專(zhuān)利名稱(chēng)：高效散熱復(fù)合led鋁基板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種新型的高效LED散熱鋁基板，特別是大功率的LED散熱鋁基 板，屬于LED散熱及封裝技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
LED照明技術(shù)有兩大問(wèn)題有待解決，一是散熱，二是光衰，通常這兩大問(wèn)題是緊密 聯(lián)系在一起的，如果散熱沒(méi)有處理好，那么光衰就會(huì)很強(qiáng)，也就是說(shuō)發(fā)光二極管的光衰是由 發(fā)光二極管里PN結(jié)的溫度決定的。在現(xiàn)有的大功率LED照明散熱技術(shù)當(dāng)中，通常用導(dǎo)熱硅 脂來(lái)傳導(dǎo)熱量的，方法是在大功率LED發(fā)光二極管的后面涂上一層導(dǎo)熱硅脂，然后把大功 率LED的陽(yáng)極和陰極焊接在鋁基板上面，也就是說(shuō)大功率發(fā)光二極管所產(chǎn)生的熱量是通過(guò) 導(dǎo)熱硅脂來(lái)傳導(dǎo)到鋁基板上來(lái)散熱的，而導(dǎo)熱硅脂的導(dǎo)熱系數(shù)最大只有4. OW/Mk，而且時(shí)間 長(zhǎng)后，導(dǎo)熱硅脂會(huì)變干，這樣小的導(dǎo)熱系數(shù)對(duì)減小LED的光衰問(wèn)題是致命的，大功率發(fā)光二 極管所產(chǎn)生的熱量無(wú)法及時(shí)傳導(dǎo)出去，使得發(fā)光二極管PN結(jié)長(zhǎng)時(shí)間保持很高的溫度，直接 導(dǎo)致LED的壽命無(wú)法接近理論值(100000小時(shí))。很多人認(rèn)為加大鋁基板后面的散熱鋁片可以減小LED燈具的光衰問(wèn)題，其實(shí)，這 樣加大散熱鋁片只能稍微減少燈具整體的溫度，而發(fā)光二極管PN結(jié)的溫度還是居高不下， 光衰的問(wèn)題還是不能得到有效的解決，而且加大了生產(chǎn)燈具的成本，燈具的重量也有所增 力口，也降低了燈具整體的美感。在目前的LED焊接技術(shù)領(lǐng)域，由于PCB板不斷小型化的需要，傳統(tǒng)的焊接方法已不 能適應(yīng)需要。首先在混合集成電路板組裝中采用了回流焊工藝，組裝焊接的元件多數(shù)為片 狀電容、片狀電感，貼裝型晶體管及二極管等。隨著SMT整個(gè)技術(shù)發(fā)展日趨完善，多種貼片 元件(SMC)和貼裝器件(SMD)的出現(xiàn)，作為貼裝技術(shù)一部分的回流焊工藝技術(shù)及設(shè)備也得 到相應(yīng)的發(fā)展，其應(yīng)用日趨廣泛，幾乎在所有電子產(chǎn)品領(lǐng)域都已得到應(yīng)用。SMT就是表面組 裝技術(shù)，是目前電子組裝行業(yè)里最流行的一種技術(shù)和工藝?；亓鳡t是電子科技工業(yè)SMT制 程所須要的一種設(shè)備，回流爐工藝是通過(guò)重新熔化預(yù)先分配到印制板焊盤(pán)上的膏狀軟釬焊 料，實(shí)現(xiàn)表面組裝元器件焊端或引腳與印制板焊盤(pán)之間機(jī)械與電氣連接的軟釬焊。鋁基板常見(jiàn)于LED照明產(chǎn)品，有正反兩面，白色的一面是焊接LED引腳的，另一面 呈現(xiàn)鋁本色，一般會(huì)涂抹導(dǎo)熱凝漿后與導(dǎo)熱部分接觸。一般而言，LED晶粒以打金線、共晶 或覆晶方式連結(jié)于其基板上而形成LED晶片，而后再將LED晶片固定于系統(tǒng)的電路板上。 LED散熱鋁基板主要是利用其散熱基板材料本身具有較佳的熱傳導(dǎo)性，將熱源從LED晶粒 導(dǎo)出。在現(xiàn)有的大功率LED照明散熱技術(shù)當(dāng)中，通常在大功率LED發(fā)光二極管的后面涂 上一層導(dǎo)熱硅脂，然后把大功率LED的陽(yáng)極和陰極焊接在鋁基板上面，發(fā)光二極管所產(chǎn)生 的熱量是通過(guò)導(dǎo)熱硅脂來(lái)傳導(dǎo)到鋁基板上來(lái)散熱的，散熱效果并不好。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型即是針對(duì)目前在LED散熱鋁基板所存在的上述散熱效果不好的缺陷，設(shè)計(jì)制作一種適合大功率LED高效散熱鋁基板。本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)思路是在LED燈具的散熱問(wèn)題上，最主要是通過(guò)降低發(fā)光二極 管PN結(jié)的溫度，從而減少LED燈具的光衰來(lái)提高LED燈具的壽命。對(duì)于解決LED燈具光衰 的問(wèn)題，本實(shí)用新型所述的鋁基板采用金屬錫來(lái)導(dǎo)熱，因?yàn)榻饘馘a的導(dǎo)熱系數(shù)是67W/Mk，是 導(dǎo)熱硅脂16. 75倍，用金屬錫來(lái)導(dǎo)熱能有效的降低發(fā)光二極管PN結(jié)的溫度，減小LED的光 衰，從而提高LED燈具的壽命。具體來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型所述的高效散熱復(fù)合LED鋁基板，包括位于底部的鋁基板 1、位于鋁基板1上的導(dǎo)熱絕緣層2、位于導(dǎo)熱絕緣層2上的導(dǎo)電層3和位于導(dǎo)電層3上與導(dǎo) 電層3電連接的LED4，其特征在于在導(dǎo)電層3與LED4接觸的部位由金屬錫制成的散熱層 5連接。所述的高效散熱復(fù)合LED鋁基板，其特征在于所述的LED4為大功率LED。 所述的高效散熱復(fù)合LED鋁基板，其特征在于所述的LED4為功率在IW以上的LED。本實(shí)用新型所述的高效散熱復(fù)合LED鋁基板，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)證明有兩大優(yōu)點(diǎn)1)光效增加了 5.3Lm/W;2)經(jīng)過(guò)1000個(gè)小時(shí)的光衰測(cè)試，用導(dǎo)熱硅脂做導(dǎo)熱材料LED的光衰為5. 7%，用 金屬錫做導(dǎo)熱材料LED的光衰為1. 9%, LED燈具的壽命大大延長(zhǎng)。(說(shuō)明本實(shí)驗(yàn)采用200顆大功率單顆IW的同批次發(fā)光二極管所做的實(shí)驗(yàn)，在同 樣的溫度，同樣的氣壓，同樣的電流，同樣的散熱鋁片，同樣的測(cè)試設(shè)備來(lái)測(cè)試的，100顆用 導(dǎo)熱硅脂做導(dǎo)熱材料，100顆用金屬錫做導(dǎo)熱材料，不同導(dǎo)熱材料測(cè)試結(jié)果的平均值所得出 的結(jié)論。)

圖1為本實(shí)用新型所述的高效散熱復(fù)合LED鋁基板的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，其中1為 鋁基板、2為導(dǎo)熱絕緣層、3為導(dǎo)電層、4為L(zhǎng)ED、5為散熱層；圖2為本實(shí)用新型所述的高效散熱復(fù)合LED鋁基板的平面結(jié)構(gòu)示意圖，其中3為 導(dǎo)電層、4為L(zhǎng)ED、5為散熱層。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，以具體的例子來(lái)對(duì)本實(shí)用新型所述的高效散熱復(fù)合LED鋁基板的 結(jié)構(gòu)和制作工藝進(jìn)行詳細(xì)的描述，目的是為了公眾更好的理解本實(shí)用新型所述的內(nèi)容，而 不是對(duì)本實(shí)用新型所述技術(shù)方案的限制，事實(shí)上，在本實(shí)用新型所述的技術(shù)方案的發(fā)明實(shí) 質(zhì)內(nèi)所作的任意增減、替換或改進(jìn)都在本實(shí)用新型所要求保護(hù)的技術(shù)方案之內(nèi)。如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型所述的高效散熱復(fù)合LED鋁基板，包括位于底部的 鋁基板1、位于鋁基板1上的導(dǎo)熱絕緣層2、位于導(dǎo)熱絕緣層2上的導(dǎo)電層3和位于導(dǎo)電層3 上與其電連接的LED4，并且在導(dǎo)電層3與LED4接觸的部位由金屬錫制成的散熱層5連接； 所述的LED4可以采用大功率LED，例如功率在IW以上的LED。本實(shí)用新型所述的高效散熱復(fù)合LED鋁基板的制作安裝步驟如下[0021]以單顆IW的散熱鋁基板為例，包括如下步驟1)選用質(zhì)量上成的鋁基板用洗板水洗凈；2)在導(dǎo)電層需要與LED連接的地方均勻的刮上錫膏，在大功率散熱的位置適當(dāng)?shù)?多刮一點(diǎn)錫膏，然后手工貼上LED ；3)把回流爐的溫度調(diào)到247°C，待恒溫后把貼好的LED放進(jìn)回流爐，焊接好后待 用，大功率LED散熱處理基本完畢；4)按正常方法組裝LED節(jié)能燈。 本實(shí)用新型所述的高效散熱復(fù)合LED鋁基板采用金屬錫作為L(zhǎng)ED的直接導(dǎo)熱材 料，能夠有效的增強(qiáng)大功率LED的散熱效果，減少了光衰，延長(zhǎng)了 LED燈的使用壽命，具有廣 闊的應(yīng)用前景。
權(quán)利要求一種高效散熱復(fù)合LED鋁基板，包括位于底部的鋁基板(1)、位于鋁基板(1)上的導(dǎo)熱絕緣層(2)、位于導(dǎo)熱絕緣層(2)上的導(dǎo)電層(3)和位于導(dǎo)電層(3)上與導(dǎo)電層(3)電連接的LED(4)，其特征在于在導(dǎo)電層(3)與LED(4)接觸的部位由金屬錫制成的散熱層(5)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效散熱復(fù)合LED鋁基板，其特征在于所述的LED(4)為大 功率LED。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高效散熱復(fù)合LED鋁基板，其特征在于所述的LED(4) 為功率在IW以上的LED。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供一種適合大功率LED高效散熱復(fù)合LED鋁基板，包括位于底部的鋁基板、位于鋁基板上的導(dǎo)熱絕緣層、位于導(dǎo)熱絕緣層上的導(dǎo)電層和位于導(dǎo)電層上與導(dǎo)電層電連接的LED，在導(dǎo)電層與LED接觸的部位由金屬錫制成的散熱層連接。本實(shí)用新型所述的高效散熱復(fù)合LED鋁基板采用金屬錫作為L(zhǎng)ED的直接導(dǎo)熱材料，能夠有效的增強(qiáng)大功率LED的散熱效果，減少了光衰，延長(zhǎng)了LED燈的使用壽命，具有廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)H01L33/64GK201773870SQ201020263120
公開(kāi)日2011年3月23日 申請(qǐng)日期2010年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月19日
發(fā)明者趙志偉 申請(qǐng)人:深圳市晶成光電科技有限公司