專利名稱：一種大功率led散熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子和光學(xué)元器件的散熱裝置，特別涉及一種大功率LED (light emitting diode，發(fā)光二極管)的散熱裝置。
背景技術(shù)：
目前制作的用于照明的大功率LED的芯片的熱流密度超過了100『/CW2， 如何使大功率LED的熱量能夠及時(shí)地散發(fā)，以防止LE加勺溫升過高，是LED器件 封裝和器件應(yīng)用必須著重解決的核心問題。目前，國(guó)內(nèi)外普遍采用的方法是 通過改進(jìn)LED基板材料、封裝結(jié)構(gòu)，用改善熱傳導(dǎo)的方法來解決LED的散熱問 題。但是，對(duì)于用于照明等場(chǎng)合的大功率LED，這種方法很難見效。同時(shí)，對(duì) 于照明用的大功率LED，其冷卻部分的成本不能很高，尺寸不允許過大，也不 可能容許以電風(fēng)扇等方式來強(qiáng)化散熱。另外，當(dāng)熱沉和器件等的熱接觸熱阻， 小于某一范圍以后，要進(jìn)一步降低將導(dǎo)致成本的大幅度增加。因此，現(xiàn)有導(dǎo) 熱的冷卻方法不能解決大功率LED的散熱問題。利用相變傳熱的熱管技術(shù)是的解決大功率LED冷卻的一個(gè)重要方向。在用 于照明時(shí)， 一般的熱管遇到了問題。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的熱管中汽液是在同一管道中 的，若熱管被彎曲，就會(huì)導(dǎo)致冷卻效率的劇降。但是，為滿足造型需要，照 明用大功率LED的熱管是必須被彎曲的，所以傳統(tǒng)的熱管不能夠有效地解決大 功率LED的散熱問題?，F(xiàn)有的回路熱管(一種無動(dòng)力閉式相變傳熱設(shè)備，由蒸發(fā)器、蒸汽管道、 冷凝器、回液管道、儲(chǔ)液器五個(gè)部分組成)技術(shù)是一種先進(jìn)的相變冷卻技術(shù)， 是電子芯片高熱流密度冷卻的主要方向，但是，現(xiàn)有的回路熱管技術(shù)直接應(yīng)用在大功率LED的散熱上遇到制造成本高、加工不方便、散熱設(shè)計(jì)不能滿足造 型需求、毛細(xì)結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜難以制造等缺點(diǎn)，不利于大功率LED產(chǎn)品的市場(chǎng)化。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是針對(duì)大功率LED散熱問題缺乏有效解決方法的狀態(tài)，提出了一 種大功率LED的散熱裝置。它具有散熱效率高、散熱設(shè)計(jì)能滿足造型需求、 均溫性好、結(jié)構(gòu)緊湊、加工方便、熱阻小、重量輕、成本低、節(jié)能效果顯著 等特點(diǎn)。本發(fā)明的技術(shù)方案為 一種大功率LED散熱裝置，其特征在于，它包括 大功率LED、蒸發(fā)器、循環(huán)管、冷凝器、儲(chǔ)液器，蒸發(fā)器為平板狀，蒸 發(fā)器的壁面直接與大功率LED焊接，蒸發(fā)器、冷凝器和儲(chǔ)液器通過循環(huán)管 依次連接。所述平板狀蒸發(fā)器內(nèi)部和所述儲(chǔ)液器內(nèi)部都平鋪有毛細(xì)結(jié)構(gòu)的絲網(wǎng)；蒸 發(fā)器內(nèi)部和儲(chǔ)液器內(nèi)部的毛細(xì)結(jié)構(gòu)絲網(wǎng)是連為一體的。所述循環(huán)管依次連接蒸發(fā)器、冷凝器和儲(chǔ)液器，穿過儲(chǔ)液器伸入到平 板式蒸發(fā)器內(nèi)部的回流管段部分在其管壁開有數(shù)個(gè)便于工質(zhì)液體盡快回流到 蒸發(fā)器內(nèi)的毛細(xì)結(jié)構(gòu)絲網(wǎng)上的小孔。所述平板式蒸發(fā)器與儲(chǔ)液器之間用可有效地防止蒸發(fā)器中的蒸氣竄入儲(chǔ) 液器的蒸氣擋板隔離開。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明散熱效率高、散熱設(shè)計(jì)能滿足造型需求、 均溫性好、結(jié)構(gòu)緊湊、加工方便、熱阻小、重量輕、成本低、節(jié)能效果顯著。


圖1為本發(fā)明用于大功率LED散熱裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明用于大功率LED散熱裝置中蒸發(fā)器剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示大功率LED散熱裝置結(jié)構(gòu)示意圖，裝置包括蒸發(fā)器1 、循 環(huán)管2 (包括2a，2b，2c等段)、冷凝器3 、儲(chǔ)液器5等四個(gè)部分組 成；與被冷卻的大功率LED 9連接。蒸發(fā)器1為平板狀，冷凝器3可 以是柔性的，可以滿足任何造型需要。大功率LED 9通過焊接材料10與 蒸發(fā)器1的壁面焊接。在蒸發(fā)器1內(nèi)部和儲(chǔ)液器5內(nèi)部都平鋪有毛細(xì)結(jié) 構(gòu)絲網(wǎng)ll ，且蒸發(fā)器1內(nèi)部和儲(chǔ)液器5內(nèi)部的毛細(xì)結(jié)構(gòu)絲網(wǎng)ll是連為 一體的。絲網(wǎng)11的毛細(xì)作用將液體工質(zhì)4往上吸，使得毛細(xì)結(jié)構(gòu)11充 滿工質(zhì)液體。大功率LED 9發(fā)出的熱量，通過焊接材料10及蒸發(fā)器1的 壁面?zhèn)鞯秸舭l(fā)器1時(shí)，蒸發(fā)器1內(nèi)部的絲網(wǎng)毛細(xì)結(jié)構(gòu)11及蒸發(fā)器1內(nèi) 部的工質(zhì)4同時(shí)被加熱，蒸發(fā)器1中的工質(zhì)4便會(huì)受熱蒸發(fā)成汽體，將 大功率LED 9產(chǎn)生的熱量帶走，并通過如圖2所示蒸發(fā)器剖面結(jié)構(gòu)示意圖中 由蒸發(fā)器1的壁面、蒸發(fā)器1中的絲網(wǎng)毛細(xì)結(jié)構(gòu)11及蒸發(fā)器1中的翅 片7共同構(gòu)成的蒸汽槽道12 ，沿著循環(huán)管2的蒸汽管段2a到達(dá)冷凝 器3中的循環(huán)管2的冷凝器管段2b中，并在冷凝器3的循環(huán)管2的冷 凝器管段2b中通過自然冷卻或者強(qiáng)制冷卻的方式被冷凝成了液體，釋放出 潛熱，然后，再通過循環(huán)管2的液體回流管段2c在絲網(wǎng)毛細(xì)結(jié)構(gòu)11產(chǎn) 生的毛細(xì)泵力及重力的共同作用下沿著液體回流管段2c穿過儲(chǔ)液器5回 流到蒸發(fā)器1中循環(huán)管2c管段中，再通過蒸發(fā)器1中的循環(huán)管2c的管 壁上的小孔8回流到蒸發(fā)器1中的絲網(wǎng)毛細(xì)結(jié)構(gòu)11中，如此形成了一 個(gè)工質(zhì)4的流動(dòng)循環(huán)和熱量傳遞過程。儲(chǔ)液器5內(nèi)裝有工質(zhì)液體，作用主要是啟動(dòng)的時(shí)候容納在循環(huán)管2的蒸汽管段2a和冷凝器管段2b中的液 體，并且在運(yùn)行時(shí)防止工質(zhì)液體來不及回流造成蒸發(fā)器1干涸。蒸氣擋板 6的作用是將蒸發(fā)器1中的蒸氣與儲(chǔ)液器5中的空間隔離開來，可以有 效地防止蒸發(fā)器1中的蒸氣竄入儲(chǔ)液器5中。
權(quán)利要求
1. 一種大功率LED的散熱裝置，其特征在于，它包括大功率LED，蒸發(fā)器、循環(huán)管、冷凝器、儲(chǔ)液器；所述蒸發(fā)器為平板狀，蒸發(fā)器的壁面直接與大功率LED焊接；蒸發(fā)器、冷凝器和儲(chǔ)液器通過循環(huán)管依次連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種大功率LED散熱裝置，其特征在于所述平板狀蒸 發(fā)器內(nèi)部和所述儲(chǔ)液器內(nèi)部都平鋪有毛細(xì)結(jié)構(gòu)的絲網(wǎng)，且蒸發(fā)器內(nèi)部和儲(chǔ)液 器內(nèi)部的毛細(xì)結(jié)構(gòu)絲網(wǎng)是連為一體的。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種大功率LED散熱裝置，其特征在于所述循環(huán)管依 次連接蒸發(fā)器、冷凝器和儲(chǔ)液器；穿過儲(chǔ)液器伸入到平板式蒸發(fā)器內(nèi)部的 回流管段部分在其管壁開有數(shù)個(gè)便于工質(zhì)液體盡快回流到蒸發(fā)器內(nèi)的毛細(xì)結(jié) 構(gòu)絲網(wǎng)上的小孔。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種大功率LED散熱裝置，其特征在于所述平板式蒸 發(fā)器與儲(chǔ)液器之間用可有效地防止蒸發(fā)器中的蒸氣竄入儲(chǔ)液器的蒸氣擋板隔 離開。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種大功率LED散熱裝置，特點(diǎn)是它包括大功率LED、蒸發(fā)器、循環(huán)管、冷凝器、儲(chǔ)液器，蒸發(fā)器為平板狀，蒸發(fā)器的壁面直接與大功率LED焊接，蒸發(fā)器、冷凝器和儲(chǔ)液器通過循環(huán)管依次連接。穿過儲(chǔ)液器伸入到平板式蒸發(fā)器內(nèi)部的回流管段部分在其管壁開有數(shù)個(gè)便于工質(zhì)液體盡快回流到蒸發(fā)器內(nèi)的毛細(xì)結(jié)構(gòu)絲網(wǎng)上的小孔；平板狀蒸發(fā)器內(nèi)部和所述儲(chǔ)液器內(nèi)部都平鋪有毛細(xì)結(jié)構(gòu)的絲網(wǎng)，平板式蒸發(fā)器與儲(chǔ)液器之間用可有效地防止蒸發(fā)器中的蒸氣竄入儲(chǔ)液器的蒸氣擋板隔離開。本發(fā)明裝置具有散熱效率高、散熱設(shè)計(jì)能滿足大功率LED的造型需求、均溫性好、結(jié)構(gòu)緊湊、加工方便、熱阻小、重量輕、成本低、節(jié)能效果顯著等特點(diǎn)，可有效地解決大功率LED的散熱難題。
文檔編號(hào)H01L23/34GK101275734SQ200810037050
公開日2008年10月1日 申請(qǐng)日期2008年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月7日
發(fā)明者劉美靜, 華澤釗, 程遠(yuǎn)霞, 魯祥友 申請(qǐng)人:上海理工大學(xué)