[實用新型]一種復合散熱基板的LED照明燈具

有效

• 申請號: 201220288383.3
• 申請日: 2012-06-19
• 公開（公告）號: CN202647316U
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 陳浩;尼瑪江才;周玉財
• 申請（專利權）人: 陳浩;尼瑪江才
• 主分類號: F21S2/00
• 分類號: F21S2/00;F21V29/00;F21Y101/02
• 代理公司: 西寧金語專利代理事務所 63101
• 代理人: 哈慶華

技術領域

本實用新型涉及半導體照明技術領域，具體地說是涉及一種復合散熱基板的LED照明燈具。

背景技術

LED是可直接將電能轉化為可見光和輻射能的發光器件。由于LED不依靠燈絲來發光，能量轉化效率非常高，理論上可以達到白熾燈10%的能耗，相比熒光燈，LED也可以達到60%的節能效果。其高度節能的獨特性能使LED成為21世紀最具發展前景的高技術產品之一。與傳統照明方式相比，LED具有體積小、安全、無污染、免維護、響應速度快等優點。隨著半導體生產和應用技術的提高，由LED主導的半導體照明將成為繼白熾燈、熒光燈之后照明方式的又一次革命。LED在引發照明革命的同時，也為推動節能減排、環境保護做出重大貢獻。

隨著我國城市化進程的回憶，綠色、高效、節能、長壽命的LED照明逐漸走入人們的視野。目前，LED照明技術日趨成熟，大功率LED光源功效已經達到100lm／W。

LED是個光電器件，其工作過程中除了將電能轉換成光能，其余的電能幾乎都轉換成熱能，使LED的溫度升高。在大功率LED中，散熱是個大問題。例如，1個10W白光LED模組若其光電轉換效率為30%，則有7W的電能轉換成熱能，若不加散熱措施，則大功率LED的器芯溫度會急速上升，當其結溫（TJ）上升超過最大允許溫度時（一般是150℃），大功率LED會因過熱而損壞。因此在LED照明設計中，散熱是LED燈需重點解決的問題。由于LED本身耐熱能力比較差，所以必須將LED工作時產生的熱量有效的散發到空氣中去，保證芯片工作在安全的溫度下，這樣才能真正的體現出長壽命的優勢。

仔細研究大功率LED照明燈具的散熱路徑，是從LED燈珠－散熱基板－散熱殼體－環境空氣。LED燈珠是點熱源，其工作產生的熱量首先要通過散熱基板傳到散熱殼體再散發到空氣中。因此散熱基板導熱、散熱性能的優劣直接影響到LED照明燈具的工作穩定性和使用壽命。目前的LED照明燈具的散熱基板結構為三層：第一層為線路層，相當于普通PCB的覆銅板；第二層為絕緣層，絕緣層是一層低熱阻導熱絕緣材料；第三層為散熱基層，散熱基層都采用鋁基板。鋁的導熱系數高，散熱好，可以有效地將內部熱量導出。但若對比鋁材和銅材的導熱、散熱性能可以發現，銅的導熱系數是397W／m.k，鋁的導熱系數為201?W／m.k；而鋁的比熱容是0.88×103J／（kg.℃），銅的比熱容是0銅的比熱容是0.39×103J／（kg.℃）。我們知道導熱系數越大，導熱性能越好；比熱容越大散熱性能越好。由此可見銅的導熱性能比鋁快得多，但散熱性能沒有鋁好，而鋁的散熱速度快，導熱性能不如銅。

發明內容

本實用新型的目的是根據鋁銅金屬材料的不同導熱、散熱特性，在原有鋁材料的表面鍍層銅箔，形成鋁銅復合散熱基板，將銅的快速導熱和鋁的快速散熱的優點結合起來，大大提高LED照明燈具散熱效果的復合散熱基板的LED照明燈具。

本實用新型一種復合散熱基板的LED照明燈具通過下述技術方案予以實現：一種復合散熱基板的LED照明燈具包括燈頭、塑料燈頭座、帶翼翅散熱鋁殼、復合散熱基板、LED燈珠、亞克力透明燈罩，所述的復合散熱基板包括與帶翼翅散熱鋁殼通過螺栓連接的鋁板層、鍍在鋁板層上的覆銅層、與覆銅層壓接連接的導熱絕緣層和PCB線路板；所述的LED燈珠焊接在PCB線路板上。

本實用新型一種復合散熱基板的LED照明燈具與現有技術相比較有如下有益效果：LED燈珠是點熱源，該熱量如不能迅速傳導開來，則散發的速率就會受到影響。如同一滴滴在平面上的水，如果不迅速攤開，其蒸發需要的時間勢必要長。本實用新型的復合散熱基板的作用就是將LED點熱源產生的熱量首先通過銅箔迅速傳導到散熱基板的整個鋁表面，然后通過鋁板和鋁制殼體的散熱作用將熱量快速散發到周圍空氣中，達到提高LED散熱效果的目的，使LED照明燈具的工作效率及穩定性得以保證，使用壽命更加延長。

本實用新型的LED燈珠焊接在復合散熱基板的PCB線路板上，LED工作時產生的點熱源，通過導熱絕緣層傳到散熱基板的覆銅箔上，由于銅的優異導熱性能，迅速將點熱源的熱量傳導到散熱基板的鋁板表面，鋁板良好的散熱性能使其能夠快速將表面的熱量散發到燈具帶翼翅的散熱鋁殼內腔，并經過散熱鋁殼將熱量散發到周圍空氣中。復合散熱基板的鋁板層與帶翼翅的散熱鋁殼連接成一體，更便于LED燈具的散熱。

本實用新型銅、鋁復合散熱基板將銅鋁有機結合，不但補充了鋁的導熱不及銅，還彌補了銅的散熱不如鋁的問題，充分發揮了兩種金屬材料的各自優勢，從而達到急速傳熱、快速散熱的效果。