)生，這個熱量必須通過整個結(jié)構(gòu)才能在熱沉上消散；LED器件的散熱途徑主要是熱傳導(dǎo)和熱對流；襯底材料極低的熱導(dǎo)率導(dǎo)致器件熱阻增加，產(chǎn)生嚴(yán)重的自加熱效應(yīng)，對器件的性能和可靠性產(chǎn)生毀滅性的影響。熱量集中在尺寸很小的芯片內(nèi)，芯片溫度升高，引起熱應(yīng)力的非均勻分布、芯片發(fā)光效率和螢光粉激射效率下降；當(dāng)溫度超過一定值時，器件失效率呈指數(shù)規(guī)律增加。統(tǒng)計(jì)資料表明，元件溫度每上升2°C，可靠性下降10%。當(dāng)多個LED密集排列組成白光照明系統(tǒng)時，熱量的耗散問題更嚴(yán)重。解決熱量管理問題已成為高亮度LED應(yīng)用的先決條件。提高功率LED的亮度最直接的方法是增大輸入功率，而為了防止有源層的飽和必須相應(yīng)地增大p-n結(jié)的尺寸；增大輸入功率必然使芯片溫度升高，進(jìn)而使量子效率降低。單管功率的提高取決于器件將熱量從p-n結(jié)導(dǎo)出的能力、在保持現(xiàn)有芯片材料、結(jié)構(gòu)、封裝工藝、芯片上電流密度不變及等同的散熱條件下，單獨(dú)增加芯片的尺寸，芯片溫度將不斷上升光發(fā)射散熱器采用金屬散熱鰭片，這是最常見的散熱方式，常用金屬散熱鰭片作為外殼的一部分來增加散熱面積，但現(xiàn)有的金屬散熱鰭片由于結(jié)構(gòu)缺陷，散熱效果通常不理想，有待改進(jìn)其結(jié)構(gòu)來提高散熱效率。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的技術(shù)問題提供一種光發(fā)射散熱器的生產(chǎn)方法及其相關(guān)制品。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是工藝流程剪料——沖壓——清銑——涂導(dǎo)熱物——勾接——嵌彈簧卡環(huán)——包裝散熱器金屬鰭片采用0. 1至0. 5mm合金鋁連續(xù)沖壓而成，從而達(dá)到散熱器散熱面積越寬散熱效果越好的要求，比傳統(tǒng)型材散熱器節(jié)省材料70%——900% (越大型的越省材料)，由于本產(chǎn)品采用自動連續(xù)模具生產(chǎn)，在降低勞動強(qiáng)度的同時也大大降低了勞動成本。
光發(fā)射用圓錐形金屬鰭片散熱器的中間包含有空心或空心帶底圓柱體，所述“空心或空心帶底圓柱體”的空心形狀也可以是“一種空心圓錐體或空心圓菱形體或空心方形體；或者是帶底空心圓錐體、帶底空心圓菱形體、帶底空心方形體中的一種”。前述空心形狀在本發(fā)明中簡稱為“空心體”；空心體外圍的圓錐形金屬鰭片簡稱為 “鰭片型圓錐體”。空心體與鰭片型圓錐體既可以是一個整體，也可以是分拆的。當(dāng)空心體與鰭片型圓錐體呈可以分拆狀態(tài)時，則空心體緊套鰭片型圓錐體內(nèi)徑之中，兩者接觸的縫隙間可以填充上導(dǎo)熱物，為了保證空心體與鰭片型圓錐體在使用狀態(tài)下兩者不會分離脫落，可以采取如下措施措施1空心體與鰭片型圓錐體之間的縫隙間采用膠粘劑連接，使空心體與鰭片型圓錐體不分離。但是，此技術(shù)措施有缺點(diǎn)，即兩者的縫隙間因使用了膠粘劑，將會影響到導(dǎo)熱物的導(dǎo)熱，甚至無法使用導(dǎo)熱物，使用導(dǎo)熱物會影響膠粘劑的膠粘效果；隨著使用時間的增長，膠粘劑的膠粘力會變小，導(dǎo)致空心體與鰭片型圓錐體接觸不再緊密，甚至兩者分離和鰭片散落，嚴(yán)重影響散熱效果；措施2在鰭片型圓錐體上部有凹槽，空心體緊密套嵌于鰭片型圓錐體中間，兩者間的縫隙中填充有導(dǎo)熱物，在鰭片型圓錐體凹槽內(nèi)卡嵌彈簧卡環(huán)，利用彈簧卡環(huán)的收縮力量將兩者扣緊。因有彈簧卡環(huán)的物理力量將空心體與鰭片型圓錐體緊密地扣緊著，可以持久的保證空心體與鰭片型圓錐體不分離。彈簧卡環(huán)適宜使用不銹鋼材料。本發(fā)明的有益效果是1.光發(fā)射用圓錐形金屬鰭片采用合金鋁連續(xù)沖壓而成，從而達(dá)到散熱器散熱面積越寬散熱效果越好的要求，比傳統(tǒng)型材散熱器節(jié)省材料70%——900% (越大型的越省材料)，由于本產(chǎn)品采用自動連續(xù)模具生產(chǎn)，在降低勞動強(qiáng)度的同時也大大降低了勞動成本。 本發(fā)明金屬鰭片與圓柱體的連接在使用導(dǎo)熱物如硅膠的同時卡嵌有彈簧卡環(huán)，這也大大提高了散熱效果和使用壽命。2.本發(fā)明產(chǎn)品與現(xiàn)有產(chǎn)品(指參照產(chǎn)品)在同等室溫32度工作M小時后檢測結(jié)果如下3WLED燈具本產(chǎn)品重量是18. 95克，溫度46度，現(xiàn)有產(chǎn)品是127克53度；7WLED 燈具本產(chǎn)品是28. 8克46. 5度，現(xiàn)有產(chǎn)品是365克M度；9WLED燈具本產(chǎn)品是40. 75克47 度，現(xiàn)有產(chǎn)品是505克53. 5度；18WLED燈具本產(chǎn)品是50. 15克49度，現(xiàn)有產(chǎn)品是684克56 度——說明本發(fā)明的技術(shù)效果已達(dá)到顯著水平。3.在鰭片型圓錐體凹槽內(nèi)卡嵌彈簧卡環(huán)，利用彈簧卡環(huán)的力量將空心體與鰭片型圓錐體扣緊，因彈簧卡環(huán)的物理力量將空心體與鰭片型圓錐體緊密地扣緊著，可以無需使用膠粘劑將兩者緊密扣緊在一塊，可以保證兩者縫隙間的導(dǎo)熱物的導(dǎo)熱效果，提高了散熱器的散熱效果；及保證空心體與鰭片型圓錐體持久地緊扣呈一個整體，提高了散熱器的使用壽命。4.彈簧卡環(huán)使用不銹鋼材料，可以防止彈簧卡環(huán)生銹而影響散熱器的使用壽命。5.因散熱器鰭片厚度為0. 2-0. 4mm，薄于普通的散熱器鰭片厚度0. 1-0. 2mm，所以本發(fā)明產(chǎn)品的散熱效果更理想。隨著散熱器鰭片厚度的降低，等于降低了散熱器的本身重量，在節(jié)約了材料的同時，并減輕了整個光發(fā)射裝置的重量，利于光發(fā)射裝置安裝與移動。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖1是彈簧卡環(huán)外觀圖及其局部剖視放大圖。圖2是空心體立體圖。圖3是鰭片型圓錐體立體圖。圖4是散熱器總成圖。圖5是散熱器剖面圖。圖6是散熱器仰視圖。圖7是散熱器仰視圖及其鰭片連接底部局部剖視放大圖。圖8是散熱器正視面圖。圖9是俯視立體圖。圖10是仰視立體圖。圖1至圖5中1.彈簧卡環(huán)，2.空心體，3.鰭片型圓錐體，4.彈簧卡環(huán)缺口，5.鰭片型圓錐體中心洞，6.凹槽。
具體實(shí)施例方式工藝流程剪料——沖壓——清銑——涂導(dǎo)熱物——勾接——嵌彈簧卡環(huán)——包裝。光發(fā)射用圓錐形金屬鰭片采用0. 1至0. 5mm合金鋁連續(xù)沖壓而成，從而達(dá)到散熱器散熱面積越寬散熱效果越好的要求，比傳統(tǒng)型材散熱器節(jié)省材料70%——900% (越大型的越省材料)，由于本產(chǎn)品采用自動連續(xù)模具生產(chǎn)，在降低勞動強(qiáng)度的同時也大大降低了勞動成本。圖2的空心體(2)外徑及高度與圖3的鰭片型圓錐體中心洞(5)的內(nèi)徑及高度相同，空心體( 有底，底部有固定光發(fā)射體的孔。對空心體( 外壁及鰭片型圓錐體中心洞 (5)內(nèi)壁涂抹導(dǎo)熱物，然后將空心體(2)套(嵌)入鰭片型圓錐體中心洞(5)中，空心體O) 底部位于鰭片型圓錐體中心洞(5)的底部，將圖1的彈簧卡環(huán)(1)卡入圖4的鰭片型圓錐體凹槽(6)中，利用彈簧卡環(huán)(1)的收縮力將鰭片型圓錐體(3)與空心體(2)卡箍成一個整體，以持久地防止鰭片型圓錐體(3)與空心體(2)脫落，并利于導(dǎo)熱物布滿在兩者的縫隙中，以利于空心體O)上的熱量向鰭片型圓錐體(3)上傳導(dǎo)。制造散熱器的材料通常為金屬，如鋁合金、銅、鋁等。彈簧卡環(huán)(1)適宜于使用不銹鋼材料，其彈簧材料直徑一般為0. 5至14. 0mm，其它力學(xué)和工藝性能同常規(guī)。彈簧卡環(huán)缺口(4)的寬度在未使用狀態(tài)下一般為5至8mm。彈簧卡環(huán)(1)的內(nèi)徑通常比鰭片型圓錐體凹槽(6)的外徑小12-30mm。散熱器的外觀尺寸同常規(guī)尺寸。導(dǎo)熱物，可以是指導(dǎo)熱硅膠。散熱器鰭片相互之間通常是用掛鉤連接方式拼接，圖7是一種鰭片拼接形式。散熱器鰭片的連接形式也可以參照常規(guī)技術(shù)。散熱器鰭片在能維持適當(dāng)強(qiáng)度的前提下，鰭片越薄，其散熱效果越理想，通常其適宜的厚度為0. 2-0. 4mm。空心體O)也可以稱為“圓柱體”。
權(quán)利要求
1.一種散熱器制造方法，尤其是一種光發(fā)射散熱器的制造方法，散熱器金屬鰭片采用 0.1至0.5mm合金鋁連續(xù)沖壓而成，該散熱器的鰭片型圓錐體(3)中間緊套有空心體0)， 鰭片型圓錐體C3)上部有凹槽(6)，其特征在于所述的鰭片型圓錐體C3)用合金鋁連續(xù)沖壓而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱器制造方法生產(chǎn)的制品，其特征在于所述的鰭片型圓錐體⑶凹槽(6)中有彈簧卡環(huán)⑴。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱器制造方法生產(chǎn)的制品，其特征在于所述的鰭片型圓錐體(3)和空心體O)的接觸縫隙中填充有導(dǎo)熱物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱器制造方法生產(chǎn)的制品，其特征在于的彈簧卡環(huán)(1)是一種不銹鋼彈簧卡環(huán)(1)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱器制造方法生產(chǎn)的制品，其特征在于所述的鰭片型圓錐體(3)鰭片厚度為0. 2-0. 4mm。
全文摘要
一種散熱器的制造方法及其制品。本發(fā)明尤其是屬于光發(fā)射散熱器的制造方法及其制品。散熱器金屬鰭片采用0.1至0.5mm合金鋁連續(xù)沖壓而成，該散熱器的鰭片型圓錐體(3)中間緊套有空心體(2)，鰭片型圓錐體(3)上部有凹槽(6)，鰭片型圓錐體(3)凹槽中(6)有彈簧卡環(huán)(1)。鰭片型圓錐體(3)和空心體(2)的接觸縫隙中填充有導(dǎo)熱物。彈簧卡環(huán)(1)是一種不銹鋼彈簧卡環(huán)(1)。
文檔編號F21V29/00GK102506403SQ20111035181
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月9日
發(fā)明者羅哲兵 申請人:羅哲兵