[實(shí)用新型]散熱模組

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200720173692.5
• 申請(qǐng)日: 2007-10-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201100973Y
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 秦文隆;許德慶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 秦文隆;許德慶
• 主分類號(hào): H05K7/20
• 分類號(hào): H05K7/20;H01L23/34
• 代理公司: 北京匯澤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 張穎玲

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于電子元件散熱技術(shù)領(lǐng)域，特別指一種散熱模組。

背景技術(shù)

目前，隨著資訊半導(dǎo)體業(yè)的發(fā)展，半導(dǎo)體晶片不斷朝向高頻化發(fā)展，近年來(lái)例如中央處理器(CPU)等電子裝置的處理速度一日千里，發(fā)光二極管(LED)也朝向高功率照明的應(yīng)用，然而伴隨而來(lái)的是產(chǎn)生的高溫，如何有效地將電子裝置熱源(如會(huì)發(fā)熱的電子主、被動(dòng)元件，例如：中央處理器、LED、集成電路(IC)、整流器、電阻、電容、電感等)產(chǎn)生的高溫排出，使電子裝置能在適當(dāng)?shù)墓ぷ鳒囟认逻\(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)為本領(lǐng)域技術(shù)人員爭(zhēng)相開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)。

以LED為例，LED是發(fā)光二極體(Light-emitting?Diode)的縮寫(xiě)，是半導(dǎo)體材料制成的固態(tài)發(fā)光元件，材料使用III-V族化學(xué)元素(如：磷化鎵(GaP)、砷化鎵(GaAs)等)，發(fā)光原理是將電能轉(zhuǎn)換為光，也就是對(duì)化合物半導(dǎo)體施加電流，通過(guò)電子與電洞的結(jié)合，過(guò)剩的能量會(huì)以光的形式釋出，達(dá)成發(fā)光的效果，屬于冷性發(fā)光，壽命長(zhǎng)達(dá)十萬(wàn)小時(shí)以上。LED最大的特點(diǎn)在于：無(wú)須暖燈時(shí)間(idling?time)、反應(yīng)速度快、體積小、用電省、耐震、污染低、適合大量生產(chǎn)，具高可靠度，容易配合應(yīng)用上的需要制成極小或陣列式的元件。但因?yàn)長(zhǎng)ED是固態(tài)照明，即是利用晶片通電，量子激態(tài)回復(fù)發(fā)出能量(光)，但在發(fā)光的過(guò)程，晶片內(nèi)的光能量并不能完全傳至外界，不能出光的能量，在晶片內(nèi)部及封裝體內(nèi)便會(huì)被吸收，形成熱量。LED一般的轉(zhuǎn)換效率約只有10％～30％，所以1W的電，只有不到0.2W變成可以看見(jiàn)的光，其它都是熱量，若不散熱，這些熱量累積會(huì)對(duì)晶片效率及壽命造成損傷。故要以高效率LED運(yùn)用于照明設(shè)備首先要解決散熱的問(wèn)題。以LED散熱專利為例，實(shí)用新型M314505號(hào)“高功率LED燈泡散熱結(jié)構(gòu)”中國(guó)臺(tái)灣專利(2007年06月21日專利公告資料參照)，主要在燈頭上固定有底基板，該底基板的頂面支撐固定有至少一支熱導(dǎo)管，熱導(dǎo)管套設(shè)固定有復(fù)數(shù)散熱片及頂基板，頂基板的頂面設(shè)有對(duì)應(yīng)熱導(dǎo)管數(shù)量的高功率LED，該高功率LED的底面粘結(jié)支撐于熱導(dǎo)管的頂端。實(shí)用新型第M314433號(hào)“發(fā)光二極體封裝之散熱模組”中國(guó)臺(tái)灣專利(2007年06月21日專利公告資料參照)，該散熱模組包含：LED電路板；散熱塊，包括復(fù)數(shù)個(gè)散熱片；以及散熱膠材，借以直接固定該LED電路板于該散熱塊上；其中在該LED電路板與該散熱塊之間，不具有金屬基板。發(fā)明第I260798號(hào)“高散熱發(fā)光二極體”中國(guó)臺(tái)灣專利(2006年08月21日專利公告資料參照)，至少包括：多孔隙材料層；熱傳導(dǎo)層，設(shè)于該多孔隙材料層表面；以及晶片，設(shè)于該熱傳導(dǎo)層，由該熱傳導(dǎo)層將該晶片所發(fā)出的熱量傳導(dǎo)至該多孔隙材料層，并由該多孔隙材料層將該熱量對(duì)流至外部。

由以上在先申請(qǐng)可知公用LED散熱大都采用金屬散熱片，或結(jié)合熱導(dǎo)管、致冷晶片、均熱板、散熱風(fēng)扇等方式，普遍具有散熱效果不佳、散熱速度不夠迅速、散熱模組結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高等缺點(diǎn)。此即為現(xiàn)行公用技術(shù)存有的最大缺點(diǎn)，此缺點(diǎn)成為業(yè)界亟待克服的難題。

實(shí)用新型內(nèi)容

有鑒于此，本實(shí)用新型的主要目的在提供一種提高散熱能力的散熱模組。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下方案實(shí)現(xiàn)：

一種散熱模組，其主要由金屬導(dǎo)熱層與非金屬散熱層所結(jié)合而成，其中，該金屬導(dǎo)熱層與非金屬散熱層間具有中空容間，且該非金屬散熱層具有多孔隙結(jié)構(gòu)，使中空容間內(nèi)的空氣能借該非金屬散熱層具有的孔隙對(duì)流，如此當(dāng)在金屬導(dǎo)熱層上設(shè)置熱源時(shí)，熱源產(chǎn)生的熱量可迅速地被傳導(dǎo)，且平均地分布于金屬導(dǎo)熱層，形成均熱的效果，再借中空容間內(nèi)的熱對(duì)流將金屬導(dǎo)熱層的熱量迅速地傳導(dǎo)至另一端的非金屬散熱層而散熱。

其中，該金屬導(dǎo)熱層上具有絕緣層，該層絕緣層上設(shè)有預(yù)定數(shù)量的LED晶體及預(yù)先設(shè)計(jì)的電路，LED晶體并與電路以導(dǎo)線連接，該層絕緣層上于LED晶體與電路間設(shè)有反射層。

其中，該熱源為構(gòu)裝LED基板，該構(gòu)裝LED基板包括有金屬基板，該金屬基板的一側(cè)設(shè)有絕緣層，該層絕緣層上設(shè)有預(yù)定數(shù)量的LED晶體及預(yù)先設(shè)計(jì)的電路，LED晶體并與電路以導(dǎo)線連接，該層絕緣層上于LED晶體與電路間設(shè)有反射層。

其中，該非金屬散熱層可利用不同粒徑的高熱導(dǎo)率非金屬粉粒，以滾壓捏合、真空擠出、再壓延成型的方式，或滾壓捏合后直接以模具加壓成型的方式結(jié)合，再燒結(jié)成具有多孔隙結(jié)構(gòu)的非金屬散熱層，也可添加高熱導(dǎo)率的金屬粉粒來(lái)提高散熱能力。