[發(fā)明專利]大功率LED燈高效導(dǎo)熱介質(zhì)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110100588.4
• 申請(qǐng)日: 2011-04-18
• 公開（公告）號(hào): CN102746832A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許海飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 許海飛
• 主分類號(hào): C09K5/08
• 分類號(hào): C09K5/08;F21V29/00;F21Y101/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種大功率LED燈高效導(dǎo)熱介質(zhì)，用于LED模塊基板與散熱裝置間的飽和式填充劑，屬于散熱技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

LED(Light?Emitting?Diode，發(fā)光二極管)是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見光的固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。LED固體光源具有高效率、長壽命、低耗電、無污染、耐振動(dòng)、響應(yīng)速度快、小型化、光束集中等優(yōu)勢(shì)，是目前公認(rèn)的“綠色照明光源”，在未來3-5年可望全面替代熒光節(jié)能燈。然而，白光LED不能作為普通光源簡單使用，需要驅(qū)動(dòng)電源、光學(xué)和熱傳導(dǎo)配合。通常大功率LED芯片僅有約20％的電能轉(zhuǎn)換成光，80％的電能被轉(zhuǎn)化成熱能，散熱成為當(dāng)前大功率LED照明推廣應(yīng)用必須突破的關(guān)鍵瓶頸。散熱欠佳會(huì)造成光衰加快，發(fā)光效率和壽命明顯降低。

發(fā)明內(nèi)容

為了消除LED熱源與散熱裝置之間的氣隙、減小熱阻，加速熱傳導(dǎo)散發(fā)，本發(fā)明提供了一種用于大功率LED燈熱源與散熱裝置間的高效導(dǎo)熱介質(zhì)。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)上述內(nèi)容的方案包括：1.用研磨機(jī)分別將二氧化硅和氧化鋁研磨成直徑為3um的超細(xì)粉末；2.將二氧化硅和氧化鋁粉末按3∶1比例與硅油充分混合攪拌，形成硅脂，粘度在2000泊左右，密度約為每立方厘米8克；3.將硅脂均勻涂覆于LED模塊與散熱裝置之間，厚度為0.1-0.3mm。其特征在于填充劑的制作工藝：二氧化硅和氧化鋁粉末的顆粒直徑為3um左右；與硅油充分混合攪拌后形成硅脂，粘度在2000泊左右，密度約為每立方厘米8克。

本發(fā)明充分利用硅不與其它氧化物反應(yīng)、電導(dǎo)率達(dá)2.52×10-4/(m·Ω)和熱導(dǎo)率148W/(m·K)等特性，以及硅油具有較高的耐熱性、導(dǎo)熱性、疏水性、電絕緣性和較小的表面張力等特性，加入適量氧化鋁粉末，改善硅脂性能，熱阻值小于0.01K/W，熱傳導(dǎo)系數(shù)達(dá)10W/mK。

具體實(shí)施方式

首先，用研磨機(jī)分別將二氧化硅和氧化鋁研磨，經(jīng)過靜電分離去粗去雜，形成直徑為3um的超細(xì)粉末，同時(shí)備好硅油待用；然后，取3.份二氧化硅粉末、1份氧化鋁粉末，與硅油充分混合攪拌，形成硅脂，粘度控制在2000泊左右，密度約為每立方厘米8克；將攪拌均勻的硅脂軟瓶灌裝，規(guī)格為50克、100克、300克/支；最后，將本發(fā)明高效導(dǎo)熱硅脂均勻涂布于LED模塊與散熱裝置之間，厚度為0.1-0.3mm，用螺絲將其鎖緊。

將上述過程運(yùn)用于30℃室溫，1W?LED，350MA電流，10平方厘米鰭形散熱器實(shí)驗(yàn)中。發(fā)現(xiàn)運(yùn)用本發(fā)明的導(dǎo)熱介質(zhì)分子結(jié)構(gòu)活躍，性能穩(wěn)定，不易干燥，不油膩，導(dǎo)熱效果好。通過與普通熱傳導(dǎo)方式實(shí)驗(yàn)對(duì)比(測(cè)試數(shù)據(jù)如下表)，熱傳導(dǎo)速度提高一倍，大幅提升了LED照明散熱系統(tǒng)的熱傳導(dǎo)散發(fā)效率。數(shù)據(jù)對(duì)比見下表：

??散熱器表面溫度??本發(fā)明導(dǎo)熱硅脂??普通導(dǎo)熱硅脂??1.0硅膠墊??導(dǎo)熱雙面膠??室溫上升到50℃??38.5秒??92秒??57.5秒??75秒??室溫上升到70℃??47秒??10分鐘無效??78秒??132秒