[實用新型]大功率發光二極管散熱的微結構基板

有效

• 申請號: 200720073752.6
• 申請日: 2007-08-17
• 公開（公告）號: CN201117675Y
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發明（設計）人: 劉勝;羅小兵;程婷;陳明祥;甘志銀
• 申請（專利權）人: 廣東昭信光電科技有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00;H01L23/473
• 代理公司: 上海市華誠律師事務所
• 代理人: 李平

技術領域

本實用新型涉及一種電子器件的散熱裝置，特別涉及一種大功率發光二極管散熱的微結構基板。

背景技術

任何電子器件工作過程的實質是能量轉化過程，這個過程總會伴隨著發熱，發熱的根源是任何能量轉化過程都不可能是100％的效率，不足100％部分的能量全部或大多數變成了熱量。隨著電子器件的高頻化、集成化、高功率發展，單位容積器件的發熱量和熱流密度大幅度的增加，目前芯片一般都達到(5～10)W/cm²，特別高的甚至達到100W/cm²以上。隨著溫度的增加，電子器件的失效率成指數增長趨勢，環境溫度每升高10℃，失效率增大一倍以上，有報道認為有55％以上電子器件失效是冷卻系統設計不良所導致。總之降低器件的溫度將極大地提高與溫度有關的器件性能和提高器件的工作壽命。

隨著技術的不斷進步，電子器件、半導體器件的集成度越來越高，使用目前常規的傳統散熱方案已無法滿足發電子器件和半導體器件的散熱要求，需要開發新型、高效、集成化的散熱器件。

發明內容

本實用新型的目的就是針對已有技術中存在的缺陷，提供一種大功率發光二極管散熱的微結構基板。本實用新型主要包括：基板、散熱腔體、進出管道、冷卻介質、驅動裝置，其特征在于所述基板內設有散熱腔體，散熱腔體內部為多孔相連的微結構，每個微結構單元的中心為柱體，柱體伸出兩個或兩個以上的棱與周圍柱體相連，棱的走向形狀為直線或弧形線，多孔相連的微結構為陣列式單層排列或多層陣列式疊加排列，多層疊加后形成上下左右貫通的復雜流道結構，冷卻介質在多孔相連的微結構管道內，驅動裝置通過進出管道與散熱腔體內的多孔相連的微結構管道連接形成冷卻介質循環冷卻回路。

本實用新型的優點是利用散熱腔體的微結構基板的高效散熱能力將熱量帶走，能夠適應各類高頻化、集成化電子器件、半導體器件電子的散熱需要，采用微加工方法制造，體積小，質量輕，成本低，集成度高。

附圖說明

圖1兩棱結構單元；

圖2兩棱微結構單層俯視圖；

圖3兩棱微結構的雙層疊加圖；

圖4兩棱微結構嵌入基板的俯視圖；

圖5三棱微結構單元；

圖6三棱微結構單層疊加俯視圖；

圖7三棱微結構雙層疊加俯視圖；

圖8三棱微結構嵌入基板的俯視圖；

圖9兩棱結構及一種通道結構圖；

圖10三棱結構及一種通道結構圖；

圖11弧形棱單元結構圖；

圖12弧形棱雙層疊加俯視圖；

圖13基板內循環冷卻回路結構示意圖；

圖14循環冷卻回路系統示意圖。

1基板、2散熱腔體、3泵、4基板內管道、5基板外管道、21柱體、22棱

具體實施方式

下面結合附圖進一步說明本實用新型的實施例：

實施例一

基板1內設有散熱腔體2，將接近芯片的散熱腔體2加工成多孔相連的微結構，散熱腔體2內部為多孔相連的微結構，每個微結構單元的中心為柱體21，柱體21伸出兩個棱22與周圍柱體相連，棱22的走向形狀為直線，參見圖1，每層的微結構由單元結構陣列形成，參見圖2，每層基板中所有的微結構單元柱體21的軸心線保持平行，兩層之間通過旋轉一定角度的將結構單元交錯形成微結構圖形，參見圖3，本實施例為雙層設計，重復疊加雙層微結構形成一定高度的腔體，加工成形后嵌入到基板2之內，參見圖4，在基板內加工有基板內管道4，參見圖9，基板內設有泵3，泵3與基板內管道4及散熱腔體2的多孔相連的微結構連接形成封閉內循環冷卻回路，參見圖13，泵3驅動冷卻液在封閉內循環冷卻回路中循環。

實施過程中微結構單元不同、旋轉角度不同，疊加后的結構也不同，冷卻液流動情況就有差異，其散熱能力也不相同。

微結構的基本結構單元：中心為圓柱(或其他柱體)，柱體伸出兩至四個棱與周圍柱體相連，棱的走向形狀為直棱或弧形棱，棱的結構可為兩棱結構或三棱，參見圖11，雙層弧形棱結構重復疊加所形成的形狀如圖12。

實施例二

實施例二與實施例一相同，所不同的是散熱腔體2內部的多孔相連的微結構中的柱體21伸出三個棱22與周圍柱體相連，參見圖5，每層的微結構由單元結構陣列形成，參見圖6，每層基板中所有的微結構單元柱體21的軸心線保持平行，兩層之間通過疊加形成的微結構圖形，參見圖7。本實施例為雙層設計，重復疊加雙層微結構形成一定高度的腔體，加工成形后嵌入到基板2之內，參見圖8，在基板內加工有基板內管道4，參見圖10，泵3設置在基板2之外，泵3通過基板外管道5與基板內管道4連接，泵3與基板外管道5、基板內管道4、散熱腔體2的多孔相連的微結構連接形成封閉循環冷卻回路，參見圖14，泵3驅動冷卻液在封閉循環冷卻回路中循環。