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技术

在一实施例中，一种制造散热器组件(10)的方法可以包括：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。在一实施例中，一种制造散热器组件(10)的方法包括：加热模具，并且随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模具中时该金属插入物具有30℃到70℃的插入物温度；关闭模具；以及在关闭模具的小于或者等于0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)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】
技术介绍
本专利技术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。
技术实现思路
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°C到70°C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)O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不O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。图1是金属-塑料混合型LED散热器组件10的实施例的立体图。LED散热器组件10可以包括金属插入物12，如图2中清楚地示出，该金属插入物与聚合物散热器14超模压以形成整体的混合型LED散热器组件10。图2显示了示例性的金属混合型LED散热器组件10的截面图，其中示出了金属插入物12。如图2所示，金属插入物12可以具有暴露的内表面16 (例如，暴露于空气/大气)，该内表面形成金属-混合型LED散热器组件10的内部部分。金属插入物12还包括外表面18，该外表面与聚合物散热器14接触(例如如图2中所示)，从而形成交界面20。金属插入物12可以由例如铝、铜或者其他金属以及包括前述中的至少一个的组合而制成。金属插入物的形状取决于LED壳体和期望的散热器组件的具体设计。任何期望的形状都是可能的。聚合物散热器14设置成包围金属插入物的外表面18。聚合物散热器14可以包括热传导性聚合物。热传导性聚合物可选地还可以是电绝缘的，例如，具有大于或者等于113欧姆每平方厘米(Ohm/cm2)的电阻率。热传导性聚合物可以包括有机聚合物和包括石墨和氮化硼的填充物成分。例如，热传导性聚合物可以具有大于或者等于10130hm/cm2的大表面电阻率，同时表现出大于或者等于2W/m-K的导热率。熔体流动指数在280°C的温度以及16千克力每平方厘米(kg-f/cm2)的载荷下可以为I至30克每10分钟。热传导性聚合物的实例被公开在被共同地转让的美国专利序列号61/446，665,61/446, 666和11/689，228中。用在热传导性聚合物中的聚合物可以从以下几者中选择:宽泛种类的热塑性树月旨、热塑性树脂的混合物、热固性树脂或者热塑性树脂与热固性树脂的混合物、以及包括前述中的至少一个的组合。聚合物还可以是聚合物的混合物、共聚物、三元聚合物或者包括前述中的至少一个的组合。有机聚合物还可以是低聚物、均聚物、共聚物、嵌段共聚物、交替嵌段共聚物、无规聚合物、无规共聚物、无规嵌段共聚物、接枝共聚物、星型嵌段共聚物、树状聚合物等或者包括前述中的至少一个的组合。有机聚合物的实例包括聚缩醛、聚烯烃、聚丙烯酸化物、聚(亚芳基醚)聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚酯(例如，环聚酯、高分子量聚对苯二甲酸乙二醇酯或者间苯二甲酸酯，等等)、聚酰胺(例如，半芳族聚酰胺，比如PA4.T、PA6.T、PA9.T等等)、聚酰胺酰亚胺、多芳基化合物、聚芳砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚氯乙烯、聚砜、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚四氟乙烯、聚醚酮、聚醚醚酮、聚醚酮酮、聚苯并恶唑、聚苯酞(polyphthalides)、聚缩醛、聚酐、聚乙稀醚、聚乙稀硫醚、聚乙稀醇、聚乙稀甲酮、聚齒乙烯、聚乙烯腈、聚乙烯酯、聚磺、聚硫化物、聚硫酯、聚砜、聚磺酰胺、聚脲、聚磷腈、聚硅氮烷、苯乙烯丙烯腈、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚氨基甲酸酯、三元乙丙橡胶(ERP)、聚四氟乙烯、氟化乙烯丙烯、全氟烷基乙烯、聚三氟氯乙烯、聚偏氟乙烯或者类似物，或者包括前述的有机聚合本文档来自技高网...

【技术保护点】
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)，所述聚合物散热器(14)包括热传导性聚合物材料，其中所述散热器组件(10)在所述聚合物散热器(14)与所述金属插入物(12)之间具有接触压力；以及增大所述接触压力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：纳伦德拉·阿南德·哈迪卡尔，哈林德拉纳特·萨尔马，
申请(专利权)人：沙特基础全球技术有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL