[实用新型]一种LED基板散热装置

说明书

技术领域

本实用新型属于材料技术领域，涉及一种LED基板散热装置。

背景技术

大功率LED在照明领域的应用已经开始规模化，目前制约高功率LED发展的瓶颈之一是散热问题。随着LED功率的提高，对基板散射性能要求大大提高，如果不能有效地耗散LED的热量，随之而来的热效应将会变得非常明显：结温升高，直接减少芯片出射的光子，取光效率降低；温度的升高会使得芯片的发射光谱发生红移，色温质量下降，尤其是对基于蓝光LED激发黄色荧光粉的白光LED器件更为严重，其中荧光粉的转换效率也会随着温度升高而降低。因此由于温度升高而产生的各种热效应会严重影响到LED器件的使用寿命和可靠性。大功率LED所产生的热量主要通过基板材料传导到外壳而散发出去，目前的基板主要有金属基板、陶瓷基板等。在这些基板的散热表面经常会带上很大的散热器或金属外壳散热，其缺点在于一方面大大增加了体积和LED灯具的费用；另一方面其主要靠增加散热面积来增加散热性能,而金属铝散热器表面的热辐射性能低。

发明内容

本实用新型目的就是针对现有技术的不足，提供一种LED基板散热装置。

本实用新型为层状结构，依次包括导电铜层、绝缘层、基板，绝缘层设置在导电铜层与基板之间，基板的散热表面覆有纳米碳管薄膜；

所述的纳米碳管薄膜为纳米碳管涂料喷涂或刷涂而成，厚度小于等于60                                               ；

所述的纳米碳管涂料为偶联化处理后的纳米碳管与成膜树脂混合而成。

纳米碳管具有良好的热界面性能，在热的传输过程中不会造成大的热阻。由于纳米碳管独特的能带结构，纳米碳管具有良好的红外性能。当温度上升后，纳米碳管内部电子空穴复合增加，会大大增加红外辐射性能。同时，纳米碳管具有针尖结构，具有良好的尖端辐射性能。由于纳米碳管本身具有大的表面积，因此可以增加纳米碳管接触空气的表面积。综合以上效果，可以显著的把表面温度分散到空间，从而达到降低LED芯片表面的温度。

本实用新型提高了LED基板的热红外辐射能力，从而能够显著提高散热性能，降低功率LED芯片表面的温度，在某些情况下免去铝散热片的使用，从而减小体积和降低成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，一种LED基板散热装置，整体为层状结构，依次包括导电铜层1、绝缘层2、基板3，绝缘层2设置在导电铜层1与基板3之间，基板3的散热表面覆有纳米碳管薄膜4。

纳米碳管薄膜4为纳米碳管涂料喷涂或刷涂而成，厚度小于等于60。

纳米碳管涂料为偶联化处理后的纳米碳管与成膜树脂混合而成，具体制备方法是：

步骤(1).将纳米碳管放入酸液中超声5～10小时，用去离子水洗净过滤，经40～70℃下真空干燥，得到纯净含氧官能团纳米碳管；酸液为体积比为1：0.3～3的浓HNO₃和浓H₂SO₄的混合液；

步骤(2).将偶联剂加入去离子水中，用醋酸调pH值到4～5，搅拌至透明，加入无水乙醇溶液，搅拌均匀，形成偶联剂溶液；

偶联剂为硅烷偶联剂，具体是乙稀基三甲氧基硅烷、乙稀基三乙氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷中的一种，每升去离子水中加入0.2～0.4升偶联剂；加入的无水乙醇溶液的量为加入的偶联剂体积的40～60倍；

步骤(3).将纯净含氧官能团纳米碳管加入偶联剂溶液中，50～80℃水浴中搅拌60～120分钟，过滤后经40～70℃真空干燥；每克纯净含氧官能团纳米碳管加入80～200ml偶联剂溶液；

步骤(4).制备纳米碳管涂料：将偶联化处理后的纳米碳管与成膜树脂按重量比1:2～5混合搅拌均匀成纳米碳管涂料，加入的成膜树脂为丙烯酸树脂或环氧树脂。