[实用新型]一种LED灯具及其散热结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种LED灯具及其散热结构，更具体地说，涉及一种利用相变技术直封光源芯片的LED灯具及其散热结构。

背景技术

LED作为新型照明光源,具有环保节能等明显优势，随着电子技术的进步，利用高功率发光二极管(LED)组合的照明灯具越来越普遍，由于LED是利用半导体通电后的发光性能发光的，具有功耗低，使用寿命长的优点，因而成为替代传统照明光源的新兴光源。

高效率与高亮度的发光二极管(LED)在使用过程中会产生大量的热量，如果该热量无法得到有效及时地散发，将造成LED光衰加剧、寿命缩短，增加了LED失效的可能性。因此，保证LED的低光衰和长寿命,散热是关键。散热的核心是降低LED光源芯片结温。LED灯具中往往会设置散热结构，以保证LED的散热，然而如图1所示的传统LED散热结构中，往往是将LED光源芯片的导热介质层24通过诸如导热硅胶等具有高导热性的物质粘贴在散热器1的取热板11上，利用散热器将LED光源芯片产生的热量传播到外界，以达到对LED光源芯片降温的目的。图1中：1为散热器，11为散热器1的取热板，LED晶元发光面胶体保护层21、荧光粉层22和晶元电路层23，24为光源芯片的导热介质层。然而上述LED灯具的传统散热结构在使用的过程中仍然存在显著的缺点，导致其散热效果不甚理想，主要表现在：（1）LED光源芯片在长时间工作下，作为LED光源芯片导热介质层和散热器取热表面之间的诸如导热硅胶等导热介质会随着时间的延长而失效，其导热性能会急剧下降，导致封装后LED光源芯片基板的取热能力且与散热器取热面间永久存在的一定热阻问题；（2）LED光源芯片基板和散热器取热面之间的连接结构复杂，接触面积有限，限制了散热能力的进一步提升；（3）传统的LED散热结构中，LED光源芯片温度不方便测量，因而很难通过温度测量等方式来控制电源电路。

发明内容

基于现有技术的上述缺点和不足，本实用新型所要解决的问题是：提供一种新型的LED灯具及其散热结构，使LED灯具的光源、电源、散热三者精确匹配，通过将LED晶元封装层直接与相变散热器的取热面紧密贴合，省去了传统LED散热技术中使用导热硅胶类的物质，达到缩短散热路径、降低热阻、提升LED光源芯片散热效果的目的，同时还有效简化了LED光源芯片和散热器之间的连接部位，解决了连接部位寿命问题。为解决光源芯片温度不方便测量的问题，本实用新型的LED灯具及其散热结构在结构设计上还将微型温度传感器集成在光源芯片旁去测量温度，利用测量的温度去控制电源电路达到降低功率，最终达到降温散热的效果。

本实用新型为解决其问题所采用的技术方案是：

一种LED灯具的散热结构，包括散热器和LED晶元封装层，其特征在于，所述LED光源芯片由上至下依次包括LED晶元发光面胶体保护层、荧光粉层和晶元电路层，晶元电路层包括金线连接晶元线路层；所述散热器的取热板的外表面上加工有固定槽，所述LED晶元封装层与所述固定槽紧密贴合。

优选地，LED晶元封装层与所述固定槽紧密贴合。

优选地，所述LED晶元封装层的LED晶元发光面胶体保护层的上表面与所述散热器的取热面的外表面平齐或高于所述散热器的取热面的外表面。

优选地，所述散热器的取热板的内表面为相变取热面，与散热器的内腔中的相变介质相接触，其上加工有微沟槽。

优选地，所述散热器的外周面和/或底部外表面设有散热片。

优选地，在所述散热器的取热板的外表面上设有温度传感器，所述温度传感器集成在所述LED晶元发光面胶体保护层旁边。用以测量LED光源芯片温度来控制电源电路降温散热。

优选地，所述LED晶元封装层通过过盈配合的方式嵌装在所述固定槽内。

进一步地，所述LED晶元封装层与所述固定槽的局部结合面处采用超低温焊料焊接。

进一步地，所述LED晶元封装层与所述固定槽的结合面处填充高导热固晶胶。

根据本实用新型的另一方面，还提供了一种包括上述散热结构的LED灯具。

同现有技术相比，本实用新型具有显著的技术效果：

(1)本实用新型的LED灯具及其散热结构，使LED灯具的光源、电源、散热三者精确匹配，通过将LED晶元封装层直接嵌装在相变散热器的取热面上，省去了传统LED散热技术中使用导热硅胶类的物质，达到缩短散热路径、降低热阻、提升LED光源芯片散热效果的目的；

(2)本实用新型的LED灯具及其散热结构，还有效简化了LED晶元封装层和散热器之间的连接部位，解决了连接部位寿命问题；