[发明专利]用金刚石粉-铜粉复合材料散热的发光二极管照明装置

说明书

技术领域

本发明涉及LED发明技术领域，特别涉及一种采用金刚石粉-铜粉复合材料作为散热装置的发光二极管照明装置。

背景技术

由于LED的小尺寸、节能、环保、长寿命等优点，它的应用越来越广泛，从早期的指示灯、信号灯到现在的背光源、室内外照明、汽车光源。当LED排列密集、长时间点亮或者输入大电流的时候，发热问题变得显著，如何解决散热问题是一个LED应用过程中绕不开的问题。 倘若不解决散热问题，而让LED的热无法排解，进而使LED的工作温度上升，如此会有什么影响吗？关于此最主要的影响有二：(1)发光亮度减弱、(2)使用寿命衰减。目前，通常使用的铝基板、铜基板、共烧陶瓷和系统电路板都不能满意地解决LED照明装置散热问题。另外，现有的LED照明装置散热结构设计也需要不断地改进。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有LED照明装置的散热问题，提供用金刚石粉-铜粉复合材料散热的发光二极管照明装置，具体技术方案如下。

用金刚石粉-铜粉复合材料散热的发光二极管照明装置，包括金刚石粉-铜粉复合材料制成的散热基板、LED和侧向散热板，LED通过导热胶直接粘合在散热基板的上表面上。

作为上述的用金刚石粉-铜粉复合材料散热的发光二极管照明装置进一步优化的技术方案，散热基板的下表面做出散热鳍片。

作为上述的用金刚石粉-铜粉复合材料散热的发光二极管照明装置进一步优化的技术方案，散热基板上表面未安装LED的地方设有粘合层，粘合层上粘合有电路层（粘合层和电路层均设有供LED穿过的孔）。

作为上述的用金刚石粉-铜粉复合材料散热的发光二极管照明装置进一步优化的技术方案，LED的引脚和电路层直接连通。

作为上述的用金刚石粉-铜粉复合材料散热的发光二极管照明装置进一步优化的技术方案，侧向散热板位于电路层上，侧向散热板围在LED的外侧且LED的主体部分（不包括引线和透镜部分）紧密接触。

作为上述的用金刚石粉-铜粉复合材料散热的发光二极管照明装置进一步优化的技术方案，侧向散热板中与LED主体部分接触之处的上方形成反射杯。

作为上述的用金刚石粉-铜粉复合材料散热的发光二极管照明装置进一步优化的技术方案，侧向散热板中的所述反射杯内表面涂有高反射物质（比如聚合物，金属银，铝）。

作为上述的用金刚石粉-铜粉复合材料散热的发光二极管照明装置进一步优化的技术方案，所述侧向散热板是金刚石粉和铜粉复合材料。

作为上述的用金刚石粉-铜粉复合材料散热的发光二极管照明装置进一步优化的技术方案，所述金刚石粉-铜粉复合材料由如下方法制备：把超高导热的金刚石200~300目粉颗粒和高导热的铜粉300~400目颗粒按混合，其中金刚石的体积比是40%~60%，利用磁控溅射的方法在混合颗粒表面镀覆质量比为0.1%~0.3%的过渡族金属，所述过渡族金属包括铬、钛或钼；把处理后的混合物放入模具中，然后置于等离子体真空高压烧结炉中烧结，升温时间10~15min,温度达到1000~1050℃，压强20~40MPa，烧结时间10~15min ；烧结后的复合材料，再做氩气氛围下的热等静压，压强为150~200MPa，温度1000~1040℃，保温3~4h，得所述金刚石粉-铜粉复合材料。

作为上述的用金刚石粉-铜粉复合材料散热的发光二极管照明装置进一步优化的技术方案，所述超高导热的金刚石热导率为2000 W/m.K，所述高导热的铜粉热导率为400 W/m.K。

本发明的散热基板是金刚石粉和铜粉经过高压烧结制成，可以做出不同的尺寸和外形，增大散热基板与空气的接触面积，形成对流散热，增强散热效果。散热基板上方可以放置反射杯，反射杯是金刚石粉-铜粉复合材料，反射杯有良好的散热功能；散热基板上方也可以选择放置侧向散热板，侧向散热板是金刚石粉-铜粉复合材料，它和LED主体部分紧密耦合，从侧向和顶面散热，侧向散热板上加工出杯状结构，它就可以集反射杯的功能于一体；透镜或匀光板可以选择性地放在器件的最上方。

与现有技术相比，本发明具有如下优点和显著效果：

    1）引入侧向散热板，该侧向散热板和LED的主体部分紧密接触。

2）侧向散热板兼有反射杯的效果。

3）采用侧向散热板，该侧向散热板有很好的向侧面和向上方的散热效果。

4）本发明的散热基板是金刚石粉和铜粉复合材料。