照明器件、电气组件、柔性电路及热传递方法技术

本发明专利技术提供一种优化热传递效率的电气组件、柔性电路及其方法。所述电气组件包括导电层；散热层；插入于所述导电层与所述散热层之间的电绝缘层；与所述导电层电气连接的电子元件；以及与所述电子元件热连接且直接接触于所述散热层的金属热电桥，其中，利用该金属热电桥绕过所述电绝缘层。利用本发明专利技术，可以有效地提高从电子元件到散热片的热传递效率并同时提高电子元件的寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于优化电子元件热传递或散热的散热效率高的电气组件，其进一步优选地涉及一散热效率高的柔性电路，以及更优选地涉及包括这种散热效率高的柔性电路的照明组件。
技术介绍
通常，电子元件所产生的热量对它们的有效性可能具有负面影响，尤其是影响它们的功效和使用期限。尽管为了减少废热所研制的元件本质上就更有效率，允许这样改进的技术进步同样导致了更小但更强大的元件的开发。发光二极管(light-emittingdiode，LED)就是这样的一个例子。在LED开发初期，LED是低功率的，因而限制了其在许多情况下的使用。但是LED比同等明亮的白炽灯更加节能高效。不管怎样，所述LED的有关和相关技术已经发展到了在大功率应用中能够取代白炽灯或其他光源以作为强力照明及汽车前照灯簇的程度。然而，所述LED亮度的改进已经导致了较大废热的产生，所述废热必须被有效地驱散以改善所述元件的功效及寿命。在许多应用中，LED与其他发热电子元件需要直接安装于电路板上。因此，在所述电路板上或电路板中提供与所述电路板直接接触的散热器是比较普遍的。然而，所述电路板的结构同样可能是散热性差的部分原因。尤其是，粘合剂通常被用来将电路板的多层粘合在一起。所述粘合剂用于提供所述电路板的多层之间的电气绝缘。当所述电路板与所述散热片粘合时，所述粘合剂是非常必要的，这对于避免通过一般金属或散热器短路任何电气电路来说是非常重要的。不幸地是，相较于其他材料，所述粘合剂的热能传导性通常很差。因此，所述粘合剂可以作为局部的热绝缘体。因此，需要开发一种散热效率更好的电路板，以驱散电子元件的废热，这样可以使得所述电子元件更加有效且寿命更长。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种优化热传递效率的电气组件、柔性电路及其方法的实现来预防或减轻现有技术中的上述问题。依据本专利技术的第一方面，提供了一种优化热传递效率的电气组件，该电气组件包括：导电层；散热层；插入于所述导电层与所述散热层之间的电绝缘层；与所述导电层电气连接的电子元件；以及与所述电子元件热连接且与所述散热层直接接触的金属热电桥，其中，利用该金属热电桥绕过所述电绝缘层。在优选的实施例中，所述电绝缘层可以是一电绝缘粘结层。这样的粘结层可以促进所述导电层与所述散热层之间的粘结。优选地，所述散热层包括上层散热子层与下层散热子层，所述上层散热子层粘结于所述导电层。在这种情况下，由多个子层形成的散热层允许改变每一层的性能以优化热传递性。有利地，所述上层散热子层可以包括铜。铜是一种好的导热体，并具有允许容易且牢固连接于其他金属(例如，焊料)的特性。有利地，所述下层散热子层包括铝。铝除了是一个良导体，也是一个非常有效的散热体。因此，铝非常适合形成散热的一部分。另外，铝的重量轻，这样可以避免所述散热层的质量过大。在一优选地实施例中，所述导电层可以附加地粘结于一衬底层。所述衬底层可以给予额外的力量及/或柔性为所述电气组件。所述衬底层也可以作为进一步的电绝缘层，以防止任何不良电传导经过所述电路板。有利地，所述衬底层可以包括聚酰亚胺。所述聚酰亚胺具有很好的强度与弹性，且大多数具有阻燃性。此外，所述聚酰亚胺同样具有化学稳定性且具有电绝缘性。上述的每一个特性对一电路板组件来说是非常有好处的。优选地，所述金属热电桥可以包括焊料。所述焊料非常容易涂，传热良好，以及能够很好地与其他金属物如铜粘结。因此，焊料同样适合作为金属热电桥使用。在其他实施例中，也可以根据需求使用其他任何适用的材料。更优选地，所述金属热电桥可以是焊料铆钉。在这种情况下，用铆钉固定所述焊料可以通过增加所述接触面积来增加所述元件之间的热传递导。在一个合适的布置中，所述电子元件可以包括一个导热片。以及所述金属热电桥优选地与所述导热片及所述散热层直接接触。所述导热片为所述电子元件提供一电绝缘部分以用于热传递。通过将该部分与所述散热层直接接触，可以使用一种更有效的热路线。可选择地，所述电气组件还包括一个金属元件，其余所述电子元件电绝缘，且与所述电子元件热连接。所述金属热电桥与所述金属元件及所述散热层均直接接触。一电绝缘金属元件可以在没有特定导热片的情况下为元件提供相同的热固定。因此这种金属元件可以提供良好的热路径。优选地，所述金属元件可以使铜元素，同时所述金属热电桥可以与所述电子元件的负极进行直接连接。当对于所述散热器来说不需要完全绝缘时，后面的这种布置可以用于提供一种优化的或者最优化的热路径。例如，如果所述散热器没有与其他任何元件接触，且也不能被用户接近的话，不绝缘可能是必要的。优选地，所述电子元件可以是发光二极管。有利地，所述发光二极管基本上可以将其60％-95％的电能转化为热量。然而对于有效地调节温度，它们的散热属性是不够的。因此，它们通常需要依赖散热器来提供必备的热传递属性。依据本专利技术的第二方面，提供了一种散热效率高的柔性电路，该柔性电路包括形成为包括柔性基板的柔性印刷电路板一部分的导电层，散热层，插入于所述导电层与所述散热层之间的电绝缘层，与所述导电层电气连接的电子元件，以及与所述电子元件热连接且与所述散热层直接接触的金属热电桥，其中，所述导电层利用该金属热电桥绕过所述电绝缘层。依据本专利技术的第三方面，提供了一种照明组件，该照明组件包括依据本专利技术第二方面所述散热效率高的柔性电路。其中所述电子元件是一个发光二极管。依据本专利技术的第四方面，提供了一种优化热传递效率的方法，应用于电子元件与散热层之间，该方法包括：设置所述电子元件与一导电层及一散热层电连接，并在所述电子电子元件与一导电层及一散热层电连接之间设置一电绝缘互联粘结层；以及使用一金属热电桥将所述电子元件与所述散热层热互联，其中，所述金属热电桥与所述电子元件热连接并与所述散热层直接接触，所述金属热电桥用于绕过所述电绝缘层。相较于现有技术，本专利技术利用一种优化热传递效率的电气组件、柔性电路及其方法，提供了一种有效率的热路径，该热路径从所述电子元件开始，经过任意插入的材料到所述散热层。因此，优化了热传递效率，以允许电子元件能够更有效地运行更长时间。附图说明图1示意了依据本专利技术一方面的一种优化热传递效率的电气组件的第一实施例。图2示意了依据本专利技术一方面的一种优化热传递效率的电气组件的第二实施例。图3示意了依据本专利技术一方面的一种优化热传递效率的电气组件的第三实施例，其包括一金属元件与焊接铆钉。图4示意了依据本专利技术一方面的一种优化热传递效率的电气组件的第四实施例，其中所述焊接铆钉连接于所述电子元件的负极。主要元件符号说明电气组件100，200，300，400电路板组件102电子元件104，204，304，404LED106，206散热层108，208，308，408电极110负极410a正极410b导电层112，212，312，412焊接连接器114柔性衬底层116，316粘结层118a，118b，118c，118d，218a，218c，218d，318a，318b，上层散热子层120a下层散热子层120b导热片122金属热电桥124，224，324，424焊料柱126覆盖膜128，228，328硬化剂130，230焊料铆钉334热电偶336如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本专利技术。具体实施方式首先参阅图1，示意了本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电气组件，其特征在于，该电气组件包括：导电层；散热层；位于所述导电层与所述散热层之间的电绝缘层；与所述导电层电连接的电子元件；以及与所述电子元件导热连接且与所述散热层直接接触的金属热电桥，其中，利用该金属热电桥绕过所述电绝缘层。

【技术特征摘要】
1.一种电气组件，其特征在于，该电气组件包括：导电层；散热层；位于所述导电层与所述散热层之间的电绝缘层；与所述导电层电连接的电子元件；以及与所述电子元件导热连接且与所述散热层直接接触的金属热电桥，其中，利用该金属热电桥绕过所述电绝缘层。2.如权利要求1所述的电气组件，其特征在于，所述电绝缘层为一电绝缘粘结层。3.如权利要求1所述的电气组件，其特征在于，所述散热层包括上层散热子层与下层散热子层，所述上层散热子层粘结于所述导电层。4.如权利要求3所述的电气组件，其特征在于，所述上层散热子层包括铜。5.如权利要求3所述的电气组件，其特征在于，所述下层散热子层包括铝。6.如权利要求1所述的电气组件，其特征在于，所述导电层还粘结于衬底层。7.如权利要求6所述的电气组件，其特征在于，所述衬底层包括聚酰亚胺。8.如权利要求1所述的电气组件，其特征在于，所述金属热电桥包括焊料。9.如权利要求8所述的电气组件，其特征在于，所述金属热电桥包括一焊料铆钉。10.如权利要求1所述的电气组件，其特征在于，所述电子元件包括一导热片，所述金属热电桥与所述导热片及所述散热层均直接接触。11.如权利要求1所述的电气组件，其特征在于，该电气组件还包括一金属元件，该...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱鹏，史蒂文·埃利克·迪安，迪安·弗朗索瓦·罗伊，
申请(专利权)人：上海伯乐电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31