[发明专利]散热装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种散热装置。此外，本发明还涉及一种上述类型的散热装置的制造方法。

背景技术

当今的照明系统中，以LED模块作为光源的照明系统得到了越来越多的应用。LED模块对散热有很高的要求，因为散热直接影响LED模块的性能和寿命。为此，在现有技术中应用了多种材质和形状的散热装置，例如铝制的散热装置，其具有良好的散热性能，但其重量相对较大。因此现在越来越多的使用由导热塑料制成的散热装置。为了改善这种类型的散热装置的散热性能，通常在散热装置的圆周上设置有多个彼此均匀分布的散热片，并且在散热装置与LED模块的印刷电路板的接触面上布置有金属板或者筒状的金属插入物，该金属板或者筒状的金属插入物通常在制造散热装置的过程中就已经模制到了散热装置的导热塑料本体中了。然而，对于散热装置的散热性能来说，起决定性作用的是散热装置的各个散热片的散热能力。现有类型的塑料散热装置并不能本质上提高整个散热装置的散热性能。

发明内容

因此，本发明的目的是提出一种具有改善的散热性能的散热装置。该散热装置具有良好的散热性能，同时重量相对较轻，并且相对于传统的全金属散热装置价格更加低廉。本发明的另一目的是提出一种上述类型的散热装置的制造方法。

本发明的第一个目的通过一种散热装置由此实现，即该散热装置具有：与待散热物体导热接触的第一散热结构和第二散热结构，其中，第一散热结构包括多个第一散热片以及第二散热结构包括多个第二散热片，其中，第一散热片插入到形成在第二散热片中的空腔中。根据本发明的散热装置通常应用在照明系统中，尤其是应用在LED照明系统中。作为光源的LED模块的芯片产生的热量通过承载LED芯片的印刷电路板传递给散热装置的第一和第二散热结构。根据本发明的散热装置能够快速地降低LED芯片结温，从而显著地提高LED芯片的发光效率，延长LED模块的使用寿命。

根据本发明提出，第一散热片具有比第二散热片高的导热性能。在本发明的设计方案中，第一散热片通常由铜、铝等纯金属制成，当然也可以由其他具有高的导热性能的金属制成。而第二散热片由导热塑料制成。由于第一散热片插入到了第二散热片的空腔中，并且第一散热片具有更高的导热性能，这显著地提高了第二散热片的散热能力，进而提高了整个散热装置的散热能力，加快了从LED芯片上排散热量的速度，达到快速降低LED芯片结温的目的。

根据本发明的一个优选的设计方案，第一散热结构还具有承载组件，该承载组件承载通常设计为LED模块的待散热物体并与各个第一散热片导热连接。通过应用该承载组件，能够使来自LED模块的热量更加均匀地传递到各个第一散热片上，从而将热量均匀地排散出去。

优选的是，第二散热结构还具有基体，该基体具有容纳承载组件的容纳部。承载组件稳固地容纳在基体中，进而使作为LED模块的待散热物体也保持在基体中，由此，通过散热装置尽可能地将LED模块包围起来，这更加有利于对LED模块进行散热。

优选的是，承载组件包括叠置在一起的导热板和安装板，其中第一散热片分别嵌入到导热板和安装板中，并且安装板将各个第一散热片连接成一整体。导热板的一个面与待散热物体紧密接触，另一个面支承在安装板上，而安装板则抵靠在基体容纳部的相应的底面上。各个第一散热片又分别嵌入到导热板和安装板的侧边上。通过应用这种结构，各个第一散热片可以良好地保持在安装板上，并且又可以将来自导热板的热量均匀地传导出去。

进一步优选的是，导热板和安装板上分别开设有多个槽口，第一散热片分别插入到槽口中，从而确保导热板与第一散热片的导热连接，以及安装板与第一散热片的固定连接。

根据本发明提出，第二散热片与基体由导热系数在1-4W/m·k之间的导热塑料一体制成。在本发明的优选的设计方案中，导热材料可以是PP、PPS、PA或ABS等材料。这种材料显著地降低了整个散热装置的重量，并且简化了制造工艺。

优选的是，与第一散热片一样，导热板也由导热系数大于4W/m·k的金属材料制成。在本发明的优选的设计方案中，导热板和第一散热片可以由铜基或铝基金属材料制成，当然也可以由其他具有高的导热性能的金属制成。来自LED芯片的热量可以通过该导热板快速地传递给第一散热片。