[发明专利]制造散热器组件的方法、由该方法制造的散热器组件及使用该散热器组件的发光体

说明书

背景技术

本发明公开的是制造散热器组件的方法和由该方法制造的物品。

发光二极管(LED)目前被用作白炽灯泡和荧光灯的替代品。LED是当在它们的PN结的正向上被电偏置时发出非相干窄谱光的半导体装置，并且因此被称为固态发光装置。在LED光装置中，核心是安装在基板上的LED芯片。覆盖该LED芯片的透明顶部充当用于改变发出的光的方向的透镜。

大功率LED光装置产生相当数量的热量，如果该热量没有被有效地从LED芯片去除的话，其可能会导致性能降低或者甚至损坏。因此，在这种LED光装置中，热管理是非常重要的，这是因为如果大量的热量没有从芯片散去的话，LED的高温会不利地影响装置的效率和寿命。

由于金属有效的导热率以及因此将热量从LED芯片散去的能力，其通常用于LED壳体中的散热器应用。然而，在需要电绝缘、设计灵活性、部件集成和更轻重量的装置的情况下，仍需不断寻求对金属的替换方式。

发明内容

这里公开的是制造散热器组件的方法、由该方法制造的散热器组件和包括该散热器组件的发光体。

在一实施例中，一种制造散热器组件(10)的方法包括：形成包括围绕金属插入物(12)的聚合物散热器(14)的散热器组件(10)，该聚合物散热器(14)包括热传导性聚合物材料，其中该散热器组件(10)在聚合物散热器(14)与金属插入物(12)之间具有接触压力；以及增大该接触压力。

在另一个实施例中，一种制造散热器组件(10)的方法包括：减小金属插入物(12)的表面粗糙度；以及在减小该表面粗糙度之后，形成包括围绕该金属插入物(12)的聚合物散热器(14)的散热器组件(10)，该聚合物散热器(14)包括热传导性聚合物材料，其中金属插入物(12)具有暴露的内表面(16)并具有与聚合物散热器(14)接触的外表面(18)。

在又一个实施例中，一种制造散热器组件(10)的方法包括：将模具加热到成型温度；在模具达到成型温度之后，将金属插入物引入到模具中，其中在将该金属插入物插入到模具中时该金属插入物具有30℃到70℃的插入物温度；关闭该模具；以及在关闭模具的小于或者等于10秒的时间内，用热传导性聚合物材料超模压该金属插入物以形成散热器组件(10)。

这些以及其他特征将被在下文中参考附图和详细说明来进行更详细地描述。

附图说明

现在参考附图，其为示例性的实施例，并且在附图中相同的元件用相同的数字表示。

图1是金属-塑料混合型散热器组件的实例的立体图。

图2是图1的金属-塑料混合型散热器组件的截面图。

图3是图1的散热器组件的插入物温度对接触压力的图形视图。

图4是具有压入配合插入物的金属-塑料混合型散热器的剖视局部视图；

图5是包括金属-塑料混合型散热器的灯组件的实施例。

图6是包括金属-塑料混合型散热器的LED灯组件的另一实施例的展开视图。

具体实施方式

在LED装置应用中，聚合物材料(比如，热塑性塑料)可能提供对金属的引人注意的替代物。但是，聚合物的传统上较低的导热率在使用它们作为用于(例如，LED)散热器组件的材料方面存在着挑战。在解决这个挑战的尝试中，可使用具有比常规热塑性塑料更高的传导率的热传导性聚合物(例如，热塑性塑料)。但是，已经确定的是尽管这种聚合物的传导率高于常规的、非传导性的聚合物，但是仍然低于金属(比如铝和铜)。因此，为了解决这个问题和增加设计变量(比如部件集成、设计灵活性和轻重量设计)，可以使用混合型LED散热器组件。这些混合型LED散热器组件使用由传导性聚合物超模压(over-molded)的金属插入物。但是，由于热塑性塑料的较低的导热率，即使这些双材料混合设计的热性能也不等同于全金属设计的热性能。

已经确定的是，如何提高混合型LED散热器组件的传导率以使得热量可以被有效地从LED芯片消散。具体地，在这里已经确定的是减小在双材料(金属插入物-塑料散热器)的交界面处的接触热阻将有效地增强热传递。可以通过例如藉由在混合型LED散热器组件的成型之后使用二次加工和/或借助于在成型过程中使用的金属插入物的温度而增大在交界面处的接触压力(例如，与具有相同的插入物和聚合物而没有进行二次加工或者没有温度处理的散热器相比)来减小接触热阻，如下文中更详细地解释的。