[發(fā)明專利]加強(qiáng)散熱LED電路板及其制作方法與應(yīng)用

有效

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• 申請日: 2011-11-21
• 公開（公告）號: CN102519027A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王振輝
• 申請（專利權(quán)）人: 王振輝
• 主分類號: F21V29/00
• 分類號: F21V29/00;F21V21/002;F21S2/00;H05K1/02;H05K3/00;F21Y101/02
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務(wù)所有限公司 33109
• 代理人: 王江成

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及LED照明，尤其涉及一種加強(qiáng)散熱LED電路板以及其制作方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)

LED作為新一代固態(tài)光源，具有壽命長、高效節(jié)能、體積小、環(huán)保和堅(jiān)固耐用等優(yōu)點(diǎn)，在顯示與照明領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。

LED的核心部分是PN結(jié)，注入的電子與空穴在PN結(jié)復(fù)合時(shí)把電能直接轉(zhuǎn)換為光能，但是并不是所以的轉(zhuǎn)換的光能能夠射到LED外，還有部分會轉(zhuǎn)換為熱能，這種熱能具有巨大副作用，如果不能有效散熱，會使LED內(nèi)部溫度升高，而溫度越高則LED的發(fā)光效率越低，LED光衰變快,使LED的壽命大為縮短，嚴(yán)重時(shí)會立即失效。

現(xiàn)有的LED用于照明時(shí)的電路板的結(jié)構(gòu)形式為：LED以貼片的方式安裝在金屬基板上形成LED發(fā)光板，然后將LED發(fā)光板通過導(dǎo)熱膠貼合到散熱器上，通過散熱器將熱量散失到空氣中。

基板同散熱器之間的散熱膠層雖然能夠克服基板與散熱器之間由于有間隙所導(dǎo)致的熱傳遞不暢的問題，但是導(dǎo)熱膠的導(dǎo)熱系數(shù)為8w/mk左右，基板和散熱器導(dǎo)熱系數(shù)為200w/mk左右（基板通常為鋁或鋁合金制作而成，就是用其它的金屬也會比導(dǎo)熱膠的高），因此導(dǎo)熱膠層的存在，會嚴(yán)重影響散熱效果。

在中國專利公開號為CN101082411A、公開日為2007年12月5日、名稱為“LED燈”的專利文獻(xiàn)中公開了一種用LED作為光源的燈，該燈包括LED燈體、安裝LED燈體的基板和散熱器，在基板與散熱器之間設(shè)置有熱熔器和制冷片，散熱器的原離LED燈體一側(cè)的表面上設(shè)置有散熱肋片。該專利的手段是通過在基板與散熱器之間增加熱容器和制冷片來提高散熱效果，但是實(shí)際上基板和容器器之間的連接性質(zhì)同現(xiàn)有的基板同散熱器的連接性質(zhì)是一樣的，如果基板的熱量不能夠保持通暢地傳遞到熱容器上，則后續(xù)設(shè)計(jì)再多的散熱部件也是起不到散熱作用的。

另外，為了提高散熱器的散熱效果，會如上述專利中的結(jié)構(gòu)形式一樣，在散熱器上增加散熱肋片來增加散熱器的散熱面積。

如在中國專利號為ZL2010206691763，名稱為“一種帶安裝板的吊燈”的專利文獻(xiàn)中公開了一種用LED作為光源的燈，該燈包括LED光源（LED發(fā)光板）和殼體（散熱器），LED光源平置在燈殼的下表面上，LED光源上罩有燈罩，殼體的上表面設(shè)置有散熱肋條。

在中國專利公開號為101922638A、公開日為2010年12月22日、名稱為“LED日光燈”的專利文獻(xiàn)中公開了另一種用LED作為光源的燈，該燈包括基座（散熱器），基座上固定有燈罩和光源基板，燈罩罩在光源基板外，光源基板上設(shè)有多個(gè)LED,其中光源基板和其上的LED構(gòu)成LED發(fā)光板，在基座的遠(yuǎn)離光源基板一側(cè)的表面上設(shè)有散熱肋條。

但是，現(xiàn)有的LED模組中的散熱肋片和LED發(fā)光板的位置關(guān)系都如上述燈具中公開的設(shè)置方式一樣：使散熱肋條和LED發(fā)光板位于散熱器的相反的兩個(gè)側(cè)面上。

該種設(shè)置散熱肋條的方式存在以下不足：散熱器主體會影響散熱肋條所在區(qū)域的空氣的流動性、導(dǎo)致散熱效果差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種散熱效果好的加強(qiáng)散熱LED電路板及其制作方法與應(yīng)用，解決了現(xiàn)有的LED電路板由于基板同散熱器通過導(dǎo)熱膠粘結(jié)和散熱肋片位置設(shè)計(jì)不合理所導(dǎo)致的散熱效果不佳的問題。

以上技術(shù)問題是通過下列技術(shù)方案解決的：一種加強(qiáng)散熱LED電路板，包括LED發(fā)光體，所述LED發(fā)光體包括PN結(jié)和LED底座，還包括散熱主體，所述散熱主體包括基體和散熱肋片，所述基體和所述散熱肋片為一體結(jié)構(gòu)，所述基體上設(shè)有絕緣層，所述PN結(jié)通過所述LED底座同所述基體的設(shè)有絕緣層的一側(cè)相連接，所述絕緣層上設(shè)有導(dǎo)電線路，所述PN結(jié)電連接在所述導(dǎo)電線路上，所述散熱肋片位于所述基體的設(shè)置有LED底座的側(cè)面相鄰的側(cè)面上。LED發(fā)光體所產(chǎn)生的熱量直接通過散熱主體散失掉的同時(shí)還傳遞給散熱肋片，由散熱肋片進(jìn)行散失。散熱主體同時(shí)起到現(xiàn)有的電路板中的基板和散熱器的作用，從而不存在要通過導(dǎo)熱膠進(jìn)行導(dǎo)熱所導(dǎo)致的導(dǎo)熱膠影響基板熱量導(dǎo)出的問題，使得散熱通暢。另外散熱肋片和LED發(fā)光體設(shè)置在主體上的位置為相鄰的位置關(guān)系而非相對的位置關(guān)系，主體不會影響散熱肋片周邊的空氣的流通性，有利于熱量的散失。

作為優(yōu)選，所述絕緣層設(shè)有通孔，所述LED底座穿設(shè)在所述通孔內(nèi)并錫焊在所述基體上。如果不開設(shè)通孔，則LED的散熱路徑為底座、導(dǎo)電線路層、絕緣層、基體，但是絕緣層的導(dǎo)熱系數(shù)比較低，絕緣層會影響PN結(jié)熱量的散出，散熱效果較差，而通過設(shè)置通孔使底座直接錫焊在基體上，能進(jìn)一步提高散熱效果。