[發明專利]中空多面金屬自行散熱電路基板

無效

• 申請號: 200910032877.8
• 申請日: 2009-06-04
• 公開（公告）號: CN101598316A
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發明（設計）人: 丁小禮
• 申請（專利權）人: 南京納帝光電有限公司
• 主分類號: F21V29/00
• 分類號: F21V29/00;H01L23/36;F21Y101/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域：

本發明涉及一種LED發光電路基板自行散熱的燈頭裝置，該裝置是由LED發光二極管和電路基板及散熱板等部件所組成，該系列燈頭散熱裝置是徹底解決、發光時發熱難題的中空多面金屬自行散熱電路基板。

背景技術：

LED燈是近年節能的新產品，光衰問題難以解決，光衰的主要原因就是LED燈發光時的發熱與散熱。同行業LED的生產廠家，想各種辦法來解決光衰和散熱的問題，但是還沒有更好的處理方案和工藝。目前一些生產LED的光源廠家是采用鋁板電路作為基板和外置鑄鋁外殼組合進行導熱和散熱，這種導熱與散熱的缺點是電路基板不能直接散熱與導熱。所以電路基板的熱量導出必須有外置的散熱裝置相連，才能解決外置散熱要求，同時散熱裝置多采用鑄鋁和鋁型材；所以在材料和工藝技術上存在缺點，不但不科學，不環保、不節能，而且無法表現節能產品先進性，更無法在生產和使用環節上體現出來，而鑄鋁是高能耗加工工藝產品，并且外觀單一、加工成本高、耗材多，導致產品壽命短、難以保證質量、市場推廣困難。所以LED燈是近年節能的新產品，光衰問題要盡快解決，才能受到人們重視。

發明內容

主要克服和解決現有的LED在發光時存在發熱而引起的光衰問題，采用中空多曲面金屬板，代替LED電路基板，可有效地控制LED發光時而發熱導致減少LED的光衰原因并提高發光本體的壽命。中空多曲面金屬板工藝技術是采用的熱對流和熱輻射的工作原理，保證LED介質發光時所產生的熱量高效的快速導出。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：將原來傳統的金屬電路基板改變成中空并在中間形成立柱多曲面的形式，將上述的金屬板的一面整平作為電路板制作面，可根據設計要求把中空立柱多曲面基板加工成度薄型或加厚型。中空立柱多曲面金屬基板加工成電路芯板，其散熱面與電路芯板形成了一個整體，一面用來輻射熱量，一面用來做線路和貼合燈珠。中空立柱部分可與外部空氣形成對流，起到本體、高效散熱作用。將解決原來的基板不能加工成“U”型或異型的缺點，可根據產品外觀和反射面的弧面要求不在附加別的工序情況下任意加工。解決路燈等產品要求有多反射角的要求。中空多面金屬自行散熱電路基板作為內散熱裝置其技術特征是：將原來厚重鑄鋁或型材改變成輕、薄、體積小面積大有柔性的內散熱裝置。裝置由多面金屬基板和絕緣電路層組成。在不改變現有民用燈具的規格、尺寸的情況可直接用應于其中。中空多面金屬自行散熱電路基板能把LED介質發光時發出的熱量快速、高效導出，解決光衰的問題。

本發明的有益效果是：本發明的技術方案是用來全自動調節光源效果，徹底解決金屬基板只能導熱而不能散熱的缺點，從源頭上解決了LED直接散熱方式，由基板直接將熱量導出。提升了LED照明的實用性。代替現在使用的鑄鋁外置散熱方式或型材內部散熱方式，增加了外形可變性、環保要求，減少材料的使用，改變原有的高能耗加工方式。本發明結構精工，制作方便。實現了產品運行可靠性，特別適合多個LED密集排列以及LED發熱高的結構的散熱要求。解決了薄型化金屬材料加工成中空立柱式基板不能承壓和可塑性差的缺點。并能有效將燈珠與面板之間的熱量導出，減少燈具的內部熱量聚集。特別適合大功率的路燈、筒燈，可根據路燈反射面彎曲程度技術要求加工。

具體實施方式

將0.1MM以上可冷加工的輕質有色金屬板制作而成1.0MM以上中空“工”字型或“W”型多面金屬板，面積可大可小，形狀可滿足產品發光時所需要散熱的技術要求。再將以上加工好的中空多面金屬板選擇一面進行貼合整平并作技術處理。然后在整平的一面再進行電路芯板的制作和LED燈珠的焊接，可根據功率需求設計，把中空多曲面金屬基板高度集成薄型、超薄型或者加厚型。這樣制作成金屬板加工電路直接起到了導熱、散熱的作用。中空多面金屬自行散熱電路基板能快速的散熱。其原理是，根據物質的熱阻公式Rth＝L/λS其中：L為熱傳導距離(m)，S為熱傳導通道的截面積(m²)，λ為熱傳導系數(W/mK)熱傳導系數(W/mK)：是指在穩定傳熱條件下，1m厚的材料，兩側表面的溫差為1度(K，℃)，在1小時內通過1平方米面積傳遞的熱量，單位為瓦/米·度(W/m·K，此處為K可用℃代替)。

從公式中可知，越短的熱傳導距離(電路板直接加工在散熱面上)、越大的截面積(比原來鑄鋁和型材增加了兩個散熱面)和越高的熱傳導系數對熱阻的降低越有利，中空多曲面金屬基板的設計就最大限度滿足了公式要求。