[实用新型]一种大功率LED芯片主动对流散热式板级封装结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及照明及LED散热装置技术领域，特指一种大功率LED芯片主动对流散热式板级封装结构。 

背景技术

在LED芯片向着高亮度、大功率发展的同时，其发热量也随之上升；特别是对于多个大功率LED芯片组成的照明产品中的散热问题，是现有技术中亟待解决的关键问题之一。 

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术的不足，提供一种大功率LED芯片主动对流散热式板级封装结构，解决现有技术中LED芯片及照明产品散热效果不好的技术问题。 

为解决上述的技术问题，本实用新型采用以下技术方案： 

一种大功率LED芯片主动对流散热式板级封装结构，包括LED芯片、金属热沉、基板、透光封盖和散热器；所述LED芯片设置在金属热沉上，金属热沉下端与散热器连接，上端设置在基板上；基板上端设有透光封盖；基板周边设有通槽，基板中部的金属热沉周围设有通孔，通孔和通槽连通基板上下端的空腔，基板上端的空腔为基板到透光封盖之间的空腔，基板下端的空腔为基板到散热器之间的空腔，基板下端的空腔内设有工作气体，所述工作气体为空气、氮气或惰性气体。 

优选地，所述LED芯片直接焊接在金属热沉上。 

所述LED芯片上设有荧光粉。 

所述LED芯片外周通过塑封密封在金属热沉上。 

所述基板为金属芯印制电路板、金属基复合材料基板或陶瓷基板。 

所述陶瓷基板为低温共烧陶瓷基板。 

LED封装基板上通孔的金属热沉可直接与外散热器焊接连为一体，所述的LED封装基板上设置有气体对流孔，使LED的外散热器到芯片和透光封盖之间形成有利于气体对流的空腔。 

与现有技术相比，本实用新型的优点和有益效果： 

本实用新型的大功率LED芯片主动对流散热式板级封装结构设计，使气体周而复始地 在LED芯片和外散热器之间对流换热，达到加强风冷的主动散热效果，使金属热传导和气体对流散热两种机制同时存在，可有效地降低LED芯片的工作温度，提高大功率LED照明产品的使用寿命及安全性。 

附图说明

图1为本实用新型大功率LED芯片主动对流散热式板级封装结构的结构示意图。 

图2为图1中从透光封盖下看的俯视图。 

图中示出：通孔1、LED芯片2、金属热沉3、基板4、透光封盖5、散热器6、塑封7、荧光粉8和通槽9。 

具体实施方式

为更好的理解本实用新型，下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但本实用新型的实施方式不限于此。 

如图1、2所示，一种大功率LED芯片主动对流散热式板级封装结构，包括LED芯片2、金属热沉3、基板4、透光封盖5、散热器6；还包括塑封7和荧光粉8；LED芯片2设置在金属热沉3上，优选LED芯片2直接焊接在金属热沉3上；优选地在LED芯片2上设有荧光粉8，在LED芯片2外周通过塑封7密封在金属热沉3上，金属热沉3下端与散热器6连接，上端设置在基板4上，基板4上端设有透光封盖5；基板4周边设有通槽9，基板4中部的金属热沉3周围设有通孔1，通孔1和通槽9连通基板4上下端的空腔，基板4上端的空腔为基板4到透光封盖5之间的空腔，基板4下端的空腔为基板4到散热器6之间的空腔，基板4上下端的空腔内设有工作气体，所述工作气体为空气、氮气及惰性气体。 

优选基板4为金属芯印制电路板、金属基复合材料基板或陶瓷基板。进一步优选基板4为低温共烧陶瓷(LTCC)基板；或者是由SiC、Al2O3和AlN单一材料制成的基板或由它们混合制成的复合材料基板。 

基板4上下端的空腔内的气体（空气，氮气或惰性气体，优选为氮气和氩气）形成循环流动，LED芯片2外周的气体被加热后，可沿着LED芯片2周围基板上设置的通孔1流动进入基板4下端的空腔，与散热器6发生热交换，冷却后的气体顺着基板4周边上的通槽9进入基板4上端的空腔，并到达LED芯片2的周围，此循环形成后，由于风向一定，会形成一个稳定的风道，并且芯片工作温度越高，气体被加热的速度越快，其流速也越快，对芯片的散热效果越好。 

应该理解，在本实用新型的基础上，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式也落在本申请公开的原则范围和精神之内。