[发明专利]一种高效率发光二极管散热模组

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光二极管散热模组，属于散热应用之技术领域，该散热模组结构可用于发光二极管元件组装使用上。

背景技术

随着发光二极管元件功率的不断提高，工作废热量增加而排放量未等量提高，造成元件温度上升工作效率降低甚至于损坏元件的问题。检讨常用的散热方式，例如发光二极管元件通过电路基板、散热胶与散热器的接触，使电器元件的热量传导到散热器排出。然实际使用显示目前的散热方式仍存在如下三项热阻缺点，一.散热器与发光二极管元件之间，存在绝缘封装用的高热阻塑料层结构；二.发光二极管电子元件安装在高热阻绝缘的聚脂电路基板上；三.使用散热胶于各结构层间，因散热胶热传导率只有1~5w/k·m，且介面会存在气泡与结构缺陷等，造成产品巨大的热不稳定性。因此目前提高散热器鳍片面积或提高风扇转速等方法，只是治标方法未能改善上述缺点。在克服上述问题的发展上有下列几种方式，如技术一，日本专利JP2004-200347A，公开了一种技术：以金刚石与金属材料为混合物，为发光二极管p极与n极间积层构造的导电散热层，然该技术是改善发光二极管p/n内部结构的导电散热层，对于外部高热堵塞堆积状况未能解决前述问题。技术二，如日本专利JP平5-347369A，公开了一种技术：以金刚石细颗粒混合环氧树脂或珪酸酯，作为电子元件的散热绝缘封装层，该技术改善了发热电子元件的上部封装层散热问题，但对于下部高热阻绝缘电路板与散热胶介面缺陷的问题，未能提供解决问题的方法。技术三，如中国专利CN1545148A，公开了一种技术：为大功率发光二极管贴装在金刚石基板上的散热结构，然该技术使用多层散热胶于各结构层间，以期达成热传导目的。该技术因增加多层散热胶介面造成热阻的提高，仍未合理解决热传导问题。技术四，如中国专利CN1941347A，公开了一种技术：于一基板上覆盖有一含有钻石粉末与环氧树脂的导热绝缘层，使绝缘层上置半导体芯片的热量经由导热绝缘层排除至外界。然该专利技术仍有以下几项问题，一.导热绝缘层制作於基板上，而基板与外部散热器使用散热胶为导热介质，才能使得热能通过基板到达外部的散热器，再与外界空气进行热交换散热，因此未改善散热胶左右散热功能的问题；二.导热绝缘层制作使用钻石粉末与环氧树脂两种原料，该组成物的强度、耐热性能与膨胀系数，无法在大功率发光二极管高温且开关频繁的环境下稳定工作，造成快速降低使用寿命的问题。综合上述几项新开发之技术显示，有关热传导整体性的问题仍未合理解决。

发明内容

本发明的目的，在于针对上述整体散热产生热阻的问题，提供一种确保散热高效率的发光二极管散热模组。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种高效率的发光二极管散热模组，其特征在于：该散热模组，它包括一散热器，该散热器为不使用散热胶的模组结构，在散热器吸热端面上直接积层制作含有金刚石成份的电绝缘导热层，该电绝缘导热层上部依需求制作金属电路层，在金属电路层上安装并封装一个或多个发光二极管芯片。

该散热器具有以下结构特征：

制作成前置散热鳍片或後置散热鳍片，各式不同形状的散热座及鳍片组成体；

制作成不同形状配置的热管、散热座及鳍片组成体；

制作成不同形状配置的半导体制冷器、热管及鳍片组成体；

其吸热端面上制作含金刚石成份的电绝缘导热层，可由凹面、平面或凸面的不同角度曲面制成；

其吸热端面上制作含金刚石成份的电绝缘导热层，使用含金刚石成份的复合材料，经挤出、压模、注射、网印、喷涂或灌模等相关方式，形成适当形状与厚度的绝缘导热层。

其吸热端面上制作含金刚石成份的电绝缘导热层，含金刚石成份的复合材料组成物由补强纤维、金刚石细颗粒与高分子结合剂制成。

其吸热端面上制作含金刚石成份的电绝缘导热层，金刚石颗粒度在0.5-100微米之间。

其吸热端面上制作含金刚石成份的电绝缘导热层，该金刚石层可使用化学气相沉积法制成，厚度3-300微米的多晶结构层。

本发明的发光二极管散热模组可以达到下述目标：

1.不使用散热胶，各接合面完整无气泡无缺陷，提高热传效益；

2.调整电绝缘导热层材料结构，使该组成物的强度、耐热性能与膨胀系数等改善，以提高大功率发光二极管的使用寿命。

附图说明

图1为发光二极管前置散热片的散热模组立体剖面示意图；

图2为发光二极管後置散热片的散热模组立体示意图。