[发明专利]高散热性LED照明装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种照明装置，特别涉及一种高散热性LED照明装置及其制造方法。

背景技术

与普通光源相比，LED具有省电、寿命长及反应时间快等优点，已经在汽车照明、装饰照明等照明领域广泛应用。对于单个LED而言，如果热量集中在尺寸很小的芯片内而不能有效散出，则会导致芯片温度升高，LED输出光功率减少，加速芯片退化，器件寿命缩短。研究表明：当温度超过一定值，器件的失效率将呈指数规律攀升，元件温度每上升2℃，可靠性下降10％。为了保证器件的寿命，一般要求PN结结温在110℃以下。当多个LED密集排列组成白光照明系统时，热量的耗散问题更严重。

针对LED的散热问题，现有解决手段包括在结构和材料等方面对器件的热系统进行优化设计，例如，在封装结构上，采用大面积芯片倒装结构、金属线路板结构、导热槽结构、微流阵结构等；在材料的选取方面，选择合适的基板材料和粘贴材料，用硅树脂代替环氧树脂。现在比较常见的LED照明灯散热方法是直接把LED发光管焊接在PCB铝基板的正面，在下面装有高导热基板，由PCB铝基板把热量传递到高导热基板上进行散热。申请号为：200610095207.7的发明专利公开了一种LED芯片散热装置，该装置包括：在LED芯片底面依次装焊的高导热基板和散热片，所述散热片下面装焊有一对与散热片形成电偶对的N型和P型半导体层，在N型和P型半导体层下面分别装焊正、负电极，在电极下面装焊有外层散热片。这种散热装置的缺点是：散热能力有限，散热效果差，高导热材料的选择有限，不能满足LED照明灯的散热要求，且外观较差。

发明内容

为解决上述LED灯的散热问题，本发明的目的在于提供一种具有高散热性的LED照明装置，进一步还可提高LED发光管的使用寿命。

本发明的第二个目的在于提供一种LED照明装置的散热装置。

本发明的第三个目的在于提供一种高散热性LED照明装置制作方法。

高散热性LED照明装置，由基板、LED发光管和高导热基板组成，所述基板上设有一个或一个以上通孔，LED发光管位于基板上的通孔中，其管脚固定在基板背面，LED发光管发光面位于基板正面，基板背面连接有高导热基板。

所述位于基板通孔中的LED发光管与基板间留有缝隙。

所述通孔的形状为以正方形为主体，在正方形的两相对侧边分别形成一个半圆形。

所述通孔为正方形、矩形、圆形或椭圆形。

所述LED发光管管脚具有散热片。

所述高散热性LED照明装置还包括配光罩和外框，所述配光罩安装在基板正面，将LED发光管封在配光罩内，外框安装于基板背面，将高导热基板封在外框内，所述外框侧壁具有通风孔，外框底面具有散热栅栏。

所述基板为PCB铝基板。

一种LED照明装置散热结构，由导电基板和高导热基板组成，所述导电基板上设有一个或一个以上通孔，导电基板背面连接有高导热基板，基板背面安装有外框，外框将高导热基板封于其中，所述外框侧壁具有通风孔，外框底面具有散热栅栏。

高散热性LED照明装置制作方法，包括以下步骤：

1)在PCB铝基板上挖出供LED发光管安装的通孔；

2)通过线路的制作把焊盘制作在PCB铝基板的反面；

3)将LED发光管置于PCB铝基板上的通孔内，LED发光管带散热片的管脚固定在PCB铝基板背面。

所述高散热性LED照明装置制作方法，还包括步骤：将配光罩固定在PCB铝基板正面，将外框固定在PCB铝基板背面。

本申请所述的PCB铝基板上挖有供LED发光管安装的通孔，LED发光管与PCB铝基板间留有缝隙，这样会使LED发光管在工作时所产生的热量使其周围空气尤其是基板两侧的空气形成对流来散热；外框侧壁上设有通气孔，通过此通气孔可以保持所述高散热性LED照明装置内部的空气与外部空气的流通，利于散热，另外可以防止该照明装置由于内部温度过高而产生水蒸汽；外框底面具有散热栅栏，可以将该照明装置内部的热量快速散到照明装置外；LED发光管管脚具有散热片，将散热片平焊在PCB铝基板背面的线路焊盘上，可以增加LED发光管的散热面积，LED发光管管脚固定在基板背面也有利于热传导；PCB铝基板背面安装有高导热基板，当LED发光管工作时，电流通过发光管使发光管产生热量，由LED发光管上的散热片把热量传递到PCB铝基板上，进行散热，再由PCB铝基板下面的另一高导热基板进行传导散热，散热速度快；这样可以减缓芯片温度升高和退化，增大LED输出光效率，大大提高了元器件和LED照明灯的使用寿命。