一种照明散热器及应用其的照明组件制造技术

本发明专利技术公开了一种照明散热器及应用其的照明组件。所述照明散热器包括：第一部件，所述第一部件为平面结构，所述第一部件具有第一表面和第二表面；第二部件，所述第二部件为格栅结构，所述第二部件与所述第一部件的第一表面相连；导热硅脂层，所述导热硅脂层具有第一表面和第二表面，所述导热硅脂层的第一表面与所述第一部件的第二表面贴合，所述导热硅脂层的第二表面与照明光源相接触。所述导热硅脂包括硅油和添加物，其中所述添加物包括氟化石墨烯。本发明专利技术散热器通过采用新型导热硅脂，大大提供了散热器的导热效率高，可以进一步缩短散热器的尺寸。

A Lighting Radiator and Its Lighting Components

The invention discloses an illumination radiator and an illumination component thereof. The illumination radiator includes: a first part, the first part is a plane structure, the first part has a first surface and a second surface; a second part, the second part is a grid structure, the second part is connected with the first surface of the first part; a thermal conductive silicone grease layer, the thermal conductive silicone grease layer has a first surface and a second surface, and the thermal conductive silicone grease layer has a first surface and a second surface. The first surface is attached to the second surface of the first component, and the second surface of the thermal conductive silicone layer is in contact with the lighting source. The thermal conductive silicone grease comprises silicone oil and additives, and the additives include fluorinated graphene. The radiator of the invention adopts a new type of thermal conductive silicone grease, which greatly provides the heat conduction efficiency of the radiator and can further shorten the size of the radiator.

【技术实现步骤摘要】
一种照明散热器及应用其的照明组件
本专利技术涉及LED照明
，具体涉及一种照明散热器及应用其的照明组件。
技术介绍
作为环保节能的新一代绿色光源和照明技术,大功率LED近年来得到快速发展。大功率LED尚存在散热不畅和出光率不高的问题,因为散热直接影响到LED的可靠性,进而影响到其寿命及应用,而出光率低直接制约了LED的发展,所以对LED散热设计的研究就显得格外重要。为了解决大功率LED的散热问题，国内外学者及工程师都在LED芯片、封装结构、封装材料及外部散热方式等诸多方面进行了大量的研究。有各种优良的LED封装结构，如引脚式封装、表面贴装式以及最新发展起来的板上芯片式封装结构(COB,chiponboard)等。采用COB技术，直接将LED芯片封装在铝基板上，缩短了热通道和热传导的距离，从而降低了LED的结温。COB封装是指将LED芯片直接固定在印刷线路板(PCB)上，芯片与线路板间通过引线键合进行电气连接的LED封装技术。其可以在1个很小的区域内封装几十甚至上百个芯片，最后形成面光源。与点光源封装相比，COB面光源封装技术具有价格低廉(仅为同芯片的1/3左右)、节约空间、散热容易、发光效率提高、封装工艺技术成熟等优点。对于大功率COB封装，散热是影响其长期可靠性的至关重要的因素。COB封装产品结点温度升高会降低LED的整体效率，降低正向电压，导致发射光红移，降低使用寿命及可靠性。LED封装材料的选择，对LED器件的散热和出光效率有很大的影响。因此，为寻找高导热性能优良的封装材料，从材料选择方面对器件的散热性能进行优化是非常有必要的。目前COB封装的光电转换效率低，70％甚至更高的电能转换成热能，尤其芯片侧表面和上表面的散热能力极差，因此产生的热量绝大部分通过热传导的方式传到芯片底部的热沉，在以热对流的方式消耗。另外，由于COB光源自身无散热能力，必须外加散热器才能正常工作，COB光源与散热器必需紧密贴合才能将热量高效导出，否则由于存在空气间隙，空气的导热系数很小，是不良导体，将会在芯片和散热器之间形成接触热阻，降低散热效果。因此，散热器和光源之间都通过一个粘接材料实现芯片的热量传递给散热器。通常，在COB光源与散热翅片之间涂覆导热硅脂以减小热阻。导热硅脂俗称“导热膏”或“散热膏”，是呈膏状的高效散热材料，通常填充在LED光源的支架和铝基板或者铝基板和散热壳体之间，它的流动性非常好，能充分润泽渗入两种需要导热的材料表面，从而形成一个非常低的热阻接口，比LED光源与散热器接触面中间的空气热传导效率高。从基本特性来看，硅脂一般是以特种硅油作基础油，以新型金属氧化物作填料，配以多种功能添加剂，经特殊的工艺加工而成的白色或其他颜色的膏状物，导热硅脂具有极佳的导热性、电绝缘性、使用稳定性、耐高低温性等特点，是目前大功率LED灯具常用的导热材料。导热硅脂的热导率随着填料含量的增加而增加，同时伴随着粘度增加的性能降低，难以流动或变形，影响完全填充芯片与散热器之间的缝隙。因此，选择适当的导热填料，实现导热硅脂高的导热率，并保证低的黏度值是非常有必要的。石墨烯被成为新材料之王，具有超薄、超轻、超高强度、超强导电性、优异的室温导热和透光性能，由于具有优异的导热性能，因此作为一种散热材料应用于多种领域。申请人早期已经开始研究石墨烯在导热硅脂中的应用，并申请了CN201210119361.9专利，通过在硅油中添加石墨烯，利用石墨烯的导热性能，实现系统整体的导热系数提高，并且通过添加多壁碳纳米管，解决硅油和导热填料分离的现象。在该技术中，虽然可以很好的提高导热硅脂的导热效率，但是对使用的石墨烯并没有进行限制，因此导热硅脂的性能并不稳定，单层石墨烯基于技术上的原因，材料的成品率较低，因此导致材料的成本高，并且石墨烯添加量越高，基础硅油在复合材料中所占的空间变小，硅油所起到的润滑作用减弱，复合材料的黏度值则表现出增大，性能变差，而多层石墨烯的加入作为导热填料的一部分，对金属导热填料而言，对最终的复合材料的导热性影响并不明显，并且随着芯片技术的不断发展，对芯片散热要求越来越高，添加多层石墨烯的导热硅脂越来越难以满足芯片发展的需求。技术方案针对申请人早期研究的导热硅脂存在的问题，本专利技术提供一种新型的导热硅脂，通过对石墨烯进行改性，加强薄层石墨烯所具有的自润滑性，避免堆积发生，作为分散导热颗粒的分散剂，实现导热颗粒在整个体系中的均匀分散，提高体系的散热性能，由于利用的是石墨烯的自润滑性作为分散剂，而非利用其热性能作为导热填料，因此添加量也减少，一方面降低成本，另一方面避免复合材料的黏度值增大，性能变差。由于采用该导热硅脂导热效率高，可以进一步缩短散热器的尺寸，散热器尺寸缩减到原来的4/5-5/6。本专利技术提供了一种照明散热器，所述照明散热器包括：第一部件，所述第一部件为平面结构，所述第一部件具有第一表面和第二表面；第二部件，所述第二部件为格栅结构，所述第二部件与所述第一部件的第一表面相连；导热硅脂层，所述导热硅脂层具有第一表面和第二表面，所述导热硅脂层的第一表面与所述第一部件的第二表面贴合，所述导热硅脂层的第二表面与照明光源相接触。根据本专利技术的一个实施方式，所述照明散热器中所述导热硅脂包括：硅油和添加物，其中所述硅油和所述添加物的体积百分比为添加物40％-60％，硅油40％-60％，所述体积百分比以所述导热硅脂的总体积为基础；其中所述添加物包括氟化石墨烯。根据本专利技术的一个实施方式，所述照明散热器中所述添加物还包含多壁碳纳米管和金属氧化物填料；所述添加物中质量百分比为多壁碳纳米管25％-50％，氟化石墨烯20％-30％，金属氧化物填料30％-55％，所述质量百分比以所述添加物总质量为基础。根据本专利技术的一个实施方式，所述照明散热器中所述氟化石墨烯具有微片结构。根据本专利技术的一个实施方式，所述照明散热器中所述氟化石墨烯微片厚度为5至18纳米。根据本专利技术的一个实施方式，所述照明散热器中所述氟化石墨烯微片直径为6至9微米。根据本专利技术的一个实施方式，所述氟化石墨烯微片纯度大于99.5wt％。根据本专利技术的一个实施方式，所述氟化石墨烯微片层数小于30层，优选小于25层，优选小于20层。根据本专利技术的一个实施方式，所述氟化石墨烯密度为0.15至0.30g/cm3，优选0.20g/cm3，0.23g/cm3，0.28g/cm3。本专利技术的氟化石墨烯具有超大的形状比(直径/厚度比)，且具有纳米厚度，容易与其它材料如聚合物材料均匀复合，并形成良好的复合界面；具有优良的导电、润滑、耐腐蚀、耐高温等特性。根据本专利技术的一个实施方式，所述的导热硅脂中添加物还包含多壁碳纳米管和金属氧化物填料，所述添加物中质量百分比为多壁碳纳米管25％-50％，氟化石墨烯微片20％-30％，金属氧化物填料30％-55％，所述质量百分比以所述添加物总质量为基础。根据本专利技术的一个实施方式，所述添加物中质量百分比为多壁碳纳米管30％-45％，氟化石墨烯微片23％-25％，金属氧化物填料35％-45％，所述质量百分比以所述添加物总质量为基础。根据本专利技术的一个实施方式，所述的导热硅脂中添加物还包含多壁碳纳米管和金属氧化物填料，所述添加物中质量百分比为多壁碳纳米管35％，氟化石墨烯微片2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种照明散热器，其特征在于：所述照明散热器包括：第一部件，所述第一部件为平面结构，所述第一部件具有第一表面和第二表面；第二部件，所述第二部件为格栅结构，所述第二部件与所述第一部件的第一表面相连；导热硅脂层，所述导热硅脂层具有第一表面和第二表面，所述导热硅脂层的第一表面与所述第一部件的第二表面贴合，所述导热硅脂层的第二表面与照明光源相接触。

【技术特征摘要】
1.一种照明散热器，其特征在于：所述照明散热器包括：第一部件，所述第一部件为平面结构，所述第一部件具有第一表面和第二表面；第二部件，所述第二部件为格栅结构，所述第二部件与所述第一部件的第一表面相连；导热硅脂层，所述导热硅脂层具有第一表面和第二表面，所述导热硅脂层的第一表面与所述第一部件的第二表面贴合，所述导热硅脂层的第二表面与照明光源相接触。2.根据权利要求1所述的照明散热器，其中所述导热硅脂包括：硅油和添加物，其中所述硅油和所述添加物的体积百分比为添加物40％-60％，硅油40％-60％，所述体积百分比以所述导热硅脂的总体积为基础；其中所述添加物包括氟化石墨烯。3.根据权利要求2所述的照明散热器，其中所述添加物还包含多壁碳纳米管和金属氧化物填料；所述添加物中质量百分比为多壁碳纳米管25％-50％，氟化石墨烯20％-30％，金属氧化物填料30％-55％，所述质量百分比以所述添加物总质量为基础。4.根据权利要求2所述的照明散热器，其中所述氟化石墨烯具有微片结构，优选所述氟化石墨烯微片厚度为5至18纳米，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈威，周明新，周丽彬，
申请(专利权)人：明朔北京电子科技有限公司，东旭光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11