[发明专利]电气线路的复合散热体

说明书

技术领域

本发明关于一种散热体，特别是指一种可将电气电路所产生的热能，进行全面性直接扩散并迅速散热，大幅降低热阻系数，有效确保电气电子元件效能及使用寿命的电气线路的复合散热体。

背景技术

目前照明设备包括有路灯照明、广告照明、室内照明及机器设备照明等种类，一般照明设备的照明光源大多采用白炽灯泡、日光灯管、水银灯等种类，除了汞蒸气造成环境污染，照明效率差，耗电量相对增加之外，并且容易损坏，同时其使用寿命短，以致须经常维修更换，浪费人力、物力及时间，因此有待加强改善。

现今室内外、机器、广告等照明设备的照明光源已考虑改采用固态光源发光二极管，以提高照明效率，并且节省电力。惟此照明光源必须于电路基板上排列布置复数个发光二极管，但随着发光二极管的设置数量及输出功率的增加，在电＞光＞热转换过程，相对产生高温度热量，因此必须透过电路基板的绝缘层传导至散热器及其鳍片进行散热。

惟LED发光二极管的电路基板必须藉由黏胶贴合于散热器表面，以致无法全面牢固密合，影响热传导效率，并且容易发生老化及脱落，导致散热效率差、散热速度慢，因此发光二极管长期间使用时，容易造成温度过高，严重影响发光二极管的照明效能，进而造成光衰，缩减使用寿命，因此有必要进一步改良。

为了克服上述问题，目前习用的具有散热的电路板材料种类及结构如下：

种类一、FR4基材的印刷电路板：其板材并不具有导热及散热功能。

种类二、金属芯印刷电路板Metal Core PCB(MCPCB)：其结构为铜箔(电路)层、绝缘(介电)层及铝基板(金属核心)层三种不同材质层迭构成。

种类三、陶瓷基板：其结构是透过电路直接以导电银浆施作于基板的表面。

为了强化LED的散热，种类一的FR4印刷电路板已不敷应付，因此提出了种类二的内具金属核心的印刷电路板(MCPCB)，运用设置于电路板底部的铝或铜等热传导性较佳的金属来加速散热，虽然种类二的(MCPCB)可达到散热之效，然而也因绝缘层的特性使其热传导受到若干限制；种类三陶瓷基板结构亦仅适用于小尺寸、极高操作温度及容易处理高功率元件上。

由此可见，上述物品仍有诸多缺失，而亟待加以改良。

本发明设计人鉴于上述习用物品所衍生的各项缺点，加以改良创新，并经多年苦心孤诣潜心研究后，终于成功研发完成本发明电气线路的复合散热体。

发明内容

本发明的目的是提供一种电气线路的复合散热体，能有效达到全面性直接扩散迅速散热，大幅度降低热阻系数，确保电气电子元件的效能及使用寿命。

为此，本发明采如下具体方案以实现上述目的：

一种电气线路的复合散热体，其包含有：

散热器，该散热器设有由金属或陶瓷、石墨材料构成的数散热鳍片；导热绝缘层，该导热绝缘层含有均匀分布的热传导粉体，采用前表面处理技术将该热传导粉体表面进行处理，并结合该热传导粉体微粒子的烧结分散的液体材料，使其施作于散热器的另侧表面上；电气线路层，含有均匀分布的胶材及低阻抗电性传导粉体，并结合于导热绝缘层的另侧表面上，该电气线路层上设有接点，透过该接点电性连接电子元件的相对接脚；该电器线路层结合于导热绝缘层的表面上并施以化学沉积镍表面处理；绝缘漆层，结合于导热绝缘层另侧表面及电气线路层的另侧表面上。

该导热绝缘层是利用混炼制程使该热传导粉体均匀分布于烧结分散的液体材料中。

该热传导粉体选用氧化铝、氮化铝、氮化硼、碳化硅的高电阻抗粉体，并由其中两种以上材料混合而成，使导热绝缘层具有高绝缘的电阻抗10⁶～10¹⁹Ω.cm。

该热传导粉体微粒子的热传导粉体表面处理技术：对该热传导粉体进入分散液体的前置处理作业：以醇类溶解氟化合物或有机硅再予以水解，再加入前述材料的一或是由二种以上热传导粉体材料混合再以烘烤将表面的空气及水分子去除干净得到干燥的导热陶瓷粉体，此导热粉体经表面处理后其粉体的表面完全包覆一层高分子材料如氟化合物或有机硅。

该热传导粉体表面烧结液体的材料配置为：此溶液液体为醇及甲基乙烷及酮、乙醚溶剂，以相对应顺序溶解有机硅酚醛、或有机硅以及丁晴或氯丁或聚硫的弹性胶体再加入溶胶的少许填充物到完全互溶暨完成该热传导粉体表面烧结液体材料配置。

该导热绝缘层通常选用3％～15％重量比之间的表面烧结液体材料与97％～85％之间的热传导粉体搭配，以获得3W/mk～150W/mk热传系数的导热材料层。