大功率led石墨烯基散熱裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種大功率LED石墨烯基散熱裝置，包括貼覆于LED光源底面的用于導(dǎo)熱的基板，所述的基板上設(shè)有起散熱作用的翅片，所述的基板的底面設(shè)置有單層石墨烯基界面，所述的LED光源底面與單層石墨烯基界面的接觸界面上填充有石墨烯與導(dǎo)熱膠粘劑的復(fù)合層。本發(fā)明單層石墨烯基界面水平方向具有非常高的熱傳導(dǎo)率，可將大量的集中熱量迅速傳導(dǎo)給基板和翅片；翅片的波紋形設(shè)計(jì)和合理布局，提高了翅片和空氣的對流換熱能力，從而將大量的集中熱量快速傳導(dǎo)出來，并對流換熱散出去；散熱效率高、散熱效果好、散熱裝置溫度均勻。
【專利說明】大功率LED石墨烯基散熱裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種大功率LED石墨烯基散熱裝置，特別涉及一種集成封裝式大功率LED的石墨烯基散熱裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著LED發(fā)光效率的不斷提高，LED光源以其明顯的優(yōu)勢顯示出廣泛的應(yīng)用前景，如道路、隧道、景觀等的照明燈具的應(yīng)用。以大功率LED為光源的照明燈具成為近年來的研究熱點(diǎn)。然而，由于LED發(fā)光的特殊性，其芯片在發(fā)光的同時(shí)會產(chǎn)生大量的熱量。這些熱量會導(dǎo)致LED芯片的光衰減，降低發(fā)光效率，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)筁ED失效。這些嚴(yán)重制約了 LED光源在燈具中的開發(fā)與應(yīng)用。因此散熱是LED光源需要重點(diǎn)解決的問題之一。
[0003]集成封裝式大功率LED，由于具有光效高、體積小、靈活方便等優(yōu)勢，成為LED應(yīng)用的發(fā)展趨勢。如9米桿路燈，通過合理配光，50W左右的集成封裝式大功率LED路燈，即可滿足道路照明要求，對比現(xiàn)有的150W左右的組合式大功率LED路燈，效率大大提高。但是，由于集成封裝式大功率LED的功率大，一般單個(gè)LED光源即可達(dá)到50W、75W、100W甚至更大，在輸出理想強(qiáng)度光的同時(shí)產(chǎn)生了大量的熱量，熱量更大且更加集中，散熱要求比組合式大功率LED更高，這對散熱器提出了更高的要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有大功率LED光源的散熱問題，本發(fā)明提供一種散熱效率高、散熱效果好、溫度均勻的集成封裝式大功率LED石墨烯基散熱裝置。
[0005]本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案:
[0006]大功率LED石墨烯基散熱裝置，包括貼覆于LED光源底面的用于導(dǎo)熱的基板，所述的基板上設(shè)有起散熱作用的翅片，其特征在于:所述的基板的底面設(shè)置有單層石墨烯基界面，所述的LED光源底面與單層石墨烯基界面的接觸界面上填充有石墨烯與導(dǎo)熱膠粘劑的復(fù)合層。
[0007]進(jìn)一步，所述的LED光源和基板之間通過螺釘擰緊加固。
[0008]進(jìn)一步，所述的導(dǎo)熱膠粘劑可以是導(dǎo)熱硅膠、導(dǎo)熱硅脂或環(huán)氧樹脂。
[0009]進(jìn)一步，所述的翅片為薄片型翅片，翅片上設(shè)有波紋。
[0010]所述的翅片形狀可根據(jù)整體造型確定；翅片的個(gè)體形狀、數(shù)量及整體造型是根據(jù)LED光源的發(fā)熱功率及燈具造型決定的。
[0011]所述的散熱器可作為燈殼的一部分來統(tǒng)一進(jìn)行燈具的造型設(shè)計(jì)。翅片直接與空氣接觸有利于熱量的帶走。
[0012]本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在:
[0013]I)基板底面覆有的單層石墨烯基界面，水平方向具有非常高的熱傳導(dǎo)率，并且具有良好的熱穩(wěn)定性，可以將集成式大功率LED光源產(chǎn)生的大量的集中熱量迅速傳導(dǎo)出來，傳導(dǎo)到基板和翅片，使散熱裝置利用率高，散熱溫度均勻。
[0014]2)LED光源底面和單層石墨烯基界面接觸時(shí)，由于存在空氣間隙，會產(chǎn)生接觸熱阻，大大降低熱傳導(dǎo)效率。填充的石墨烯與導(dǎo)熱膠粘劑的復(fù)合層，一方面起到粘結(jié)LED光源和基板的作用，另一方面該復(fù)合層具有很高的熱導(dǎo)率，可以有效地降低接觸熱阻，提高熱傳導(dǎo)效率。此外，采用螺釘擰緊，使結(jié)構(gòu)更加安全可靠。
[0015]3)波紋形翅片設(shè)計(jì)，可以有效地增加翅片和空氣的換熱面積，提高對流換熱的能力。
[0016]4)翅片的有效布局,符合空氣動力學(xué)原理,有利于翅片與空氣的快速換熱,提高了散熱速度和散熱效率。
[0017]5)造型散熱一體化；散熱裝置不僅起到了快速散熱作用，而且還可以起燈殼的作用，簡化了燈具結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了散熱效果，美化外觀。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]參考圖1，大功率LED石墨烯基散熱裝置，包括貼覆于LED光源I底面的用于導(dǎo)熱的基板2，所述的基板2上設(shè)有起散熱作用的翅片6，所述的基板2的底面設(shè)置有單層石墨烯基界面3，所述的LED光源I底面與單層石墨烯基界面3的接觸界面上填充有石墨烯與導(dǎo)熱膠粘劑的復(fù)合層4。
[0020]進(jìn)一步，所述的LED光源I和基板2之間通過螺釘5擰緊加固。
[0021]進(jìn)一步，所述的導(dǎo)熱膠粘劑可以是導(dǎo)熱硅膠、導(dǎo)熱硅脂或環(huán)氧樹脂。
[0022]進(jìn)一步，所述的翅片為薄片型翅片，翅片上設(shè)有波紋7。
[0023]集成大功率LED光源中心位置產(chǎn)生的熱量最集中，基板底面覆有的單層石墨烯基界面，水平方向具有非常高的熱傳導(dǎo)率，可以將大量的集中熱量迅速傳導(dǎo)給基板和翅片。波紋形翅片設(shè)計(jì)和合理布局，有效地增加了翅片和空氣的換熱面積，提高對流換熱的能力，從而使集中熱量快速傳導(dǎo)出來，并和空氣對流換熱，最終將熱量散出去。LED光源底面和單層石墨烯基界面的接觸面，填充的石墨烯與導(dǎo)熱膠粘劑的復(fù)合層，不僅起粘結(jié)LED光源和基板的作用，同時(shí)可以有效地降低接觸熱阻，提高熱傳導(dǎo)效率。此外，采用螺釘5擰緊，使結(jié)構(gòu)更加安全可靠。
[0024]本說明書實(shí)施例所述的內(nèi)容僅僅是對發(fā)明構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式的列舉，本發(fā)明的保護(hù)范圍不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所陳述的具體形式，本發(fā)明的保護(hù)范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
【權(quán)利要求】
1.大功率LED石墨烯基散熱裝置，包括貼覆于LED光源底面的用于導(dǎo)熱的基板，所述的基板上設(shè)有起散熱作用的翅片，其特征在于:所述的基板的底面設(shè)置有單層石墨烯基界面，所述的LED光源底面與單層石墨烯基界面的接觸界面上填充有石墨烯與導(dǎo)熱膠粘劑的復(fù)合層。
2.如權(quán)利要求1所述的大功率LED石墨烯基散熱裝置，其特征在于:所述的LED光源和基板之間通過螺釘擰緊加固。
3.如權(quán)利要求2所述的大功率LED石墨烯基散熱裝置，其特征在于:所述的導(dǎo)熱膠粘劑可以是導(dǎo)熱硅膠、導(dǎo)熱硅脂或環(huán)氧樹脂。
4.如權(quán)利要求3所述的大功率LED石墨烯基散熱裝置，其特征在于:所述的翅片為薄片型翅片，翅片上設(shè)有波紋。
【文檔編號】F21Y101/02GK104214739SQ201410419249
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月22日
【發(fā)明者】蔣蘭芳, 劉紅, 龐鑫培, 谷云慶, 鄭水華 申請人:浙江工業(yè)大學(xué)