基于室溫液態(tài)金屬的陶瓷基板led散熱系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及LED散熱領(lǐng)域，特別是基于室溫液態(tài)金屬的陶瓷基板LED散熱系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]LED光源是一種綠色、節(jié)能、環(huán)保的新一代光源，廣泛應(yīng)用于道路、廣場(chǎng)、室內(nèi)等場(chǎng)合。由于LED面積非常小，工作時(shí)大量的熱量無(wú)法及時(shí)散去，導(dǎo)致LED工作時(shí)溫度過(guò)高，特別是對(duì)于集成封裝的LED光源，高溫對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)品產(chǎn)生不利的影響，尤其LED芯片的PN結(jié)長(zhǎng)期工作在高溫狀態(tài)，其光學(xué)性能會(huì)很快衰減，嚴(yán)重影響LED的使用壽命。這是LED光源在應(yīng)用中需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。LED陶瓷封裝基板是一種高導(dǎo)熱無(wú)機(jī)材料，并且擁有良好的絕緣性能，價(jià)格低廉，大幅降低光源的成本。但是陶瓷封裝LED光源模塊在應(yīng)用過(guò)程中，光源模塊和散熱體之間的熱阻成為了整個(gè)散熱系統(tǒng)中瓶頸問(wèn)題，一般情況下，使用導(dǎo)熱硅脂作為導(dǎo)熱介質(zhì)，但這種方式存在致命的缺陷，硅脂的導(dǎo)熱系數(shù)較低，并且長(zhǎng)時(shí)間使用后，硅油逐漸揮發(fā)，硅脂老化成白色粉末，進(jìn)一步阻礙導(dǎo)熱。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)存在采用硅脂作為導(dǎo)熱介質(zhì)的問(wèn)題，提供一種新型的基于室溫液態(tài)金屬的陶瓷基板LED散熱系統(tǒng)。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:基于室溫液態(tài)金屬的陶瓷基板LED散熱系統(tǒng)，包含有，
[0005]散熱體，其具有散熱體平面；
[0006]陶瓷封裝LED光源模塊，其具有光源模塊平面，又，所述光源模塊平面與所述散熱體平面相對(duì)設(shè)置；以及，
[0007]室溫液態(tài)金屬層，其處于所述散熱體平面與所述光源模塊平面間。
[0008]作為基于室溫液態(tài)金屬的陶瓷基板LED散熱系統(tǒng)的優(yōu)選方案，所述陶瓷封裝LED光源模塊由陶瓷封裝基板和置于所述陶瓷封裝基板上的LED組成。進(jìn)一步地，所述散熱體上有散熱體結(jié)合孔，所述陶瓷封裝基板上有基板結(jié)合孔，藉由螺件連接所述散熱體結(jié)合孔及所述基板結(jié)合孔，使得所述散熱體與所述陶瓷封裝LED光源模塊相固定地結(jié)合。
[0009]作為基于室溫液態(tài)金屬的陶瓷基板LED散熱系統(tǒng)的優(yōu)選方案，所述室溫液態(tài)金屬層系采用在攝氏100度以下呈液態(tài)的金屬或合金。
[0010]作為基于室溫液態(tài)金屬的陶瓷基板LED散熱系統(tǒng)的優(yōu)選方案，所述散熱體平面系光滑的平面或帶有微孔結(jié)構(gòu)的平面。
[0011]作為基于室溫液態(tài)金屬的陶瓷基板LED散熱系統(tǒng)的優(yōu)選方案，所述散熱體具有翅片結(jié)構(gòu)。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型至少具有以下優(yōu)點(diǎn):充分利用陶瓷特有的表面微孔結(jié)構(gòu)，將陶瓷封裝LED光源模塊與散熱體的接觸面積擴(kuò)大一倍以上。陶瓷封裝LED光源模塊在LED工作時(shí)釋放熱量，使得室溫液態(tài)金屬層呈現(xiàn)液態(tài)，該材料在液態(tài)時(shí)會(huì)滲透到光源模塊平面和散熱體平面的微孔結(jié)構(gòu)中且完全充盈，可將LED的熱量快速的傳導(dǎo)出來(lái)，使LED結(jié)溫保持在較低溫度，提升LED性能，提高LED壽命。徹底解決陶瓷封裝LED光源模塊在應(yīng)用中的散熱瓶頸。另，由于室溫液態(tài)金屬具有良好的浸潤(rùn)性，該材料不會(huì)從光源模塊平面和散熱體平面之間的空隙中流出，而是浸潤(rùn)到每一個(gè)微孔結(jié)構(gòu)中。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2是本實(shí)用新型一實(shí)施例中陶瓷封裝LED光源模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖3是本實(shí)用新型一實(shí)施例中散熱體的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)說(shuō)明。
[0017]請(qǐng)參見(jiàn)圖1至3，圖中所示的是基于室溫液態(tài)金屬的陶瓷基板LED散熱系統(tǒng)，其主要由散熱體1、陶瓷封裝LED光源模塊2及室溫液態(tài)金屬層3。
[0018]所述散熱體I是一種或多種散熱材料，包括鋁、鐵、銅、銀、金或陶瓷，通過(guò)模具加工或機(jī)械加工形成。所述散熱體I具有散熱體平面10。所述散熱體平面10進(jìn)行微孔陣列或打毛處理，即，所述散熱體平面10具有微孔結(jié)構(gòu)。通過(guò)增加所述散熱體I和所述陶瓷封裝LED光源模塊2的接觸表面積，可降低熱阻至1/3。本實(shí)施例中，所述散熱體I具有翅片結(jié)構(gòu)。
[0019]所述陶瓷封裝LED光源模塊2是一種大功率集成封裝模塊。所述陶瓷封裝LED光源模塊2由陶瓷封裝基板和置于所述陶瓷封裝基板上的LED組成。所述陶瓷封裝LED光源模塊2具有光源模塊平面20。所述光源模塊平面20具有陶瓷特有的微孔結(jié)構(gòu)。所述光源模塊平面20的表面積是平整狀況下的3倍。又，所述光源模塊平面20與所述散熱體平面10相對(duì)設(shè)置。
[0020]所述室溫液態(tài)金屬層3處于所述散熱體平面10與所述光源模塊平面20間。所述室溫液態(tài)金屬層3系作為所述散熱體I及所述陶瓷封裝LED光源模塊2的導(dǎo)熱介質(zhì)。所述室溫液態(tài)金屬層3系采用一種在攝氏100度以下就呈現(xiàn)為液態(tài)的金屬或合金，包括以下元素的至少一種:鎵、銦、鋅、錫、鎂、銅或金。所述室溫液態(tài)金屬層3的材料、制備方法等均系現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。
[0021]所述散熱體I上有散熱體結(jié)合孔，所述陶瓷封裝基板上有基板結(jié)合孔，藉由螺件4連接所述散熱體結(jié)合孔及所述基板結(jié)合孔，使得所述散熱體I與所述陶瓷封裝LED光源模塊2相固定地結(jié)合。所述室溫液態(tài)金屬層3通過(guò)分子運(yùn)動(dòng)浸潤(rùn)到所述散熱體平面10與所述光源模塊平面20，并將兩個(gè)表面完全結(jié)合，大幅提升導(dǎo)熱性能，降低熱阻。通過(guò)這一結(jié)構(gòu)，解決陶瓷封裝LED光源模塊2的散熱瓶頸問(wèn)題。
[0022]以上僅表達(dá)了本實(shí)用新型的實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于室溫液態(tài)金屬的陶瓷基板LED散熱系統(tǒng)，其特征在于，包含有， 散熱體，其具有散熱體平面； 陶瓷封裝LED光源模塊，其具有光源模塊平面，又，所述光源模塊平面與所述散熱體平面相對(duì)設(shè)置；以及， 室溫液態(tài)金屬層，其處于所述散熱體平面與所述光源模塊平面間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于室溫液態(tài)金屬的陶瓷基板LED散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述陶瓷封裝LED光源模塊由陶瓷封裝基板和置于所述陶瓷封裝基板上的LED組成。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于室溫液態(tài)金屬的陶瓷基板LED散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述散熱體上有散熱體結(jié)合孔，所述陶瓷封裝基板上有基板結(jié)合孔，藉由螺件連接所述散熱體結(jié)合孔及所述基板結(jié)合孔，使得所述散熱體與所述陶瓷封裝LED光源模塊相固定地結(jié)合。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的基于室溫液態(tài)金屬的陶瓷基板LED散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述室溫液態(tài)金屬層系采用在攝氏100度以下呈液態(tài)的金屬或合金。5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的基于室溫液態(tài)金屬的陶瓷基板LED散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述散熱體平面系光滑的平面或帶有微孔結(jié)構(gòu)的平面。6.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的基于室溫液態(tài)金屬的陶瓷基板LED散熱系統(tǒng)，其特征在于，所述散熱體具有翅片結(jié)構(gòu)。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及基于室溫液態(tài)金屬的陶瓷基板LED散熱系統(tǒng)，包含有，散熱體，其具有散熱體平面；陶瓷封裝LED光源模塊，其具有光源模塊平面，又，所述光源模塊平面與所述散熱體平面相對(duì)設(shè)置；以及，室溫液態(tài)金屬層，其處于所述散熱體平面與所述光源模塊平面間。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：突破LED的散熱瓶頸，擴(kuò)大散熱通道，大幅度降低熱阻，解決LED的散熱問(wèn)題。
【IPC分類】H01L33/64
【公開(kāi)號(hào)】CN205122643
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521006875
【發(fā)明人】陸哲, 汪玉文
【申請(qǐng)人】上海策元實(shí)業(yè)有限公司
【公開(kāi)日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2015年12月8日