[发明专利]适用于流体传热的LED发光模块在审

专利信息
申请号: 201410621634.9 申请日: 2014-11-06
公开(公告)号: CN104362247A 公开(公告)日: 2015-02-18
发明(设计)人: 岑继文;王亦伟;蒋方明 申请(专利权)人: 中国科学院广州能源研究所
主分类号: H01L33/64 分类号: H01L33/64
代理公司: 广州科粤专利商标代理有限公司 44001 代理人: 黄培智;莫瑶江
地址: 510640 广*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 适用于 流体 传热 led 发光 模块
【说明书】:

技术领域

发明涉及LED照明设备发光模块的技术领域,特别是涉及适用于流体传热的LED发光模块。

背景技术

LED(Light Emitting Diode,称发光二极管),属于固态光源,具有非常好的节能环保优势,相同光效下耗能仅为白炽灯的10~20%,被誉为21世纪的照明新光源,近年来已经成为研究和开发热点。其发光机理是靠电子在能带间跃迁产生光,光谱中不包含红外部分,所以热量不能靠辐射散出。与传统光源相比,半导体光源有节能、高效、体积小、寿命长、响应速度快、驱动电压低、抗震动等优点。但是通常的大功率LED灯具的光电转换效率大概在15%-20%之间,仍有约80%左右的电能转化为热能。若没有良好的散热系统,长时间工作将导致LED芯片的结温过高而使光衰速度加快,使用寿命减短。

目前市场上存在的LED发光模块都是将基板背面涂上导热膏或导热膜后贴在铝制散热器上进行散热,有较大的接触热阻,不能很好的满足高功率密度LED发光模块的散热需求。这也是为何目前LED灯具设计成点阵式光源的原因。随着LED技术的进步,集成封装,甚至是超高功率密度封装的LED模块将成为发展的趋势。因为集成封装或超高功率密度封装可以使LED光源成本进一步大幅度的降低,有利于LED节能照明技术的推广。但其困难在于在很小的发光模块上集中了大量的热,也就是会出现越来越高的热流密度。现有的用固体面接触导热的LED发光模块设计方式很难满足高功率密度的LED光源散热需求。由此,出现了流体相变传热的LED灯具,如利用热管、热柱等流体相变辅助传热技术和水冷等散热方法,但其仍沿用为直接固体面接触散热方法而设计的LED光源模块,没有将传热的流体与LED光源模块很好地结合起来,因而还不能充分发挥该散热方式的效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种散热效果好、成本较低的适用于流体传热的LED发光模块,以满足高功率密度的LED照明应用需求。

为了解决上述技术问题,本发明的技术方案如下:

适用于流体传热的LED发光模块,包括基板、LED芯片,所述基板上设有用于连接电路并与基板绝缘的导电层,所述导电层包括相互间隔的正极部分和负极部分,所述适用于流体传热的LED发光模块还包括贯穿所述基板与导电层的正极部分或负极部分的孔眼,被贯穿的导电层上盖设有封闭所述孔眼的铜片,所述孔眼用于填充绝缘的导热流体,所述LED芯片垂直封装在铜片背离孔眼的一面上,并通过晶线连接导电层另一极部分。

本发明的优点是:孔眼内填充的绝缘导热流体与铜片的一面接触,同时铜片的另一面与LED芯片接触,从而能够把LED芯片发出的热量依次传递给铜片、导热流体,导热流体再通过相变传热或者单相液冷的方式,将热量散发掉;其结构简单、合理,将导热流体与LED光源模块很好地结合起来,减少多层热阻,并能够保持较大的换热接触面,为开发低热阻超高功率密度的LED光源模块、集成超大功率光源和灯具技术奠定了基础,将使LED照明技术有大幅度的提升。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图;

图2为实施例1的剖面结构示意图;

图3为本发明实施例2的结构示意图;

图4为实施例2的剖面结构示意图;

附图标记说明:1、基板;2、导电层(a-正极部分,b-负极部分);3、铜片;4、LED芯片;5、晶线;6、孔眼;7、螺丝孔。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

如图1、图2所示,适用于流体传热的LED发光模块,包括基板1、LED芯片4,所述基板1上设有用于连接电路并与基板1绝缘的导电层2,所述导电层2包括相互间隔的正极部分和负极部分,所述适用于流体传热的LED发光模块还包括贯穿所述基板1与导电层2的正极部分或负极部分的孔眼6,被贯穿的导电层2上盖设有封闭所述孔眼6的铜片3,所述孔眼6用于填充绝缘的导热流体,所述LED芯片4垂直封装在铜片3背离孔眼6的一面上,并通过晶线5连接导电层2另一极部分。

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