[实用新型]一种带有冷却装置的LED集成结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于照明、背光源模组、电视机、LED点阵显示屏、投影设备等的带有冷却装置的LED集成结构，特别是涉及一种大功率的LED集成结构的冷却装置。

背景技术

LED光源，特别是大功率的LED光源，发光时热量集中，如果LED芯片产生的热量不及时散发出去，LED光源的温度过高，就会导致LED的光效降低、寿命低等，因此如何将LED芯片发光时产生的热量迅速有效的散发出去成了普及应用LED光源的瓶颈。如何提高LED光源的光效，以及如何提高LED光源的散热性能从而延长使用寿命，是目前行业上的重要技术难题。现有的解决LED光源的散热问题，一种方案是改善LED集成结构，使LED光源产生的热量更易散发出去，另一种方案是增加冷却结构。

现有常用的大功率LED集成结构通常采用支架封装成的单一个体LED发光管再集成的方式。

申请号为200810135621.5的发明专利中，公开了一种发光二极管封装装置、散热基座与电极支架组合及其方法，该发光二极管封装装置包含：一发光二极管晶粒、一由高导热材质制成且供晶粒接触放置的散热基座、一电极支架、一定位单元及一包覆体。散热基座由金属或陶瓷等高导热材质制成，包括底盘、本体及本体顶面的凹陷部。晶粒置于凹陷部的底面。电极支架由金属材质冲出成型，包括一基板及一自基板的镂空区周缘轴向延伸且界定出一容置空间的定位壁。定位单元设于散热基座与电极支架至少其中之一，用以使散热基座嵌卡固定于该电极支架的容置空间中。该定位单元可以是包括至少一个自该电极支架的定位壁内壁面凸出的卡榫凸点，也可以是包括一自该散热基座近顶面处径向向外凸伸的凸缘。包覆体以射出成型方式制成，将相互嵌卡固定的散热基座与电极支架部分包覆结合。

现有的这种发光二极管封装装置、散热基座与电极支架组合及其方法，存在以下缺陷和不足：

1)晶粒通过阶梯柱状的散热基座作第一散热体，由于柱状的散热基座不直接接触空气来散热，而且其具有一定的金属实心长度，由于需要较长的金属传导散热距离才能将热散发于空气，且散热基座与空气的接触面积小，因此晶粒发光时产生的热量会起到热聚集效应。为了提高散热性能，该散热基座一般还需设计与散热基座直接热传导接触的其它高散热性能的金属或陶瓷等散热件，透过散热件来最终散热。这种方式一方面增加了热传导散热的距离，另一方面由于散热基座与散热件分属两个零件，两者就是使用导热胶粘合在一起也还是有巨大的热阻，晶粒发光时基本上会保持散热基座这边温度很高，散热件这边温度与环境温度差不多的现象，达不到将散热基座上的热量迅速散发出去的目的，散热效果很差。

2)由于多了柱状的散热基座及电极支架等，与散热件又是不同的零件，所以零件多结构复杂，厚度较厚，不利于装配，成本也高；发光二极管与布图电路导电层的电性连接需经过电极支架，结构复杂，中间环节的热阻多，降低了LED芯片的发光效率及散热效率。

申请号为200720172030公开了一种引脚式大功率LED器件的封装结构，包括LED晶片、透镜、印刷PCB板、金属热沉体、金线和引脚；金属热沉体包括基座和该基座上的凸台，而且基座的上表面面积至少是凸台的上表面面积的2倍；印刷PCB板与基座胶粘在一起；在印刷PCB板下方的基座上设置有通孔，借助该通孔引脚与印刷PCB板电连接；透镜罩扣LED晶片和印刷PCB板并借助灌胶工艺粘固在印刷PCB板上。这种大功率的引脚式大功率LED器件，虽然增大了金属热沉体的基座面积，但散热效果还是较差，即使另外配置散热器，由于散热时须将LED芯片上的热量传导给凸台和基座上，再传给金属热沉体，再由金属热沉体传导给散热器，由于热传导增加了中间环节，以及很厚的金属传热体对应的很长的传热路径，因此热阻很高，导热效果很差。还有透镜要先靠罩扣在印刷PCB板上，再由灌胶来粘固是很难实现的，因为透镜先靠罩扣在印刷PCB板上时很难定位准确，以及灌胶时会使透镜移位，透镜位置无法准确定义。引脚要与印刷PCB板上方的布图电路电连接并穿过印刷PCB板和金属热沉体，加工复杂，工艺难度大，LED晶片与印刷PCB上的布图电路的电性连接需经过电极支架，结构复杂，中间环节的热阻多。