[发明专利]不限方向高效COBLED发光组件汽液相变散热模块

说明书

技术领域

本发明涉及LED发光设备，具体涉及一种不限方向COB LED发光组件汽液相变散热模块。

背景技术

近年来LED照明设备发展非常迅速，LED发光效率显著提高，发热量明显降低，使用寿命也有明显提高，散热效果是影响其使用寿命的根本原因。为了提高LED照明设备的安装效率和缩小体积，COB LED封装技术也应运而生，它是将多个LED芯片阵列封装在一块基板上制做成大功率LED发光组件，具有高功率密度、高光通量、热流密度较大等特点，与分立安装的LED相比，由于集成化程度高、功率大、体积小，发热量更集中，其散热效果影响其使用寿命的问题显得更加突出。目前COB LED发光组件常用的散热方式有很多种，主要有自然对流散热、热管辅助散热、风扇强制对流散热等，这些方式全部是将COB LED发光组件基板安装在散热器上通过散热器利用上述各种方式散热，COB LED发光组件基板与散热器之间存在接触热阻，接触热阻会直接影响二者之间的传热效果。为了提高二者之间的接触面积，降低接触热阻，COB LED发光组件基板与散热器的接触面之间会涂抹导热硅脂等热界面材料，但热界面材料的导热系数既小于COB LED发光组件基板材料、也小于散热器材料，热界面材料在从COB LED发光组件基板到散热器的导热系数远小于沿热界面材料热界面方向的导热系数。因此即使涂抹了热界面材料，COB LED发光组件基板与散热器之间的接触热阻也根本无法消除，随着使用时间的增加，热界面材料长期受热后与COB LED发光组件基板和散热器之间的接触效果会逐渐下降，热阻还会进一步增大，进一步影响从COB LED发光组件基板到散热器的传热效果。

以往单芯片封装的LED发光组件由于发热量不集中、发热量小，相对比较容易将热量传导和扩散到环境中去。而大功率COB LED发光组件由于发热量集中、发热量大，更需要高效快速的将热量传递和导出，否则将会在COB LED发光组件基板上产生自加热效应，形成热量积累温度越来越高，如果温度超过COB LED发光组件使用温度上限，将直接导致COB LED发光组件发光效率降低甚至损坏，对COB LED发光组件的性能和可靠性带来毁灭性的影响，并大大降低其使用寿命，成为推广应用COB LED照明产品的技术瓶颈。

另外，目前利用热管辅助散热的COB LED发光组件受安装方向限制，不能将COB LED发光组件沿任意方向安装，使用受限非常大，也无法广泛推广应用。

发明内容

本发明的目的是针对现有COB LED发光组件散热方式存在明显的接触热阻，不容易将热量及时导出，容易产生热量积累叠加，散热效果不理想，严重影响使用寿命，使用安装受方向限制的缺陷，提供一种不限方向高效COB LED发光组件汽液相变散热模块。

本发明的技术解决方案是：它包括COB LED发光组件和模块壳体，模块壳体为设有发光组件安装口的密闭中空体，COB LED发光组件基板的周边直接或间接密封安装在模块壳体上的发光组件安装口上、与模块壳体一起在模块壳体内围成密闭的换热腔，COB LED发光组件的发光面朝向模块壳体外，COB LED发光组件发光面背侧的基板背面朝向模块壳体内部构成换热腔的蒸发面，模块壳体的内壁构成换热腔的冷凝面，换热腔内部分充填有工作液体，换热腔内设有紧贴在COB LED发光组件朝向换热腔内的基板背面上并延伸紧贴在模块壳体内壁上的多孔结构毛细吸液芯，多孔结构毛细吸液芯构成从冷凝面向蒸发面的工作液体毛细力回流通道，换热腔内多孔结构毛细吸液芯之外的空隙位置构成从蒸发面到冷凝面的工作液体蒸汽通道。

本发明的技术效果是：它取消了热介面材料，有效降低了常规COB LED发光组件散热过程中的接触热阻，可以将其产生的热量及时快速地传递和导出，不会形成自加热状况，不会导致热量积累叠加，使COB LED发光组件的散热效果达到理想化，可以大大提高其使用寿命，使用性能和可靠性也得到大幅度提高，克服了散热效果不够好严重影响推广应用的缺陷。

它使用中不受方向限制，可以按任意方向安装使用，进一步提高了应用范围，为大功率COB LED发光组件的推广应用提供了有力的保障。它依靠模块内部工作液体汽、液相变直接将COB LED基板上的热量传递到散热器， 工作液体与COB LED发光组件基板直接接触，取消了热界面材料，大幅度降低了COB LED基板与散热部件之间的接触热阻，能够及时有效将COB LED发光组件基板底热源处热量迅速传递到热源外。汽液相变传热过程中，热阻很小，传热效果更可靠，传热能力更强，效率更高，达到了快速高效及时降低COB LED发光组件基板温度的目的。