[實(shí)用新型]一種大面積UVLED陣列用高效散熱裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720217443.5
• 申請日: 2017-03-07
• 公開（公告）號(hào): CN206573853U
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚艾英;尹韶云;楊若夫;蔡文濤;孫秀輝
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院重慶綠色智能技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): G03F7/20
• 分類號(hào): G03F7/20
• 代理公司: 北京同恒源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11275
• 代理人: 王貴君

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及散熱裝置、LED、紫外曝光等領(lǐng)域，具體為一種大面積UVLED陣列用高效散熱裝置。

背景技術(shù)

紫外曝光主要用于光刻、油墨固化等領(lǐng)域，目前紫外曝光主要使用高壓汞燈作為曝光光源，該光源能耗大，維護(hù)成本高，啟動(dòng)時(shí)間長，壽命短且存在炸燈的風(fēng)險(xiǎn)。UVLED曝光光源因節(jié)能、環(huán)保、成本低、壽命長等優(yōu)點(diǎn)，替代傳統(tǒng)曝光光源的優(yōu)勢已十分明朗。然而單顆UV LED的光強(qiáng)度有限，需多顆UV LED密集排布成燈盤，方可滿足紫外曝光光強(qiáng)度的要求。多顆密集排布的 UV LED正常工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量熱量，致使LED結(jié)溫升高，造成PN結(jié)性能退化，降低光效和使用壽命，因此需要高效率的散熱裝置。傳統(tǒng)的LED散熱采用風(fēng)扇加翅片或簡單的液冷方式，散熱能力有限，難以滿足工業(yè)級(jí)的大面積UVLED密集陣列曝光光源的散熱要求。

實(shí)用新型內(nèi)容

有鑒于此，本實(shí)用新型的目的是提供了一種大面積UVLED陣列用高效散熱裝置。

本實(shí)用新型的目的是通過這樣的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，一種大面積UVLED陣列用高效散熱裝置，包括蓋板2、銅冷排5和熱電分離銅基板6；所述熱電分離銅基板的一面用于焊接UVLED，另一面與銅冷排的散熱面貼合；所述蓋板緊壓在銅冷排上，所述銅冷排上設(shè)置有多條獨(dú)立的流體通道4，相鄰兩流體通道內(nèi)的冷卻液的流動(dòng)方向相反。

進(jìn)一步，所述流體通道內(nèi)設(shè)有散熱柱。

進(jìn)一步，銅冷排的散熱面上設(shè)置有用于放置溫度傳感器的凹槽8。

進(jìn)一步，還包括隔水膠片3，該隔水膠片設(shè)置于蓋板與銅冷排之間。

進(jìn)一步，所述蓋板上設(shè)置有出入水口1。

進(jìn)一步，所述熱電分離銅基板通過導(dǎo)熱硅脂或錫膏貼合在銅冷排散熱面。

進(jìn)一步，所述熱電分離銅基板為整塊基板或由多塊拼接而成。

由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有如下的優(yōu)點(diǎn)：

本實(shí)用新型采用熱電分離銅基板，燈珠熱盤與銅基板通過焊錫直接連接，不通過PCB層，能更高效的傳導(dǎo)熱量；本實(shí)用新型的銅冷排采用單獨(dú)多通道的液冷方式，能加大冷卻液流量，加快散熱速度；流體通道內(nèi)部設(shè)有散熱柱，加大散熱面積，更利于銅冷排與冷卻液之間的熱交換；所述銅冷排相鄰兩流體通道內(nèi)的冷卻液的流動(dòng)方向相反，使整個(gè)銅冷排溫度分布均勻；如此，本實(shí)用新型采用高導(dǎo)熱熱電分離銅基板、單獨(dú)多通道雙向液冷的方式達(dá)到高效均勻散熱的目的，解決大功率UVLED曝光光源的散熱問題。

此外，本實(shí)用新型還采用溫度反饋控制，當(dāng)UVLED光源的溫度超過閾值時(shí)，關(guān)閉UVLED，避免UVLED曝光光源因溫度過高造成損壞。

附圖說明

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，其中：

圖1為大面積UVLED陣列用的高效散熱裝置示意圖；

圖2為單獨(dú)多通道液冷銅冷排示意圖；

圖3為UVLED散熱路徑示意圖。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述；應(yīng)當(dāng)理解，優(yōu)選實(shí)施例僅為了說明本實(shí)用新型，而不是為了限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

圖1所示為一種大面積UVLED陣列用的高效散熱裝置示意圖，包括蓋板2、銅冷排5和熱電分離銅基板6，所述熱電分離銅基板的一面用于焊接UVLED，另一面與銅冷排的散熱面貼合；所述蓋板緊壓在銅冷排上，所述銅冷排上設(shè)置有多條獨(dú)立的流體通道4，相鄰兩流體通道內(nèi)的冷卻液的流動(dòng)方向相反。

在本實(shí)施例中，熱電分離銅基板與UVLED熱盤通過焊錫直接連接，不通過絕緣PCB層，能更高效的傳導(dǎo)熱量。

在本實(shí)施例中，所述流體通道為多條獨(dú)立通道，由于冷卻液壓力限制，單條通道的冷卻液流量必須控制。采用多條獨(dú)立通道，則可以加大冷卻液流量，加快散熱速度。流體通道內(nèi)部設(shè)有散熱柱，加大散熱面積，更利于銅冷排與冷卻液之間的熱交換。

在本實(shí)施例中，如圖2所示，相鄰?fù)ǖ纼?nèi)的冷卻液由于流動(dòng)方向相反，在散熱過程中形成溫度差。熱量從熱端散向冷端，促使整個(gè)銅冷排溫度分布均勻，進(jìn)而提高UVLED的出光均勻性和老化一致性。

所述流體通道通過隔水膠片3進(jìn)行隔離密封，而隔水膠片3通過蓋板2緊壓在銅冷排的流體通道面。為了輕量化整個(gè)散熱裝置，需要減薄銅冷排，將出入水口1設(shè)置在蓋板上。

所述熱電分離銅基板一面焊有UVLED7，UVLED的熱盤與熱電分離銅基板的凸臺(tái)直接通過焊錫連接，如圖3所示。熱電分離銅基板的另一面通過導(dǎo)熱硅脂或錫膏焊接貼合在銅冷排散熱面。