[发明专利]大功率LED散热基座封装结构

说明书

技术领域

本发明涉及大功率LED照明技术领域，具体涉及一种大功率LED散热基座封装结构。

背景技术

LED是一类可直接将电能转化为可见光和辐射能的发光器件，具有工作电压低、耗电量小、发光效率高、发光响应时间极短、光色纯、结构牢固、抗冲击、耐振动、性能稳定可靠、重量轻、体积小、成本低等诸多优点，已经越来越广泛的应用于照明和装饰灯具等领域中。

LED芯片的结温变化影响其出光效率、光衰、颜色、波长以及正向电压等光电色度和电气参数等，影响器件的寿命和可靠性。在努力增加其内外出光效率的同时增大其输入电流无疑是最有效的提高亮度的方法，但伴随着电流的增加会产生大量的热能，LED芯片节温升高其发光效率随之下降，为解决亮度增加和节温升高的矛盾，实现LED的高亮度、高稳定性，大功率LED散热问题的解决成为当务之急。

现有的大功率LED封装结构中，LED芯片一般都被固定于一金属基座上，芯片产生的热量先被传递至基座上。金属材料的导热性好，但是散热性能不佳、如一般用以制作金属基座的铝，热辐射率为0.05，通过热辐射散发的热量很少，只能采用对流方式散发大部分热量。为此，一般需要在金属基座上连接热沉（散热器）以达到散热目的，有时需要加设风扇等强制对流装置加快空气对流。在应用产品整体热阻中，热沉与外部环境之间的热阻是非常重要的组成部分，直接影响了LED芯片节温的变化。

专利号为ZL201020165179.3的中国专利公开了“一种LED封装结构”，该封装结构提出了将陶瓷、铜高导热材料作为LED芯片与基板贴合区处的替代材料来加速散热，并提出了相关的结构，但其设计的结构并不明晰，所用的散热材料热导率并不高，LED封装结构所要考虑的因素也并未考虑完全，因此未能达到良好散热的效果。

发明内容

本发明的目的在于针对上述存在问题和不足，提供一种能快速有效地将LED芯片产生的热量从工作区导出并散发，使LED芯片的稳定性和可靠性得到增强，可在大电流下连续工作的大功率LED散热基座封装结构。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明所述的大功率LED散热基座封装结构，包括基座、大功率LED芯片和封装组件，其特点是所述基座上设置有穿孔，所述穿孔中设置有高导热率绝缘散热材料块，所述大功率LED芯片贴合在高导热率绝缘散热材料块上。

其中，上述高导热率绝缘散热材料块由具有高导热散热性能的CVD金刚石膜或类金刚石膜或石墨膜或其它非金属膜制成。

上述高导热率绝缘散热材料块的厚度为0.1mm～1mm。

上述高导热率绝缘散热材料块的导热率为400 W/m·K～2000 W/m·K。

为了进一步地使本发明所述的高导热率绝缘散热材料块具有更好的传热及散热性能，上述高导热率绝缘散热材料块的一侧面为抛光面，另一侧面为未经抛光处理的生长面，上述大功率LED芯片贴合在抛光面上。

为了使本发明所述的高导热率绝缘散热材料块定位方便，上述穿孔为呈阶梯型的槽孔。

本发明由于采用将设置在基座的穿孔中的高导热率绝缘散热材料块作为大功率LED芯片的散热基座，并将大功率LED芯片直接装贴在该高导热率绝缘散热材料块上，从而使大功率LED芯片的散热路径极短，热阻减少明显，因此通过该高导热率绝缘散热材料块就能够快速有效地将大功率LED芯片产生的热量从工作区导出并散发，散热效果好，从而既能够有效地降低节温，使大功率LED芯片的稳定性和可靠性得到极大的增强，又能够使大功率LED芯片在大电流下连续长时间地工作，使用寿命长，并且基座的结构设计独特，其上的穿孔有利于高导热率绝缘散热材料块将大功率LED芯片产生的热量快速地散发到空气中，而且基座所用材料范围广泛。同时，由于高导热率绝缘散热材料块与大功率LED芯片相贴合的面为抛光面，这样有利于大功率LED芯片与其紧密结合而实现热量的快速传递；又由于高导热率绝缘散热材料块与外部空气接触的面为未经抛光处理的生长面，因此表面积大，有利于增大散热面积而实现热量的快速散发。本发明还具有结构简单可靠、制造方便、外观造型灵活多变等优点。

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

附图说明

图1为本发明方案1的剖面结构示意图。

图2为本发明方案2的剖面结构示意图。

具体实施方式