[发明专利]用于光电子部件的散热器组件及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于光电子部件的散热器组件及其生产方法。另外，本发明涉及这样的组件的热管理。本发明可以例如应用于固态照明中以便提供高效散热。

背景技术

本发明不限于任何特定应用，但是讨论LED替换的灯泡技术作为示例。由于白炽照明的不良效率而有增加使用LED取代白炽灯泡的趋势。可以通过使用LED替换的灯泡来容易替换白炽灯泡。它们与白炽灯泡电和机械兼容、但是使用更少电能用于产生一定发光通量。

图1图示示例性现有技术的LED替换的灯泡的主要部分。它具有在MCPCB(金属芯印刷电路板)30上装配的三个LED21、22、23。MCPCB用接线31、32电连接到电源50。电源还连接到灯配件60，该灯配件是设备的电和机械界面。LED生成热，必须高效散热以便将LED的温度保持于适度水平。图1图示例如由铝制成的散热器41。MCPCB用温度界面材料附着到散热器。从LED耗散的热首先向MCPCB并且进一步向散热器传导。设备也具有半透明盖70。

存在与用于从电气部件、比如LED散热的现有技术的解决方案有关的某些问题。当经过不同部分(比如LED-MCPCB-散热器)之间的若干热界面以及它们之间的界面材料(比如在MCPCB与散热器之间的热界面材料(如硅油脂))传导热时散热并不高效。MCPCB的导热率也相对低，因为热经过绝缘电介质层、即MCPCB电介质叠层传导。由于低效率散热而不能用最大功率或者甚至不能用高功率使用光电子部件、比如LED。因此，为了实现某个功率电平，要求提供大量光电子部件，这也增添设备的生产成本。低效率热连接也限制LED的集成密度、即由于低效率热连接，相互接近的LED开始相互加热。

在部件与散热器之间的连接的热阻越低效率、即越高，散热器的热阻就可以越小，这意味着相对大的散热器或者活性冷却。因此有时不可能将设备设计成所需尺寸。现有技术的散热器一般由金属、比如铝制成。为了提高发射率，为金属散热器提供阳极化或者其它种类的涂层是有益的，这带来成本。散热器和MCPCB的成本例如与LED替换的灯泡的其它部件比较相对高。

使用塑料散热器是已知的解决方案。然而，将电结构互连到塑料散热器使用借助某一热界面材料附着到塑料散热器的MCPCB或者其它PCB解决方案——其中需要提供某一溶液——以便在MCPCB与散热器之间提供平坦表面。需要在它们之间的平坦表面以提供高效热连接。

现有技术组件的又一缺点涉及复杂化的生产过程。通常有必要用接线将MCPCB连接到电源并且使用人工组装用可能的热界面材料以将MCPCB附着于散热器。在散热器组件包括由铝制成的散热器以及PCB时，散热器组件的重量往往变高。

组装到标准化灯座的典型LED替换的灯泡解决方案具有为替换的灯泡的散热器提供不良和／或扰动的气流的问题。这归因于光学表面也需要大的表面区域，这将由于散热区域而减少。光学表面区域需要满足为替换的灯泡设置的要求。要求例如包括全向性。另一气流扰动和散热表面最小化因素是电源在标准化灯座LED替换解决方案中需要的体积。这一体积保留减少可用于布置散热表面的体积。而且，标准化底座是不允许空气流动的封闭结构。标准底座／灯座的另一问题是热经过底座／灯座向灯具结构的不良传导。

发明内容

本发明的目的是避免或者减少现有技术的缺点。

本发明的目的用如下解决方案来实现，在该解决方案中，在注模塑料散热器中嵌入热活性插入物。热活性插入物用于以高效方式向散热注模散热器传播热。电活性插入物也可以用于在部件之间的电连接。插入物优选地由金属制成。插入物优选地具有实现金属间连接、比如焊接或者键合的表面区域。这样的接触具有良好导热和导电性。

根据本发明的用于从至少一个光电子部件散热的散热器组件，其特征在于该组件包括：

-注模塑料散热器，

-至少部分嵌入散热器内的至少一个热活性插入物，

-在热活性插入物的表面的暴露区域，用于热连接到光电子部件，以及

-在热活性插入物与散热器之间的热连接，

其中热活性插入物被布置用于从光电子部件向散热器散布热能。

根据本发明的一种用于为至少一个光电子部件生产散热器组件的方法，其特征在于：

-由导热材料生产热活性插入物，

-注模形成塑料散热器，

-在注模阶段期间，将一个或者多个热活性插入物至少部分嵌入散热器内，以用于提供在热活性插入物与散热器之间的热接触，

-暴露热活性插入物的区域用于提供在光电子部件与热活性插入物之间的热接触。