[发明专利]用于电子器件的热沉

说明书

相关申请的交叉参考

本专利申请要求于2012年3月22日提交的、申请号为61/614,284的美国临时专利申请的优先权，其全部内容以引用的方式合并于此。

背景技术

发光二极管(LED)是由掺杂半导体材料制成的光源。当电子和空穴在P-N结中结合且发射光子时，发射出光。除了光以外，由LED生成的大量能量还以热的形式释放。较高的结温度将降低LED的效率和寿命。用于热处理的有效的热沉将增加LED光源的效率和寿命。

现有的LED热沉典型地由主要使用压铸技术的鳍式设计构成。其他的设计包括挤出管加上插入式模压鳍片。

发明内容

—种装置，包括：尺寸适于容纳电路的内壳；以及导热的金属外壳。该外壳由单个金属片构成。导热的金属外壳具有：小于0.249英寸(6.3246mm)的厚度；具有第一直径且尺寸适于支撑可操作地连接至电路的电子器件的第—封闭端；以及具有第二直径的第二端。第一直径大于第二直径。

在一些实施例中，从第—封闭端向第二端，金属外壳的厚度减小。在一些实施例中，金属外壳最薄部分小于或等于金属外壳最厚部分的0.75倍。

外壳的渐减厚度可通过球面分布或指数分布来限定，例如：厚度＝a＊exp(b＊外壳高度)，其中0.8＜a＜1.5；0.008＜b＜0.03。其中a为外壳唇缘(第二端)处的最终厚度，b为基于对外壳的最大初始厚度和最终唇缘厚度的曲线拟合而生成的参数。在等式中，b为外壳的初始和最终厚度以及外壳高度的函数。

内壳至少部分地在外壳内。在一些实施例中，内壳由金属构成。在一些实施例中，内壳由单个金属片构成。在一些实施例中，内壳由塑料构成。

在一些实施例中，外壳与内壳物理接触。在一些实施例中，外壳的第二端在靠近内壳第二端处与内壳物理接触。

在一些实施例中，外壳在外壳的第一端和第二端之间具有多个开孔。

在一些实施例中，当与导热外壳的第—封闭端热连通的电子器件产生热时，空气通过开孔吸入，并且经由对流对内壳、外壳和电子器件中的至少一个进行冷却。

在一些实施例中，构成外壳的单个金属片是铝片。在一些实施例中，外壳由AA1050、1100、3003、3004以及3104中的一个构成。

在一些实施例中，金属外壳的外表面是平坦的。在一些实施例中，金属外壳的外表面是波纹状的。在一些实施例中，外壳表面的至少—部分具有在5μin至200μin范围内的Ra值。在一些实施例中，外壳表面的至少—部分具有在6.5μin至120μin范围内的Ra值。在一些实施例中，外壳表面的至少—部分具有在6.5μin至110μin范围内的Ra值。在一些实施例中，外壳表面的至少—部分具有在8.5μin至15μin范围内的Ra值。在一些实施例中，外壳表面的至少—部分具有在104μin至120μin范围内的Ra值。在一些实施例中，外壳具有带纹理的表面粗糙度，其中纹理由机械粗糙化和涂敷中之一来形成。在一些实施例中，外壳至少部分地涂敷有石墨。

在一些实施例中，外壳的第—封闭端尺寸适于支撑发光二极管。

在一些实施例中，装置进一步地包括覆盖金属外壳的第—封闭端的圆顶部，其中圆顶部是透光或半透光的。

在一些实施例中，装置进一步包括在金属外壳的第—封闭端上的光反射器。

一个实施例包括热沉，其包含导热的金属内壳；覆盖金属内壳的第一端且尺寸适于支撑电子器件的导热支板；以及导热外壳。一些实施例还包括围绕支板的表面。导热外壳包括具有第一直径的第一端和具有第二直径的第二端。在一些实施例中，第二直径小于第一直径。内壳至少部分地在外壳内。外壳与支板热连通。

电子器件可以是任意数字或模拟的、离散或集成的半导体装置，包括诸如发光二极管(“LED’s”)或有机发光二极管(“OLED’s”)的光电装置。运行中，发热电子器件与支板热连通。

支板与内壳和外壳热连通。在一些实施例中，支板还与表面热连通。可通过直接或间接的物理接触来实现热连通。

在一些实施例中，支板与内壳直接地物理接触。例如，支板的尺寸适于放置在内壳的第一端上，与内壳的第—端摩擦地接合，或是可通过任意机械时接、收缩配合、钎焊、导热胶、熔焊或本领域已知的任意方式时接至内壳的第一端。在一些实施例中，支板和内壳是由单片金属构成的单个器件，且可由单片金属—体形成。