一種發(fā)光二極管裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種散熱裝置，特別地涉及一種發(fā)光二極管的散熱裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)光二極管(LED)是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見光的半導(dǎo)體器件。由于其光效高、耗電少、壽命長等的優(yōu)點(diǎn)越來越多的運(yùn)用在各種需要發(fā)光的場合，由發(fā)光二極管構(gòu)成的燈具則廣泛用于家庭、商場、銀行、醫(yī)院、賓館、飯店等各種場合。目前市場上的大功率LED燈具(大功率LED燈具是指單顆LED燈珠的功率為1瓦或1瓦以上)的基本結(jié)構(gòu)是將一塊焊接或者貼裝著LED燈珠的線路板固定在一塊散熱片上，上述線路板是鋁基板、石墨基板或陶瓷基板等，上述散熱片是鋁材散熱片、石墨散熱片或陶瓷散熱片等，散熱片和線路板之間還設(shè)有一層導(dǎo)熱膠。LED燈珠發(fā)光所產(chǎn)生的熱量傳遞給線路板，線路板上的熱量通過導(dǎo)熱膠傳遞給散熱片，依靠散熱片較大的散熱面積將熱量傳遞給流過的空氣來進(jìn)行散熱。目前采用上述結(jié)構(gòu)的大功率LED燈具在常溫下，LED燈珠點(diǎn)亮后一般要2小時(shí)以上才能達(dá)到熱平衡，在熱平衡后，其LED燈珠的焊點(diǎn)的溫度一般在60至85°C之間，溫度較高，LED燈珠的使用壽命一般只能在30000小時(shí)左右。
[0003]傳統(tǒng)的大功率LED燈具無法拋棄散熱片的設(shè)計(jì)，是因?yàn)槠渚€路板的導(dǎo)熱系數(shù)較低，熱量無法迅速傳導(dǎo)給空氣，所以僅靠鋁基板、石墨基板或陶瓷基板等的線路板與空氣交換熱量散熱遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，熱量在線路板上累積后會回傳給LED燈珠，造成LED燈珠的工作溫度較高，從而會造成LED燈珠迅速衰減，死燈，縮短了 LED燈珠的使用壽命。
[0004]中國專利文獻(xiàn)CN201655852U (申請?zhí)?201020163051.3)公開一種表面組裝技術(shù)封裝的LED背光源燈條，包括石墨基板以及以表面封裝技術(shù)形式貼裝在石墨基板上的LED，該石墨基板即為上述的石墨基板線路板，其厚度為0.3mm至3_，包括一層用于散熱的石墨基層；且該LED背光源燈條采用的是單顆功率1瓦以下的小功率LED燈珠，因此不需要設(shè)置散熱片來散熱。石墨基板在大功率LED燈具上的應(yīng)用僅僅是為了取代鋁基板從而改善導(dǎo)熱性能，無法取代散熱片。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種散熱效果較好、LED燈珠使用壽命較長的發(fā)光二極管裝置。
[0006]實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案是提供一種發(fā)光二極管裝置，包括導(dǎo)熱硅膠片和分布在導(dǎo)熱硅膠片上表面上的導(dǎo)電線路，還包括與導(dǎo)電線路電連接的LED燈珠以及包括石里日苜
[0007]石墨膜是一種純碳材高導(dǎo)熱石墨膜，其厚度為0.012mm至1.0mm，優(yōu)選0.012mm至0.15mm,導(dǎo)熱系數(shù)為400至1900瓦/米?度。
[0008]導(dǎo)電線路由導(dǎo)電材料制成，其厚度在0.01至0.3mm之間。導(dǎo)電線路在其相應(yīng)位置處設(shè)有與LED燈珠的數(shù)量相對應(yīng)的正極焊點(diǎn)和負(fù)極焊點(diǎn)。
[0009]導(dǎo)熱硅膠片絕緣，其厚度在0.01至0.5mm之間。導(dǎo)熱硅膠片根據(jù)導(dǎo)電線路的線路走向制作，其形狀與導(dǎo)電線路的形狀相對應(yīng)，且導(dǎo)電線路的寬度比導(dǎo)熱硅膠片的寬度小1至 3mm。
[0010]導(dǎo)熱硅膠片粘結(jié)固定在石墨膜上，且位于石墨膜的上方。導(dǎo)電線路粘結(jié)固定在導(dǎo)熱硅膠片上，且位于導(dǎo)熱硅膠片的上方。
[0011]LED燈珠的功率選擇范圍為1至30瓦，LED燈珠設(shè)有一個(gè)正極引腳和一個(gè)負(fù)極引腳。LED燈珠由其位于底面的導(dǎo)熱金屬部位與石墨膜的未粘貼有導(dǎo)熱硅膠片的部位相接觸，且LED燈珠的正極引腳與導(dǎo)電線路的相應(yīng)一個(gè)正極焊點(diǎn)固定電連接，負(fù)極引腳與導(dǎo)電線路的相應(yīng)一個(gè)負(fù)極焊點(diǎn)固定電連接。
[0012]上述的發(fā)光二極管裝置還包括輔助散熱石墨膜、導(dǎo)熱座和定位柱。輔助散熱石墨膜的張數(shù)為1至5張，其大小與石墨膜相同。導(dǎo)熱座和定位柱相對于各個(gè)LED燈珠設(shè)置。相對于每個(gè)的LED燈珠設(shè)置的定位柱為1個(gè)，相對于每個(gè)LED燈珠設(shè)置導(dǎo)熱座為1組。各組導(dǎo)熱座的數(shù)量均與輔助散熱石墨膜的張數(shù)相同。
[0013]導(dǎo)熱座呈圓柱形，由包括鋁、銅、鐵或石墨在內(nèi)的高導(dǎo)熱材料制成，其厚度為3至6mm，底面直徑為0.8至lcm，導(dǎo)熱座的中央沿上下方向開有一個(gè)通孔，通孔的直徑為1至2mm ο
[0014]輔助散熱石墨膜的材質(zhì)與石墨膜相同，其厚度為0.012mm至1.0mm，優(yōu)選0.012mm至0.15mm,導(dǎo)熱系數(shù)為400至1900瓦/米.度，每張輔助散熱石墨膜上相應(yīng)位置處開有數(shù)量與定位柱的數(shù)量相同的通孔，該通孔的直徑與導(dǎo)熱座的通孔的直徑相等，且通孔的位置與LED燈珠的位置相對應(yīng)。定位柱由包括鋁、銅、鐵、石墨、塑料在內(nèi)的耐溫材料制成，其長度為一組導(dǎo)熱座中各個(gè)導(dǎo)熱座的高度與各張輔助散熱石墨膜的厚度之和，直徑略小于導(dǎo)熱座上的通孔的直徑。
[0015]將各張輔助散熱石墨膜按照從上至下依次水平設(shè)置的方式設(shè)置在石墨膜的下方，且在石墨膜與最上面一張輔助散熱石墨膜之間，以及在相鄰的2張輔助散熱石墨膜之間設(shè)置1個(gè)導(dǎo)熱座。同一組的導(dǎo)熱座的通孔與各張輔助散熱石墨膜的相應(yīng)一個(gè)通孔依次對準(zhǔn)，然后將各定位柱從上下方向依次穿過輔助散熱石墨膜和相應(yīng)一組導(dǎo)熱座的各個(gè)導(dǎo)熱座相應(yīng)的通孔從而將各張輔助散熱石墨膜與相應(yīng)一組導(dǎo)熱座連接在一起構(gòu)成輔助散熱組件。
[0016]各個(gè)輔助散熱組件的最上方的導(dǎo)熱座處于相應(yīng)一個(gè)LED燈珠的下方，且上述最上方的導(dǎo)熱座的上端面與石墨膜的緊密接觸。各導(dǎo)熱座與相應(yīng)的石墨膜、輔助散熱石墨膜之間涂有填補(bǔ)接觸部位的空隙的導(dǎo)熱膠。
[0017]上述導(dǎo)電線路所用的導(dǎo)電材料為銅箔或鋁箔。
[0018]本實(shí)用新型具有積極的效果:
[0019](1)本實(shí)用新型的發(fā)光二極管裝置的散熱效果較好，整個(gè)散熱裝置在10至15分鐘即可達(dá)到熱平衡，LED燈珠的焊點(diǎn)溫度在40至60°C之間，LED燈珠的使用壽命能夠達(dá)到50000小時(shí)左右。使用中，大功率LED燈珠的焊點(diǎn)溫度越低，則使用壽命越長，亮度維持越好，所以本實(shí)用新型的發(fā)光二極管裝置的散熱效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的采用鋁材散熱片、石墨散熱片或陶瓷散熱片等的散熱裝置的散熱效果，且LED燈珠的使用壽命較長。
[0020](2)本實(shí)用新型的發(fā)光二極管裝置無需再配置額外的線路板和散熱片，將本實(shí)用新型的LED散熱裝置裝配至不起散熱作用的塑料頂蓋、底蓋中即可，節(jié)約了配置線路板和散熱片的高昂的費(fèi)用，大大降低了 LED燈具的制造成本。
[0021](3)應(yīng)用本實(shí)用新型的發(fā)光二極管裝置的LED燈具的整體厚度較薄，具有質(zhì)量輕、外型美觀、占用空間較小、便于安裝等優(yōu)點(diǎn)。
[0022](4)本實(shí)用新型的發(fā)光二極管裝置通過導(dǎo)熱座和輔助散熱石墨膜的輔助散熱組件設(shè)計(jì)有效彌補(bǔ)了 LED燈珠功率較大時(shí)石墨膜的面積有限導(dǎo)致散熱效果不佳的缺陷，散熱效果優(yōu)良。
【附圖說明】
[0023]圖1為本實(shí)用新型的實(shí)施例1中的發(fā)光二極管裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]上述附圖中的標(biāo)記如下:
[0025]石墨膜1，輔助散熱石墨膜1-1，導(dǎo)熱硅膠片2，導(dǎo)電線路3，LED燈珠4，正極引腳41，負(fù)極引腳42，導(dǎo)熱座5，定位柱6。
【具體實(shí)施方式】
[0026](實(shí)施例1、發(fā)光二極管裝置)
[0027]見圖1，本實(shí)施例的發(fā)光二極管裝置包括從下向上依次分布的石墨膜1、導(dǎo)熱硅膠片2和導(dǎo)電線路3，還包括設(shè)置在石墨膜1上且與導(dǎo)電線路3電連接的LED燈珠4。
[0028]石墨I(xiàn)旲1米用純碳材尚導(dǎo)熱石墨I(xiàn)旲，尚導(dǎo)熱石墨I(xiàn)旲是一種與石墨基板的石墨基層完全不同的新型膜材散熱材料，其厚度為0.012mm至1.0mm，優(yōu)選0.012mm至0.15mm。高導(dǎo)熱石墨膜采用壓延的方式制作，強(qiáng)制性地使其內(nèi)部的分子結(jié)構(gòu)比石墨基板的分子結(jié)構(gòu)更緊密，因此其導(dǎo)熱系數(shù)比石墨基板高得多，石墨基板的石墨基層的導(dǎo)熱系數(shù)在200至300瓦/米.度(W/ (Mk))，而高導(dǎo)熱石墨膜的導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)400至1900瓦/米.度，且高導(dǎo)熱石墨膜具有良好的再加工性，可裁切沖壓成任意形狀，可多次彎折，適用于將點(diǎn)熱源轉(zhuǎn)換為面熱源的快速熱傳導(dǎo)。本實(shí)施例的石墨膜1采用厚度為0.1mm的高導(dǎo)熱石墨膜。
[0029]導(dǎo)電線路3由銅箔或鋁箔等各種導(dǎo)電材料中的一種制成，其厚度在0.01至0.3mm之間，本實(shí)施例的導(dǎo)電線路3采用厚度為0.025mm的銅箔制成，且導(dǎo)電線路3根據(jù)電路設(shè)計(jì)在相應(yīng)的位置設(shè)有一定數(shù)量的正極焊點(diǎn)和負(fù)極焊點(diǎn)。