本實(shí)用新型涉及散熱裝置、LED、紫外曝光等領(lǐng)域,具體為一種大面積UVLED陣列用高效散熱裝置。
背景技術(shù):
紫外曝光主要用于光刻、油墨固化等領(lǐng)域,目前紫外曝光主要使用高壓汞燈作為曝光光源,該光源能耗大,維護(hù)成本高,啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng),壽命短且存在炸燈的風(fēng)險(xiǎn)。UVLED曝光光源因節(jié)能、環(huán)保、成本低、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),替代傳統(tǒng)曝光光源的優(yōu)勢(shì)已十分明朗。然而單顆UV LED的光強(qiáng)度有限,需多顆UV LED密集排布成燈盤,方可滿足紫外曝光光強(qiáng)度的要求。多顆密集排布的 UV LED正常工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量熱量,致使LED結(jié)溫升高,造成PN結(jié)性能退化,降低光效和使用壽命,因此需要高效率的散熱裝置。傳統(tǒng)的LED散熱采用風(fēng)扇加翅片或簡(jiǎn)單的液冷方式,散熱能力有限,難以滿足工業(yè)級(jí)的大面積UVLED密集陣列曝光光源的散熱要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本實(shí)用新型的目的是提供了一種大面積UVLED陣列用高效散熱裝置。
本實(shí)用新型的目的是通過這樣的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的,一種大面積UVLED陣列用高效散熱裝置,包括蓋板2、銅冷排5和熱電分離銅基板6;所述熱電分離銅基板的一面用于焊接UVLED,另一面與銅冷排的散熱面貼合;所述蓋板緊壓在銅冷排上,所述銅冷排上設(shè)置有多條獨(dú)立的流體通道4,相鄰兩流體通道內(nèi)的冷卻液的流動(dòng)方向相反。
進(jìn)一步,所述流體通道內(nèi)設(shè)有散熱柱。
進(jìn)一步,銅冷排的散熱面上設(shè)置有用于放置溫度傳感器的凹槽8。
進(jìn)一步,還包括隔水膠片3,該隔水膠片設(shè)置于蓋板與銅冷排之間。
進(jìn)一步,所述蓋板上設(shè)置有出入水口1。
進(jìn)一步,所述熱電分離銅基板通過導(dǎo)熱硅脂或錫膏貼合在銅冷排散熱面。
進(jìn)一步,所述熱電分離銅基板為整塊基板或由多塊拼接而成。
由于采用了上述技術(shù)方案,本實(shí)用新型具有如下的優(yōu)點(diǎn):
本實(shí)用新型采用熱電分離銅基板,燈珠熱盤與銅基板通過焊錫直接連接,不通過PCB層,能更高效的傳導(dǎo)熱量;本實(shí)用新型的銅冷排采用單獨(dú)多通道的液冷方式,能加大冷卻液流量,加快散熱速度;流體通道內(nèi)部設(shè)有散熱柱,加大散熱面積,更利于銅冷排與冷卻液之間的熱交換;所述銅冷排相鄰兩流體通道內(nèi)的冷卻液的流動(dòng)方向相反,使整個(gè)銅冷排溫度分布均勻;如此,本實(shí)用新型采用高導(dǎo)熱熱電分離銅基板、單獨(dú)多通道雙向液冷的方式達(dá)到高效均勻散熱的目的,解決大功率UVLED曝光光源的散熱問題。
此外,本實(shí)用新型還采用溫度反饋控制,當(dāng)UVLED光源的溫度超過閾值時(shí),關(guān)閉UVLED,避免UVLED曝光光源因溫度過高造成損壞。
附圖說明
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述,其中:
圖1為大面積UVLED陣列用的高效散熱裝置示意圖;
圖2為單獨(dú)多通道液冷銅冷排示意圖;
圖3為UVLED散熱路徑示意圖。
具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合附圖,對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述;應(yīng)當(dāng)理解,優(yōu)選實(shí)施例僅為了說明本實(shí)用新型,而不是為了限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
圖1所示為一種大面積UVLED陣列用的高效散熱裝置示意圖,包括蓋板2、銅冷排5和熱電分離銅基板6,所述熱電分離銅基板的一面用于焊接UVLED,另一面與銅冷排的散熱面貼合;所述蓋板緊壓在銅冷排上,所述銅冷排上設(shè)置有多條獨(dú)立的流體通道4,相鄰兩流體通道內(nèi)的冷卻液的流動(dòng)方向相反。
在本實(shí)施例中,熱電分離銅基板與UVLED熱盤通過焊錫直接連接,不通過絕緣PCB層,能更高效的傳導(dǎo)熱量。
在本實(shí)施例中,所述流體通道為多條獨(dú)立通道,由于冷卻液壓力限制,單條通道的冷卻液流量必須控制。采用多條獨(dú)立通道,則可以加大冷卻液流量,加快散熱速度。流體通道內(nèi)部設(shè)有散熱柱,加大散熱面積,更利于銅冷排與冷卻液之間的熱交換。
在本實(shí)施例中,如圖2所示,相鄰?fù)ǖ纼?nèi)的冷卻液由于流動(dòng)方向相反,在散熱過程中形成溫度差。熱量從熱端散向冷端,促使整個(gè)銅冷排溫度分布均勻,進(jìn)而提高UVLED的出光均勻性和老化一致性。
所述流體通道通過隔水膠片3進(jìn)行隔離密封,而隔水膠片3通過蓋板2緊壓在銅冷排的流體通道面。為了輕量化整個(gè)散熱裝置,需要減薄銅冷排,將出入水口1設(shè)置在蓋板上。
所述熱電分離銅基板一面焊有UVLED7,UVLED的熱盤與熱電分離銅基板的凸臺(tái)直接通過焊錫連接,如圖3所示。熱電分離銅基板的另一面通過導(dǎo)熱硅脂或錫膏焊接貼合在銅冷排散熱面。
所述散熱面設(shè)有凹槽8,可插入扁平狀的溫度傳感器,隨時(shí)監(jiān)控銅基板與銅冷排之間的溫度,并反饋溫度信息與控制系統(tǒng),溫度超過預(yù)設(shè)閾值時(shí),關(guān)閉UVLED光源,避免光源因過溫?fù)p壞。
所述熱電分離銅基板可整塊也可多小塊拼接。
本實(shí)用新型中,UVLED的散熱路徑如圖3所示。UVLED7的熱盤10與熱電分離銅基板6 的凸臺(tái)通過焊錫11直接連接,不經(jīng)過導(dǎo)熱性較差的PCB層13,如此能更高效的將UVLED工作時(shí)產(chǎn)生的熱傳導(dǎo)至銅基板的銅層。銅基板的銅層與銅冷排通過導(dǎo)熱硅脂12或焊錫直接連接,高效地將熱傳導(dǎo)至銅冷排5。銅冷排采用如圖2所示的單獨(dú)雙向多通道的液冷方式。
此外,本實(shí)用新型還采用溫度反饋控制,當(dāng)UVLED光源的溫度超過閾值時(shí),關(guān)閉UVLED,避免UVLED曝光光源因溫度過高造成損壞。
本實(shí)用新型采用熱電分離銅基板,燈珠熱盤與銅基板通過焊錫直接連接,不通過PCB層,能更高效的傳導(dǎo)熱量;本實(shí)用新型的銅冷排采用單獨(dú)多通道的液冷方式,能加大冷卻液流量,加快散熱速度;流體通道內(nèi)部設(shè)有散熱柱,加大散熱面積,更利于銅冷排與冷卻液之間的熱交換;所述銅冷排相鄰兩流體通道內(nèi)的冷卻液的流動(dòng)方向相反,使整個(gè)銅冷排溫度分布均勻;如此,本實(shí)用新型采用高導(dǎo)熱熱電分離銅基板、單獨(dú)多通道雙向液冷的方式達(dá)到高效均勻散熱的目的,解決大功率UVLED曝光光源的散熱問題。
以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例,并不用于限制本實(shí)用新型,顯然,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。這樣,倘若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi),則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。