[發明專利]一種高效率發光二極管散熱模組

無效

• 申請號: 200710145752.7
• 申請日: 2007-09-05
• 公開（公告）號: CN101118883A
• 公開（公告）日: 2008-02-06
• 發明（設計）人: 陳鴻文
• 申請（專利權）人: 陳鴻文
• 主分類號: H01L23/36
• 分類號: H01L23/36;H01L33/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種發光二極管散熱模組，屬于散熱應用之技術領域，該散熱模組結構可用于發光二極管元件組裝使用上。

背景技術

隨著發光二極管元件功率的不斷提高，工作廢熱量增加而排放量未等量提高，造成元件溫度上升工作效率降低甚至于損壞元件的問題。檢討常用的散熱方式，例如發光二極管元件通過電路基板、散熱膠與散熱器的接觸，使電器元件的熱量傳導到散熱器排出。然實際使用顯示目前的散熱方式仍存在如下三項熱阻缺點，一.散熱器與發光二極管元件之間，存在絕緣封裝用的高熱阻塑料層結構；二.發光二極管電子元件安裝在高熱阻絕緣的聚脂電路基板上；三.使用散熱膠于各結構層間，因散熱膠熱傳導率只有1~5w/k·m，且介面會存在氣泡與結構缺陷等，造成產品巨大的熱不穩定性。因此目前提高散熱器鰭片面積或提高風扇轉速等方法，只是治標方法未能改善上述缺點。在克服上述問題的發展上有下列幾種方式，如技術一，日本專利JP2004-200347A，公開了一種技術：以金剛石與金屬材料為混合物，為發光二極管p極與n極間積層構造的導電散熱層，然該技術是改善發光二極管p/n內部結構的導電散熱層，對于外部高熱堵塞堆積狀況未能解決前述問題。技術二，如日本專利JP平5-347369A，公開了一種技術：以金剛石細顆粒混合環氧樹脂或珪酸酯，作為電子元件的散熱絕緣封裝層，該技術改善了發熱電子元件的上部封裝層散熱問題，但對于下部高熱阻絕緣電路板與散熱膠介面缺陷的問題，未能提供解決問題的方法。技術三，如中國專利CN1545148A，公開了一種技術：為大功率發光二極管貼裝在金剛石基板上的散熱結構，然該技術使用多層散熱膠于各結構層間，以期達成熱傳導目的。該技術因增加多層散熱膠介面造成熱阻的提高，仍未合理解決熱傳導問題。技術四，如中國專利CN1941347A，公開了一種技術：于一基板上覆蓋有一含有鉆石粉末與環氧樹脂的導熱絕緣層，使絕緣層上置半導體芯片的熱量經由導熱絕緣層排除至外界。然該專利技術仍有以下幾項問題，一.導熱絕緣層制作於基板上，而基板與外部散熱器使用散熱膠為導熱介質，才能使得熱能通過基板到達外部的散熱器，再與外界空氣進行熱交換散熱，因此未改善散熱膠左右散熱功能的問題；二.導熱絕緣層制作使用鉆石粉末與環氧樹脂兩種原料，該組成物的強度、耐熱性能與膨脹系數，無法在大功率發光二極管高溫且開關頻繁的環境下穩定工作，造成快速降低使用壽命的問題。綜合上述幾項新開發之技術顯示，有關熱傳導整體性的問題仍未合理解決。

發明內容

本發明的目的，在于針對上述整體散熱產生熱阻的問題，提供一種確保散熱高效率的發光二極管散熱模組。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的。

一種高效率的發光二極管散熱模組，其特征在于：該散熱模組，它包括一散熱器，該散熱器為不使用散熱膠的模組結構，在散熱器吸熱端面上直接積層制作含有金剛石成份的電絕緣導熱層，該電絕緣導熱層上部依需求制作金屬電路層，在金屬電路層上安裝并封裝一個或多個發光二極管芯片。

該散熱器具有以下結構特征：

制作成前置散熱鰭片或後置散熱鰭片，各式不同形狀的散熱座及鰭片組成體；

制作成不同形狀配置的熱管、散熱座及鰭片組成體；

制作成不同形狀配置的半導體制冷器、熱管及鰭片組成體；

其吸熱端面上制作含金剛石成份的電絕緣導熱層，可由凹面、平面或凸面的不同角度曲面制成；

其吸熱端面上制作含金剛石成份的電絕緣導熱層，使用含金剛石成份的復合材料，經擠出、壓模、注射、網印、噴涂或灌模等相關方式，形成適當形狀與厚度的絕緣導熱層。

其吸熱端面上制作含金剛石成份的電絕緣導熱層，含金剛石成份的復合材料組成物由補強纖維、金剛石細顆粒與高分子結合劑制成。

其吸熱端面上制作含金剛石成份的電絕緣導熱層，金剛石顆粒度在0.5-100微米之間。

其吸熱端面上制作含金剛石成份的電絕緣導熱層，該金剛石層可使用化學氣相沉積法制成，厚度3-300微米的多晶結構層。

本發明的發光二極管散熱模組可以達到下述目標：

1.不使用散熱膠，各接合面完整無氣泡無缺陷，提高熱傳效益；

2.調整電絕緣導熱層材料結構，使該組成物的強度、耐熱性能與膨脹系數等改善，以提高大功率發光二極管的使用壽命。

附圖說明

圖1為發光二極管前置散熱片的散熱模組立體剖面示意圖；

圖2為發光二極管後置散熱片的散熱模組立體示意圖。