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      LED照明集成熱移換熱裝置的制作方法

      文檔序號(hào):12107353閱讀:來源:國(guó)知局

      技術(shù)特征:

      1.一種無熱沉的LED照明集成熱移芯片,焊接在流體換熱器的管路上構(gòu)成的LED照明集成熱移換熱裝置,其特征一是LED照明芯片內(nèi)晶粒集成在金屬化氮化鋁或氧化鋁的基板上,該基板厚度為0.3mm左右,一面為集成面,金屬化形成集成電路圖案,另一面為釬焊面,金屬化形成釬焊格圖案,為了適于與管路焊接,無熱沉基板為平板長(zhǎng)方形條狀,管路焊接處沖壓成相應(yīng)面積的平面,晶粒采用貼片焊接式與倒裝金線焊接式,每顆晶粒的尺寸規(guī)格由0.3mm×0.7mm至3.4mm×3.6mm,其相對(duì)應(yīng)的功率由0.5W/顆至6.0W/顆,功率集成度為10.0W/cm2-20.0W/cm2,比最高集成熱沉模式提高60%以上,使點(diǎn)光源擴(kuò)展成面光源,固晶后,通過共晶焊將晶粒焊接在集成電路上,由熒光膠封裝形成LED照明集成熱移芯片,在其發(fā)光表面上增封芯片透鏡,二是LED照明集成熱移芯片通過金屬化釬焊格,沿釬焊面長(zhǎng)邊方向中心線垂直對(duì)稱釬焊在流體換熱器蒸發(fā)管路沖壓平面的中心線上,管路的壁厚度不得大于1.0mm,根據(jù)空間、亮度、光照面的需求,綜合計(jì)算出面光源所需的功率因數(shù),依S熱移光源面積=功率因數(shù)×功率/芯片集成度,計(jì)算流體換熱器蒸發(fā)管及其分布所需的面積,即熱移光源的面積值,并由此面積內(nèi)確定管路的直徑,管路排列的數(shù)量,管路之間的間距,即決定了條狀集成熱移芯片邊與邊之間的間距以及圖案,矩形圖案間距在3.0mm至6.0mm之間,扇形圖案間距在2.0mm至9.0mm之間,在該間距上以及熱移光源周邊安裝60°-90°弧面反光柵,跨過反光柵,通過超聲波線焊將集成熱移芯片構(gòu)成串并聯(lián)電路及總功率,總功率與所需工質(zhì)劑量上限匹配,工質(zhì)劑量下限與換熱器換熱面積匹配,并將已固焊的熱移光源面積以及反光柵用燈頭透鏡籠罩密封,發(fā)揮二次光學(xué)效應(yīng),由此構(gòu)成集成熱移芯片內(nèi)的結(jié)點(diǎn)工作熱量被管路內(nèi)工質(zhì)即時(shí)相變吸收,即時(shí)單向移至冷凝器,即時(shí)散熱的LED照明集成熱移換熱裝置。

      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED照明集成熱移裝置,其特征是:貼片式LED照明晶粒(1)集成在金屬化氮化鋁的基板(2)上,該基板厚度為0.3mm左右,一面為集成面,金屬化形成集成電路(3)圖案,另一面為焊接面,形成釬焊格圖案,為了適于與管路焊接,無熱沉基板為平板長(zhǎng)方形條狀,長(zhǎng)為20.0mm至72.0mm,寬為3.0mm至6.0mm,晶粒采用貼片焊接式,每顆晶粒的尺寸規(guī)格由0.3mm×0.7mm至1.0mm×2.1mm,其相對(duì)應(yīng)的功率由0.5W/顆至2.0W/顆,功率集成度為10.0W/cm2-20.0W/cm2,固晶后,通過共晶焊將晶粒焊接在集成電路上,集成電路由液態(tài)熒光膠(6)覆蓋,根據(jù)顯色指數(shù)決定點(diǎn)膠層厚度,高溫固化后形成所需色溫,露出電路正負(fù)極,透明半圓弧形芯片透鏡(7)覆蓋在基板四周,增加光效,由此封裝形成貼片式LED照明集成熱移芯片。

      3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED照明集成熱移裝置,其特征是:條狀LED集成熱移芯片基板(2)尺寸:長(zhǎng)為20.0mm至72.0mm,寬為3.0mm至6.0mm,其與管路焊接面上形成“田”字金屬化釬焊格(4)圖案,“田”字間隙(5)未金屬部分在釬焊料融化時(shí)為排氣與溢料處。

      4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED照明集成熱移裝置,其特征是:倒裝式LED照明晶粒(1)集成在金屬化氧化鋁的基板(2)上,該基板厚度為0.3mm左右,一面為集成面,金屬化形成集成電路(3)圖案,另一面為焊接面,形成釬焊格圖案,為了適于與管路焊接,基板為平板長(zhǎng)方形條狀,長(zhǎng)為20.0mm至72.0mm,寬為3.0mm至6.0mm,晶粒采用透明基底發(fā)光面朝外即倒裝焊接在電路上,每顆晶粒的尺寸規(guī)格由1.0mm×2.1mm至3.4mm×3.6mm,其相對(duì)應(yīng)的功率由2.0W/顆至6.0W/顆,功率集成度為10.0W/cm2-20.0W/cm2,固晶后,通過共晶焊將晶粒焊接在集成電路上,由超聲波線焊(8)形成串聯(lián)集成電路,在晶粒表面由液態(tài)熒光膠(6)覆蓋,高溫固化后形成所需色溫,根據(jù)顯色指數(shù)確定點(diǎn)膠層厚度,露出電路正負(fù)極,相連透明半球形芯片透鏡(7)分別覆蓋每顆晶粒上并密封在基板四周,增加光效,由此封裝形成倒裝式LED照明集成熱移芯片。

      5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED照明集成熱移裝置,其特征是:各種系列化LED照明集成熱移芯片沿釬焊面長(zhǎng)邊方向中心線垂直對(duì)稱釬焊在流體換熱器(9)蒸發(fā)管路(10)沖壓平面(11)的中心線上,管路的壁厚度不得大于1.0mm,根據(jù)空間、亮度、光照面的需求,綜合計(jì)算出面光源功率因數(shù),依S熱移光源面積=功率因數(shù)×功率/芯片集成度公式,計(jì)算出流體換熱器蒸發(fā)管及其分布所需的面積,即熱移光源的面積值,并在此面積內(nèi)確定管路的直徑,管路排列的數(shù)量,管路之間的間距,即決定了條狀集成熱移芯片邊與邊之間的間距(12)以及圖案,矩形圖案間距在3.0mm至6.0mm之間,扇形圖案間距在2.0mm至9.0mm之間,在該間距上以及熱移光源面積周邊安裝60°-90°弧面反光柵(13),跨過反光柵,通過超聲波線焊(8)將集成熱移芯片形成串并聯(lián)電路及總功率,總功率與所需工質(zhì)劑量上限匹配,工質(zhì)劑量下限與換熱器換熱面積匹配,并將已固焊的熱移光源面積以及反光柵用燈頭透鏡(14)籠罩密封,通過二次光學(xué)設(shè)計(jì),增加光效,無光斑,并使得光照范圍、光度曲線符合高亮度照明的需求,當(dāng)熱移芯片通電工作時(shí),其內(nèi)結(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的工作熱量使管路內(nèi)工質(zhì)(15)蒸發(fā),發(fā)生相變,按流體換熱器設(shè)計(jì)的方向循環(huán)后,利用工質(zhì)由液態(tài)相變?yōu)闅鈶B(tài)時(shí)的潛能,再將熱量主動(dòng)性吸收,并源源不斷地以液態(tài)工質(zhì)沸騰速度轉(zhuǎn)移出結(jié)點(diǎn)區(qū)域,即時(shí)定向地移出至冷凝器,即時(shí)散發(fā)到空氣中,在這個(gè)相變吸熱的過程中,基板上的熱量被垂直吸收的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于金屬化電路橫向傳導(dǎo)的速度,芯片內(nèi)結(jié)點(diǎn)熱量幾乎全部垂直透過芯片基板與管壁,來不及發(fā)生熱量擴(kuò)散性沉降的過程,由熱移取代了熱沉,構(gòu)成無熱沉的LED照明集成熱移換熱裝置。

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