[發明專利]一種照明散熱器及應用其的照明組件

有效

• 申請號: 201811242955.2
• 申請日: 2018-10-24
• 公開（公告）號: CN109282195B
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 陳威;周明新;周麗彬
• 申請（專利權）人: 明朔（北京）電子科技有限公司;東旭科技發展有限公司;東旭光電科技股份有限公司
• 主分類號: F21S8/00
• 分類號: F21S8/00;F21V29/87;C08L83/04;C08K3/04;C08K3/22;F21Y115/10
• 代理公司: 北京英創嘉友知識產權代理事務所(普通合伙) 11447
• 代理人: 陳慶超

本發明公開了一種照明散熱器及應用其的照明組件。所述照明散熱器包括：第一部件，所述第一部件為平面結構，所述第一部件具有第一表面和第二表面；第二部件，所述第二部件為格柵結構，所述第二部件與所述第一部件的第一表面相連；導熱硅脂層，所述導熱硅脂層具有第一表面和第二表面，所述導熱硅脂層的第一表面與所述第一部件的第二表面貼合，所述導熱硅脂層的第二表面與照明光源相接觸。所述導熱硅脂包括硅油和添加物，其中所述添加物包括氟化石墨烯。本發明散熱器通過采用新型導熱硅脂，大大提供了散熱器的導熱效率高，可以進一步縮短散熱器的尺寸。

技術領域

本發明涉及LED照明技術領域，具體涉及一種照明散熱器及應用其的照明組件。

背景技術

作為環保節能的新一代綠色光源和照明技術,大功率LED近年來得到快速發展。大功率LED尚存在散熱不暢和出光率不高的問題,因為散熱直接影響到LED的可靠性,進而影響到其壽命及應用,而出光率低直接制約了LED的發展,所以對LED散熱設計的研究就顯得格外重要。為了解決大功率LED的散熱問題，國內外學者及工程師都在LED芯片、封裝結構、封裝材料及外部散熱方式等諸多方面進行了大量的研究。有各種優良的LED封裝結構，如引腳式封裝、表面貼裝式以及最新發展起來的板上芯片式封裝結構(COB,chip onboard)等。采用COB技術，直接將LED芯片封裝在鋁基板上，縮短了熱通道和熱傳導的距離，從而降低了LED的結溫。COB封裝是指將LED芯片直接固定在印刷線路板(PCB)上，芯片與線路板間通過引線鍵合進行電氣連接的LED封裝技術。其可以在1個很小的區域內封裝幾十甚至上百個芯片，最后形成面光源。與點光源封裝相比，COB面光源封裝技術具有價格低廉(僅為同芯片的1/3左右)、節約空間、散熱容易、發光效率提高、封裝工藝技術成熟等優點。

對于大功率COB封裝，散熱是影響其長期可靠性的至關重要的因素。COB封裝產品結點溫度升高會降低LED的整體效率，降低正向電壓，導致發射光紅移，降低使用壽命及可靠性。

LED封裝材料的選擇，對LED器件的散熱和出光效率有很大的影響。因此，為尋找高導熱性能優良的封裝材料，從材料選擇方面對器件的散熱性能進行優化是非常有必要的。

目前COB封裝的光電轉換效率低，70％甚至更高的電能轉換成熱能，尤其芯片側表面和上表面的散熱能力極差，因此產生的熱量絕大部分通過熱傳導的方式傳到芯片底部的熱沉，在以熱對流的方式消耗。另外，由于COB光源自身無散熱能力，必須外加散熱器才能正常工作，COB光源與散熱器必需緊密貼合才能將熱量高效導出，否則由于存在空氣間隙，空氣的導熱系數很小，是不良導體，將會在芯片和散熱器之間形成接觸熱阻，降低散熱效果。

因此，散熱器和光源之間都通過一個粘接材料實現芯片的熱量傳遞給散熱器。通常，在COB光源與散熱翅片之間涂覆導熱硅脂以減小熱阻。

導熱硅脂俗稱“導熱膏”或“散熱膏”，是呈膏狀的高效散熱材料，通常填充在LED光源的支架和鋁基板或者鋁基板和散熱殼體之間，它的流動性非常好，能充分潤澤滲入兩種需要導熱的材料表面，從而形成一個非常低的熱阻接口，比LED光源與散熱器接觸面中間的空氣熱傳導效率高。從基本特性來看，硅脂一般是以特種硅油作基礎油，以新型金屬氧化物作填料，配以多種功能添加劑，經特殊的工藝加工而成的白色或其他顏色的膏狀物，導熱硅脂具有極佳的導熱性、電絕緣性、使用穩定性、耐高低溫性等特點，是目前大功率LED燈具常用的導熱材料。

導熱硅脂的熱導率隨著填料含量的增加而增加，同時伴隨著粘度增加的性能降低，難以流動或變形，影響完全填充芯片與散熱器之間的縫隙。因此，選擇適當的導熱填料，實現導熱硅脂高的導熱率，并保證低的黏度值是非常有必要的。