[發明專利]一種散熱器的制造方法及其制品

無效

• 申請號: 201110351812.7
• 申請日: 2011-11-09
• 公開（公告）號: CN102506403A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 羅哲兵
• 申請（專利權）人: 羅哲兵
• 主分類號: F21V29/00
• 分類號: F21V29/00;B21D22/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本發明涉及一種光發射裝置的制造方法，尤其是屬于一種光發射散熱器的制造方法及其制品。

背景技術

與傳統光源一樣，半導體發光二極體(LED)在工作期間也會產生熱量，其多少取決于整體的發光效率。在外加電能量作用下，電子和空穴的輻射復合發生電致發光，在PN結附近輻射出來的光還需經過芯片本身的半導體介質和封裝介質才能抵達外界(空氣)。綜合電流注入效率、輻射發光量子效率、芯片外部光取出效率等，最終大概只有30-40％的輸入電能轉化為光能，其余60-70％的能量主要以非輻射復合發生的點陣振動的形式轉化熱能。

由于III族氮化物的p型摻雜受限于Mg受主的溶解度和空穴的較高啟動能，熱量特別容易在p型區域中產生，這個熱量必須通過整個結構才能在熱沉上消散；LED器件的散熱途徑主要是熱傳導和熱對流；襯底材料極低的熱導率導致器件熱阻增加，產生嚴重的自加熱效應，對器件的性能和可靠性產生毀滅性的影響。

熱量集中在尺寸很小的芯片內，芯片溫度升高，引起熱應力的非均勻分布、芯片發光效率和螢光粉激射效率下降；當溫度超過一定值時，器件失效率呈指數規律增加。統計資料表明，元件溫度每上升2℃，可靠性下降10％。當多個LED密集排列組成白光照明系統時，熱量的耗散問題更嚴重。解決熱量管理問題已成為高亮度LED應用的先決條件。

提高功率LED的亮度最直接的方法是增大輸入功率，而為了防止有源層的飽和必須相應地增大p-n結的尺寸；增大輸入功率必然使芯片溫度升高，進而使量子效率降低。單管功率的提高取決于器件將熱量從p-n結導出的能力、在保持現有芯片材料、結構、封裝工藝、芯片上電流密度不變及等同的散熱條件下，單獨增加芯片的尺寸，芯片溫度將不斷上升

光發射散熱器采用金屬散熱鰭片，這是最常見的散熱方式，常用金屬散熱鰭片作為外殼的一部分來增加散熱面積，但現有的金屬散熱鰭片由于結構缺陷，散熱效果通常不理想，有待改進其結構來提高散熱效率。

發明內容

發明所要解決的技術問題：提供一種光發射散熱器的生產方法及其相關制品。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

工藝流程：剪料——沖壓——清銑——涂導熱物——勾接——嵌彈簧卡環——包裝

散熱器金屬鰭片采用0.1至0.5mm合金鋁連續沖壓而成，從而達到散熱器散熱面積越寬散熱效果越好的要求，比傳統型材散熱器節省材料70％——900％(越大型的越省材料)，由于本產品采用自動連續模具生產，在降低勞動強度的同時也大大降低了勞動成本。

光發射用圓錐形金屬鰭片散熱器的中間包含有空心或空心帶底圓柱體，所述“空心或空心帶底圓柱體”的空心形狀也可以是“一種空心圓錐體或空心圓菱形體或空心方形體；或者是帶底空心圓錐體、帶底空心圓菱形體、帶底空心方形體中的一種”。

前述空心形狀在本發明中簡稱為“空心體”；空心體外圍的圓錐形金屬鰭片簡稱為“鰭片型圓錐體”。

空心體與鰭片型圓錐體既可以是一個整體，也可以是分拆的。當空心體與鰭片型圓錐體呈可以分拆狀態時，則空心體緊套鰭片型圓錐體內徑之中，兩者接觸的縫隙間可以填充上導熱物，為了保證空心體與鰭片型圓錐體在使用狀態下兩者不會分離脫落，可以采取如下措施：

措施1空心體與鰭片型圓錐體之間的縫隙間采用膠粘劑連接，使空心體與鰭片型圓錐體不分離。但是，此技術措施有缺點，即兩者的縫隙間因使用了膠粘劑，將會影響到導熱物的導熱，甚至無法使用導熱物，使用導熱物會影響膠粘劑的膠粘效果；隨著使用時間的增長，膠粘劑的膠粘力會變小，導致空心體與鰭片型圓錐體接觸不再緊密，甚至兩者分離和鰭片散落，嚴重影響散熱效果；

措施2在鰭片型圓錐體上部有凹槽，空心體緊密套嵌于鰭片型圓錐體中間，兩者間的縫隙中填充有導熱物，在鰭片型圓錐體凹槽內卡嵌彈簧卡環，利用彈簧卡環的收縮力量將兩者扣緊。因有彈簧卡環的物理力量將空心體與鰭片型圓錐體緊密地扣緊著，可以持久的保證空心體與鰭片型圓錐體不分離。彈簧卡環適宜使用不銹鋼材料。

本發明的有益效果是：

1.光發射用圓錐形金屬鰭片采用合金鋁連續沖壓而成，從而達到散熱器散熱面積越寬散熱效果越好的要求，比傳統型材散熱器節省材料70％——900％(越大型的越省材料)，由于本產品采用自動連續模具生產，在降低勞動強度的同時也大大降低了勞動成本。本發明金屬鰭片與圓柱體的連接在使用導熱物如硅膠的同時卡嵌有彈簧卡環，這也大大提高了散熱效果和使用壽命。