[发明专利]用于LED芯片的散热装置以及使用该装置的LED光源

说明书

本发明公开了用于LED芯片的散热装置以及使用该装置的LED光源。其中，散热装置包括设于LED芯片底面的导热基板、设于LED芯片顶面的透明导热片，透明导热片覆盖LED芯片顶面，其面积大于或等于LED芯片顶面的面积，并且在透明导热片与所述导热基板之间设有第一导热材料。该散热装置可实现LED芯片的顶面和底面同时散热，有效提高了散热效率。

技术领域

本发明涉及LED光源领域，具体地涉及用于LED芯片的散热装置以及使用该装置的LED光源。

背景技术

目前LED光源已广泛应用于各个照明领域，具有体积小、耗电低、亮度高等优势。随着LED的普及以及对其功率的需求，LED显示出其优越的性能，尤其是道路、隧道、汽车等照明需要较大的功率，相应产生的热量也更多。因此，散热便成为一大问题，如果热量不能及时散发出去，则会导致 LED 芯片的光衰减，降低发光效率。据有关数据表明，温度每上升10摄氏度，寿命下降一半，严重时甚至会使 LED 失效，因此，高效率的散热装置，是提升LED寿命的关键。

中国申请专利CN104214739A公开了一种大功率LED散热装置，其在LED光源底面贴覆导热基板，在LED光源与基板之间设置单层石墨烯基界面，并在LED光源底面与单层石墨烯基界面的接触界面上填充石墨烯与导热胶粘剂的复合层。该方案利用单层石墨烯基界面将LED光源产生的热量传导给基板，提高散热效率。

然而，这种方案有比较明显的缺点：该方案仅在LED光源的底面设置散热系统，而未对顶面（发光面）进行处理。在LED光源工作时，聚集在顶面的热量缺乏快速、有效的散热手段，仍会导致热量积聚，影响LED的散热。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提出了用于LED芯片的散热装置以及使用该装置的LED光源。

根据本发明的一个方面，提出了一种LED芯片的散热装置，所述装置包括：设于LED芯片底面的导热基板，设于LED芯片顶面的透明导热片，所述透明导热片覆盖LED芯片顶面，其面积大于或等于LED芯片顶面的面积，并且在所述透明导热片与所述基板之间设有第一导热材料。

进一步地，所述透明导热片为无色透明单晶氧化铝 (Al₂O₃)、无色透明多晶氧化铝(Al₂O₃)、无色透明单晶碳化硅 (SiC)、无色透明单晶氧化镁 (MgO)、无色透明镁铝尖晶石(MgAl₂O₄)、无色透明尖晶石型氮氧化铝(AlON)、无色透明氧化钇陶瓷（Y₂O₃）、无色透明钇铝石榴石（Y₃Al₅O₁₂）或金刚石单晶片。

进一步地，所述透明导热片的透光率大于95%，热导率大于5W/(m·K)，厚度为0.1-5mm。

进一步地，在所述透明导热片与LED芯片顶面之间，设有第二导热材料。

进一步地，在LED芯片底面与所述导热基板之间，设有第三导热材料。

进一步地，在所述第一导热材料与所述透明导热片之间，设有第四导热材料。

进一步地，在所述第一导热材料与导热基板之间，设有第五导热材料。

进一步地，所述第一导热材料为高导热且具有一定柔性的材料，包括热解石墨膜、膨胀石墨膜、石墨烯膜、碳纳米管膜、复合导热石墨膜、铝箔、铜箔等，厚度为10-500微米，热导率大于150W/(m·K)。

进一步地，所述第二导热材料为透明导热胶，厚度5-50微米，透光率超过95%。

进一步地，所述第三导热材料为导热胶、导热脂或者金属基导热垫片，厚度10-500微米。