[發明專利]用于電子器件的熱沉

在審

• 申請號: 201310216566.3
• 申請日: 2013-03-22
• 公開（公告）號: CN103715347A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: E·楚;K·惠特克;J·R·布希克;J·舒普;N·拉古納坦;L·F·維加;J·貝雷;G·L·邁爾斯;G·L·亨克;B·E·索克斯曼;A·J·費杜薩;R·E·迪克;D·G·博伊賽爾;E·M·肯澤維齊
• 申請（專利權）人: 美鋁公司
• 主分類號: H01L33/64
• 分類號: H01L33/64
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 王會卿

相關申請的交叉參考

本專利申請要求于2012年3月22日提交的、申請號為61/614,284的美國臨時專利申請的優先權，其全部內容以引用的方式合并于此。

背景技術

發光二極管(LED)是由摻雜半導體材料制成的光源。當電子和空穴在P-N結中結合且發射光子時，發射出光。除了光以外，由LED生成的大量能量還以熱的形式釋放。較高的結溫度將降低LED的效率和壽命。用于熱處理的有效的熱沉將增加LED光源的效率和壽命。

現有的LED熱沉典型地由主要使用壓鑄技術的鰭式設計構成。其他的設計包括擠出管加上插入式模壓鰭片。

發明內容

—種裝置，包括：尺寸適于容納電路的內殼；以及導熱的金屬外殼。該外殼由單個金屬片構成。導熱的金屬外殼具有：小于0.249英寸(6.3246mm)的厚度；具有第一直徑且尺寸適于支撐可操作地連接至電路的電子器件的第—封閉端；以及具有第二直徑的第二端。第一直徑大于第二直徑。

在一些實施例中，從第—封閉端向第二端，金屬外殼的厚度減小。在一些實施例中，金屬外殼最薄部分小于或等于金屬外殼最厚部分的0.75倍。

外殼的漸減厚度可通過球面分布或指數分布來限定，例如：厚度＝a＊exp(b＊外殼高度)，其中0.8＜a＜1.5；0.008＜b＜0.03。其中a為外殼唇緣(第二端)處的最終厚度，b為基于對外殼的最大初始厚度和最終唇緣厚度的曲線擬合而生成的參數。在等式中，b為外殼的初始和最終厚度以及外殼高度的函數。

內殼至少部分地在外殼內。在一些實施例中，內殼由金屬構成。在一些實施例中，內殼由單個金屬片構成。在一些實施例中，內殼由塑料構成。

在一些實施例中，外殼與內殼物理接觸。在一些實施例中，外殼的第二端在靠近內殼第二端處與內殼物理接觸。

在一些實施例中，外殼在外殼的第一端和第二端之間具有多個開孔。

在一些實施例中，當與導熱外殼的第—封閉端熱連通的電子器件產生熱時，空氣通過開孔吸入，并且經由對流對內殼、外殼和電子器件中的至少一個進行冷卻。

在一些實施例中，構成外殼的單個金屬片是鋁片。在一些實施例中，外殼由AA1050、1100、3003、3004以及3104中的一個構成。

在一些實施例中，金屬外殼的外表面是平坦的。在一些實施例中，金屬外殼的外表面是波紋狀的。在一些實施例中，外殼表面的至少—部分具有在5μin至200μin范圍內的Ra值。在一些實施例中，外殼表面的至少—部分具有在6.5μin至120μin范圍內的Ra值。在一些實施例中，外殼表面的至少—部分具有在6.5μin至110μin范圍內的Ra值。在一些實施例中，外殼表面的至少—部分具有在8.5μin至15μin范圍內的Ra值。在一些實施例中，外殼表面的至少—部分具有在104μin至120μin范圍內的Ra值。在一些實施例中，外殼具有帶紋理的表面粗糙度，其中紋理由機械粗糙化和涂敷中之一來形成。在一些實施例中，外殼至少部分地涂敷有石墨。

在一些實施例中，外殼的第—封閉端尺寸適于支撐發光二極管。

在一些實施例中，裝置進一步地包括覆蓋金屬外殼的第—封閉端的圓頂部，其中圓頂部是透光或半透光的。

在一些實施例中，裝置進一步包括在金屬外殼的第—封閉端上的光反射器。

一個實施例包括熱沉，其包含導熱的金屬內殼；覆蓋金屬內殼的第一端且尺寸適于支撐電子器件的導熱支板；以及導熱外殼。一些實施例還包括圍繞支板的表面。導熱外殼包括具有第一直徑的第一端和具有第二直徑的第二端。在一些實施例中，第二直徑小于第一直徑。內殼至少部分地在外殼內。外殼與支板熱連通。

電子器件可以是任意數字或模擬的、離散或集成的半導體裝置，包括諸如發光二極管(“LED’s”)或有機發光二極管(“OLED’s”)的光電裝置。運行中，發熱電子器件與支板熱連通。

支板與內殼和外殼熱連通。在一些實施例中，支板還與表面熱連通。可通過直接或間接的物理接觸來實現熱連通。

在一些實施例中，支板與內殼直接地物理接觸。例如，支板的尺寸適于放置在內殼的第一端上，與內殼的第—端摩擦地接合，或是可通過任意機械時接、收縮配合、釬焊、導熱膠、熔焊或本領域已知的任意方式時接至內殼的第一端。在一些實施例中，支板和內殼是由單片金屬構成的單個器件，且可由單片金屬—體形成。