[实用新型]一种大功率LED与散热器的零热阻结构及LED灯

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种LED与散热器的结构及一种LED灯，更具体地说，涉及一种大功率LED与散热器的零热阻结构，及基于此结构的LED灯。 

背景技术

现有技术的大功率LED都需要附加有适当的散热器和良好的散热条件才能正常工作。LED照明装置由于功率大，其系统的散热管理更是照明装置设计的重要环节之一。 

LED的散热系统、从芯片到LED的热沉、到散热器，最后到周围介质、如空气和水。其中LED的热沉到散热器的热连接是重要的一环。 

现有技术的大功率LED的结构有多种，例如以高导热系数合金为热沉基座的、以陶瓷基板为基座的、芯片安装在金属基电路板上的、有带引线脚的、有表面贴的、有单芯片的、有多芯片的、有园基座的、有矩形基座的、如3528、5050、9070等等。 

大功率LED都有一个热沉、用于和散热器热连接，现有技术的LED热沉与散热器的热连接通常是、把LED首先用导热胶或焊剂连接到一块金属基电路板（MPCB）上，再用导热胶或导热膜连接到散热器上。这样，从LED的热沉到散热器需要经过第一导热胶或焊剂、铝基或铜基金属电路板的介质层、金属基板和第二层导热胶、才到散热器。若忽略各接触介面的接触热阻，LED热沉到散热器的热阻（Rtt）为第一导热胶和焊剂层的热阻（Rt1）、金属基电路板介质层的热阻（Rt2）、金属基板的热阻（Rt3）和第二导热胶层的热阻（Rt4）的总和。金属电路板上的介质层通常为环氧或低熔点玻璃等绝缘层，其导热系数很小，即热阻Rt2很大；金属基板和散热器之间的第二导热胶层、由于面积大、导热胶层的厚度往往难于做到很小，还常常会有一些基本上绝热的空气泡层；若用导热膜，不仅导热膜本身的导热系数远低于金属，而且导热膜二面与热沉和散热器之间往往会有空气层，即二面的接触热阻将不容忽略，这也就增大了Rt4；同时，铝基板的平面的平整度一般欠好，这也增大了热阻Rt4。此外，目前有的LED照明装置、甚至有的名牌产品、为了降低成本，上述金属基电路板被用普通的环氧电路板代替，而环氧板是一种导热系数很低的绝缘板，其导热系数仅约1 W/mK，远低于铝和铝合金的121-238 W/mK，这就大大增加了热沉与散热器之间的热阻Rtt。总之，现有技术的LED到散热器的安装方法，其总热阻Rtt很大，而且工艺复杂、成本高、一致性差。 

LED热沉到散热器的热阻Rtt大、就直接阻碍了LED芯片工作时产生的大量热量顺畅传导至散热器散发掉，从而导致芯片结温升高，LED发光效率下降、使用寿命缩短、可靠性和失效率变差、发光色飘移等。特别是在用一种芯片、希望用更大的工作电流、以提高其功率、降低其成本时，或者是希望在同一封装中用更多芯片时，减小LED热沉到散热器的热阻Rtt就尤为重要。 

发明内容

本实用新型的目的是解决以上提出的问题，提供一种大功率LED热沉到散热器的热阻Rtt接近为零的结构，及一种其于此结构的LED灯。 

本实用新型的技术方案是这样的： 

一种大功率LED与散热器的零热阻结构，包括LED、PCB、散热器，所述的PCB为单面覆铜绝缘基PCB，PCB有用于安装LED的通孔，LED电极引出脚焊接在PCB的导电线上，LED的热沉的外平面与PCB的无导电层面平行、且高出PCB的无导电层面，所述的PCB通过固定装置安装于散热器上，热沉位于散热器与PCB之间。

作为优选，所述的热沉上滴放有粘结胶。 

作为优选，所述的粘结胶不含有固体颗粒。 

作为优选，所述的粘结胶可以是硅胶或环氧树脂胶或塑料胶。 

作为优选，所述的固定装置是螺丝孔与螺丝。 

作为优选，所述的热沉的外平面与PCB的无导电层面的高度差为0.05-5mm。 

作为优选，所述的单面覆铜绝缘基PCB为环氧基或纸质基或玻纤基PCB。 

一种基于上述的大功率LED与散热器的零热阻结构的LED灯，包括LED、PCB、散热器，所述的PCB为单面覆铜绝缘基PCB，PCB有用于安装LED的通孔，LED电极引出脚焊接在PCB的导电线上，LED的热沉的外平面与PCB的无导电层面平行、且高出PCB的无导电层面，所述的PCB通过固定装置安装于散热器上，热沉位于散热器与PCB之间；还包括透光泡壳、电连接器、LED的驱动器，所述驱动器被安置在散热器的中央的腔体和电连接器内；驱动器的输入经引线和电连接器相连，用于连接外电源；驱动器的输出经引线与LED的电极相连接。