[发明专利]一体式LED光源散热器件及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种一体式LED光源散热器件及其制备方法。

背景技术

近几年，随着LED灯具的发展，全球照明大厂家都先后加入LED灯具及市场开发推广中，美日欧及中国台湾省均推出了半导体照明计划，我国也不例外，并加大了室内外LED灯具开发推广。但是，LED在实际运用中有一个很大的难题，那就是散热问题，散热问题一直是LED应用中的瓶颈，一直没有很好的解决，难以达到LED标准和器件标准，也是世界性的难题。高功率LED灯在照明领域的应用才开始，室内室外产品有很多，但是存在的问题也很多，归根到底还是针对散热问题没有很好的解决方案。

现在市面上使用的高功率灯具产品，都是由小块铝极板和单个高功率芯片封装好，和/或将铝极板与多个高功率芯片封装好（称为单个和多个光源源模块）。将这些模块分别安装在不同的散热结构（散热器）上，再放到不同的灯具上，光源模块在安装散热结构（散热器）时，接触处存在空隙，通常的技术是采用导热银胶和涂抹导热膏的办法来填充该空隙，但是光源模块和散热结构散热器之间还是有一定的热阻，具有较大的温差，还不能完全解决导热问题，就导致LED不能达到较大的功率值，使得LED的亮度和光电转换率太低。

因此，有必要设计一种一体式LED光源散热器件及其制备方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种一体式LED光源散热器件及其制备方法，该一体式LED光源散热器件及其制备方法采用一体式散热结构，散热效率高、结构简单、易于实施。

发明的技术解决方案如下：

一种一体式LED光源散热器件，采用基座和散热体的组合式结构，所述的组合式结构为嵌套结构或双层叠置结构；

所述的嵌套结构是指基座在内圈，散热体在外圈；

所述的双层叠置结构是指散热体设置在基座的背面；

所述的基座由粒径不同的两种粉末和二氧化硅溶胶制成；

所述的散热体由粒径不同的两种粉末、环氧树脂和造孔剂制成；所述的散热体中具有由造孔剂形成的散热微孔；

所述的粉末为碳化硅粉末、陶瓷纤维和陶瓷颗粒中的至少一种。

基座的前端设有LED芯片或CPU光源，散热体上设有至少一个出线孔。

散热体或基座上设有至少2个安装孔【用于将一体式LED光源散热器件固定在其他部件上】。

在散热基座内部设有电子线路，该电子线路与所述的LED芯片或CPU光源电连接。

所述的散热体为圆柱形、长方体、立方体、圆台形或方台形。

在基座内预置有印刷线路板，所述的印刷线路板的结构为：在印刷线路板的周边印刷有线路板正极和线路板负极，印刷线路板的中部设有多排互不相连的导电铜箔，多个LED芯片焊接在相邻的两排导电铜箔之间，或者焊接在电极与导电铜箔之间；形成多个LED芯片的串联-并联阵列，即形成一个光源模块。

在散热体背面或侧面设有散热柱或散热翅片。

一种一体式LED光源散热器件的制备方法，采用以下3种方法的任一种方法：

方法1：

步骤1：制备基座；

准备细度为100-240目的材料A、细度为60-90目的材料B和二氧化硅溶胶；材料A为碳化硅粉末、陶瓷纤维和陶瓷颗粒中的至少一种；材料B为碳化硅粉末；

材料A和材料B的质量比为（1~3）：1；

二氧化硅溶胶的质量为材料A和材料B总质量的15-30%；

在第一预制件模具涂布脱模剂，将印刷线路板、铝基板、PC板、陶瓷杯或紫铜板放入第一预制件模具内；使用二氧化硅溶胶将材料A和材料B混合均匀作为压铸原料进行压铸，压铸成型后脱模；压力范围150-300牛；脱模后干燥，干燥后，即完成基座的制备；

步骤2：打磨及封装：

对于基座中具有印刷线路板的情况，将基座的安装有印刷线路板的区域打磨，使得线路板上的铜箔显露，再显露线路板上焊接LED芯片；并灌胶封装；

对于基座中具有铝基板、PC板、陶瓷杯或紫铜板的情况，直接焊接LED芯片；并灌胶封装；

步骤3：制备散热体；

准备细度为30-80目的材料C、细度为14-100目的材料D、环氧树脂和造孔剂；材料C为碳化硅粉末、陶瓷纤维和陶瓷颗粒中的至少一种；材料D为碳化硅粉末；

材料C和材料D的质量比（1~3）：1；

环氧树脂为材料C和材料D总质量的10-20%；造孔剂为材料C和材料D总质量的3-20%；

将材料C、材料D、环氧树脂以及造孔剂混合均匀成为混合物；