一种用于LED光源板的导热结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于LED光源板的导热结构，包括光源板和连接在光源板下端的导热器，所述导热器包括表层板、底层板和设于表层板与底层板之间的若干个梯度层板；所述表层板与光源板由相同材料制成，各梯度层板的热膨胀系数由上至下依次递减，各梯度层板的厚度均大于表层板的厚度且小于底层板的厚度。与现有技术相比，本用于LED光源板的导热结构可有效避免热应力变形，提高热传导速度。提高热传导速度。提高热传导速度。

【技术实现步骤摘要】
一种用于LED光源板的导热结构


[0001]本技术涉及一种LED光源制造领域，具体涉及一种用于LED光源板的导热结构。

技术介绍

[0002]目前市场上大功率LED芯片的封装(SMD和COB)普遍使用铝合金材料，因为铝合金具有原材料丰富，容易加工，而且热导率高，散热性能良好，密度较小等优势。而在LED灯具实际应用中，为了降低LED结温，无论SMD和COB封装的光源板都必需安装专用散热器，目的是将热量从金属光源基板传导至散热器，再通过散热器快速扩散到空气中。作为散热器必须具备高导热、绝缘、耐热、重量轻、有一定刚度、相匹配的膨胀系数等特点。目前市场上大功率LED灯具，其散热器均采用金属铝合金散热器，该类散热器一般以冷挤压、冷拉、铸造、简单加工为工艺批量制作，且适用面广已经较为成熟。
[0003]但是铝合金散热器应用于大功率LED灯具散热也存在较为严重的问题，如金属散热器批量生产成本较高，热量传导速度不如陶瓷类材料，高密度热流量下会产生较大热应力形变，工作中与光源基板之间存在热应力间隙，金属散热器的灯具必须进行绝缘处理等等。
[0004]使用铝基碳化硅材料制作散热器可以克服上述缺点，现有的以铝基碳化硅材料制作的大功率LED灯具专用散热器还不多见。公告号为CN105039820B的中国专利技术专利公开了一种LED用铝碳化硅陶瓷基板，提出了将铝基碳化硅代替铝合金材料制成陶瓷光源基板，可以解决LED芯片到基板的热流量导出效率问题。公开号为CN104934388A的中国专利技术专利申请公开了一种铝碳化硅复合散热结构，提出了用铝基碳化硅材料制成新型的散热器结构，可以解决光源板高效的导热散热问题。公开号的CN106867369A中国专利技术专利申请公开了一种LED灯具散热器碳化硅涂料，提出了在铝合金散热器的外表面涂抹一层碳化硅涂料提高导热散热效率。
[0005]单一铝基碳化硅材料制成的散热器主要存在的缺点是：铝合金光源板与铝基碳化硅散热器的热膨胀系数不匹配，造成铝基光源板热应力变形产生配合间隙，热量不能及时导入散热器。此外光源板与散热器之间安装时需要涂抹一层导热硅胶，由于铝基碳化硅材料存在微小孔隙结构，导致LED灯具在使用期间胶脂状的导热硅胶逐渐渗入到散热器中，造成光源板和散热器之间产生缝隙，严重阻碍热流导出。
[0006]双层铝基碳化硅材料制成的散热器主要存在的缺点是：散热器内部发生脱离和开裂，尽管公开号为CN104934388A的中国专利技术专利申请公开了一种铝碳化硅复合散热结构，所提出的复合散热结构虽然相比较单一材料层的散热器的导热效率有了很大提高，但是该技术未解决高密度热量流的情况下，散热器内部不同材料层之间的热应力变形问题，由于两层材料结合层的密度差别较大，含铝层会产生较大的热应力变形，使散热器内部发生脱离和翘曲，严重影响导热效果，仅适合小功率热量较小的应用。此外由于该铝基碳化硅材料存在25％—30％孔隙，使用过程中导热硅胶脂会逐渐渗透到散热器中，造成光源板和散热
器之间产生缝隙，严重阻碍热流导出。

技术实现思路

[0007]为了提高导热效果，减小导热器因受到不同热应力而产生过大的变形，本技术旨在提供一种用于LED光源板的导热结构。为实现上述目的，本技术所采取的技术方案如下：
[0008]一种用于LED光源板的导热结构，包括光源板和连接在光源板下端的导热器，所述导热器包括表层板、底层板和设于表层板与底层板之间的若干个梯度层板；所述表层板与光源板由相同材料制成，各梯度层板的热膨胀系数由上至下依次递减，各梯度层板的厚度均大于表层板的厚度且小于底层板的厚度。
[0009]由此，表层板与光源板由相同材料制成，其密度、热膨胀系数等特性与铝基光源板完全一致，解决了导热硅胶脂的渗透问题和热膨胀系数不匹配问题。各所述梯度层板的热膨胀系数由上至下依次递减，使得各层之间不会因热应力和热膨胀系数差别过大而脱离。避免了导热结构因受到不同热应力而产生过大的变形。
[0010]具体地，所述梯度层板为铝基碳化硅板。铝基碳化硅材料由于存在孔隙，和周围环境的热交换面积较大，热传导和热交换性能相比较致密的金属材料大幅度提高，即在散热器相同外观体积大小情况下，可以对更大功率的LED光源进行散热。
[0011]可选地，各所述梯度层板的厚度由上至下依次增大。
[0012]可选地，各所述梯度层板的厚度相同。
[0013]可选地，所述光源板与导热器的表层板之间还设有导热硅胶脂层。
[0014]可选地，所述光源板与导热器的表层板之间紧密焊接。
[0015]具体地，所述光源板为铝合金光源板，所述表层板为铝合金板。
[0016]本技术具备的有益效果：
[0017]1、与目前现有的技术解决方案相比较，本技术由于采用铝基碳化硅材料，其热传导速度优于传统铝合金散热器。
[0018]2、本技术解决了二层结构散热器内部层与层之间材料密度差别过大，热膨胀系数差别过大，由于热应力不同产生的变形过大问题，由于采用梯度复合结构设计，将热膨胀系数分散量化设计，散热器各层之间的热膨胀系数差别不会很大，从而不会产生过大的热应力变形问题。
[0019]3、本技术解决了目前市场上LED铝基光源板和碳化硅散热器安装后时，接触面热膨胀系数不匹配的问题。传统铝合金散热器虽然和LED光源铝基板材料相同，但安装层之间涂抹导热硅胶脂，由于金属铝合金数致密材料，和周围环境之间的热交换面积较小，热量不能及时散发，造成光源基板热变形。而铝基碳化硅材料由于存在孔隙，和周围环境的热交换面积较大，热量可以较快的速度散发。
[0020]4、本技术解决了传统大功率LED光源板的铝合金散热器体积过大的问题，由于采用梯度复合结构，以及采用含有孔隙的碳化硅材料，散热器的热传导和热交换性能相比较致密的金属材料大幅度提高，即在散热器相同外观体积大小情况下，本专利技术可以对更大功率的LED光源进行散热。
附图说明
[0021]图1为本技术实施例1的立体示意图；
[0022]图2为本技术实施例1的侧视图；
[0023]图3位本技术实施例2的侧视图。
[0024]图中：1
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底层板；2
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第一梯度层板；3
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第二梯度层板；4
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第三梯度层板；5
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表层板；6
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LED铝合金光源板；7
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导热硅胶脂层。
具体实施方式
[0025]以下结合附图及实施例对本技术作进一步详细说明。
[0026]实施例1
[0027]参见图1
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2，本实施例的用于LED光源板的导热结构主要由底层板1、第一梯度层板2、第二梯度层板3、第三梯队层板4、表层板5、LED铝合金光源板6、导热硅胶脂层7组成。采用经过设计的铝基碳化硅材料的梯度结构，将不同比例含量的金属铝和碳化硅，根据热膨胀系数从大到小的顺序，依次本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于LED光源板的导热结构，包括光源板和连接在光源板下端的导热器，其特征在于：所述导热器包括表层板、底层板和设于表层板与底层板之间的若干个梯度层板；所述表层板与光源板由相同材料制成，各所述梯度层板的热膨胀系数由上至下依次递减，各所述梯度层板的厚度均大于表层板的厚度且小于底层板的厚度。2.根据权利要求1所述的用于LED光源板的导热结构，其特征在于：各所述梯度层板的厚度由上至下依次增大。3.根据权利要求1所述的用于LED光源板的导热结构，其特征在于：各所述梯度层板的厚度相同。4.根据权利要求1
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3中任意...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕东，
申请(专利权)人：湖南省科学技术馆，
类型：新型
国别省市：