[发明专利]具有多级散热装置的LED光源模块

说明书

技术领域

本发明涉及照明领域，具体的说是具有多级散热装置的LED光源模块，可广泛应用于高功率LED照明领域。

背景技术

随着科技的发展，LED灯凭借发光效率高、环保、节能、低耗、不需高电压、安全性高等优点,已被应用在照明领域，但LED为电致发光器件，在其工作过程中只有15%~25%的电能转换成光能，其余的电能几乎都转换成热能，使LED的温度升高，导致光效急剧下降。如果LED结温超过最高允许温度（一般为125℃），LED将会因过热而损坏。因此在LED灯具设计中，最重要的一项工作便是散热设计。传统的LED灯具的散热系统包括LED模块的散热和灯具结构（如外壳）上的散热鳍片散热，其中后者是目前常见的散热方式，由于LED路灯的工作环境比较恶劣，易积聚尘沙和飞虫，散热器表面易被腐蚀氧化，这就会影响灯具内LED及电器的散热，导致LED路灯使用寿命的缩短。传统的LED灯具也有在其上配置主动式强制性散热装置，如微型风扇，但这种方法存在明显的技术缺陷，因为风扇在户外恶劣环境中的使用寿命难以满足要求，一旦主动式强制性散热装置不能正常工作，大功率LED灯就会容易因为无法散热而造成寿命快速衰减，且设置主动式强制性散热装置又增加了能源的消耗，造成了能源的浪费。同时LED路灯的重量主要由散热装置的重量所决定。随着LED路灯功率的增大，散热器尺寸和重量也需要相应增加。欲减轻大功率LED路灯散热装置的重量，就需要对散热方式、散热结构和材料等多方面进行优化设计。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种散热效果好，光效利用高的利用半导体制造工艺方式使两种不同金属材料形成金属键结，让器件与器件之间形成一良好的热传导与高寿命的LED光源模块。

为了能解决传统LED灯中散热问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明包括铝散热基座（E），陶瓷覆铜散热基板（B），其特征在于所述陶瓷覆铜散热基板（B）是利用半导体蚀刻制成或雷射切割制作成具有数组式的电路结构的基板，所述陶瓷覆铜散热基板（B）焊接在所述铝散热基座（E）上面，所述陶瓷覆铜散热基板（B）上利用SMT技术连接多个具有一次配光的集成式LED芯片（C），每个所述具有一次配光的集成式LED芯片（C）封装体为硅芯片或陶瓷材料，每个所述具有一次配光的集成式LED芯片（C）为集陈式LED封装方式，其中集成式可由多颗外延片置放于一封装体中，每个所述具有一次配光的集成式LED芯片（C）上放置一个具有二次配光效果阵列式透镜（A），所述每个具有一次配光的集成式LED芯片（C）表面上均附有一个可变换角度的一次配光透镜（D），每个所述具有一次配光的集成式LED芯片（C）和所述一次配光透镜（D）构成一个整体，所述具有二次配光效果阵列式透镜（A）盖在所述整体的上面，所述铝散热基座（E）下表面设有多个沟槽，每个所述沟槽用于放置热导管（F），所述热导管（F）诚“U”形，所述铝散热基座（E）下面安装有多个散热鳍片（G），所述散热鰭片（G）是由多层单片金属组成而成的，其形状为方形，所述铝散热基座（E）和每个所述散热鳍片（G）之间均通过固定片（H）固定连接，所述固定片（H）是由金属或耐高温的塑料材料制成的，每个所述热导管（F）一端安装在所述沟槽内，另一端穿过相应的所述散热鳍片（G），所述热导管（F）的一端与铝散热基座（E）下表面的沟槽是通过无铅锡膏固定的，所述热导管（F）的另一端与散热鳍片（G）是通过高温无铅锡焊焊接在一起的。 

本发明是一种涉及具有散热装置的LED光源模块,利用半导体制造工艺方式使两种不同金属材料型成金属键结，让器件与器件之间形成一良好的热传导与高寿命的LED光源模块，可有效解决目前LED发光效率因为热传导不良而造成使用寿命减短，本发明有效的解决了大功率LED灯的散热问题，通过多级散热，可达到较好的传导散热效果，另外再透过一具有二次配光效果数组式透镜，可将照射面积均匀分布在预照射的物体上，此一LED光源模块可广泛的应用在使用大瓦数的LED光源模块。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、散热效果良好：本发明的具有一次配光的集成式LED芯片由硅材料封装制成;陶瓷覆铜散热基板由铜或铝材料直接烧结到氧化铝或氮化铝材料表面而制成的一种复合基板，厚度薄，尺寸小，散热性佳；热导管利用相变原理，传导速率约为铜的100倍，两端点的温差△T<5℃，传导速率快，结合散热鳍片，可以将LED光源模块工作时发出的热量快速的传导至散热鳍片，通过散热鳍片与空气的热交换将热量散发出去。有效解决LED灯的散热问题。