CN102748672A

CN102748672A - 一种具有集成热管的侧入式led背光源及制造方法

Info

Publication number: CN102748672A
Application number: CN2012102175020A
Authority: CN
Inventors: 汤勇; 朱本明; 关沃欢; 李华宙; 丁鑫锐; 李宗涛
Original assignee: South China University of Technology SCUT
Current assignee: South China University of Technology SCUT
Priority date: 2012-06-28
Filing date: 2012-06-28
Publication date: 2012-10-24

Abstract

本发明公开了一种具有集成热管的侧入式LED背光源及制造方法，包括LED阵列光条、LED背光源基板、热管，所述LED背光源基板的上具有一个凸起条状的形腔，沿该形腔的轴向一侧具有一开口，所述热管通过形腔的一端***形腔内，所述LED阵列光条设置于该形腔的一侧外表面上，所述LED背光源基板的背面分布有蛇形扁平热管。将热管通过管板压胀接合工艺和低温钎焊工艺与基板集成，可减少热源与传热元件之间的接触热阻，并且具有较大的散热面积，能有效降低背光源温度，大大提升LED阵列光条的均温性能，提升背光源LED的光学性能，增强背光源的可靠性与稳定性。此外，该工艺简单高效，成本低廉，适于产业化生产。

Description

一种具有集成热管的侧入式LED背光源及制造方法

技术领域

本发明涉及LED背光源基板，尤其涉及一种具有集成热管的侧入式LED背光源及制造方法。

背景技术

LED背光源由于其区域调光、色域宽、寿命长、节能环保等优点而广泛应用于平板显示器的背光***中。然而，LED的性能很大程度上取决于其工作温度，工作温度过高会引起LED亮度降低、波长偏移、寿命衰减等。工作过程中，背光源模组的温度均匀性直接决定了其亮度色度均匀性。

大尺寸LED背光源由于其结构尺寸大，因此散热基板上下部温度不均匀的问题也非常明显，由于散热空气对流等因素，基板上部的温度总是要大于底部的温度，如在2mm厚的基板上，基板上部与下部的温差将近10℃。

现有的散热技术是在LED背光源后面设置散热装置以降低背光源的温度。LED背光源的散热装置是由一定厚度的铝基板和散热鳍片构成的，散热鳍片均匀地分布在铝基板上。通常铝基板越厚，其散热效果越好。目前业内常常采用2mm厚度的散热基板，但这样会引起基板上下大约10℃的温差，这对于LED背光源的亮度色度均匀性是非常不利的。而要保证基板上下温差不超过2℃，基板的厚度至少为10mm。此外，散热鳍片也占用了一定的空间，因而大大增加了液晶显示器的厚度和重量，不符合液晶显示器轻薄化的要求。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种具有集成热管的侧入式LED背光源及制造方法，导热率高，改善LED光条的散热，提升了LED背光源的光电性能。

本发明通过下述技术方案实现：

一种具有集成热管的侧入式LED背光源，包括LED阵列光条、LED背光源基板、热管，所述LED背光源基板上具有一个凸起条状的形腔，沿该形腔的轴向一侧具有一开口，所述热管通过形腔的一端***形腔内，所述LED阵列光条设置于该形腔的另一侧外表面上，所述LED背光源基板的背面分布有蛇形扁平热管。

所述热管的直径为3mm～8mm，其内壁为沟槽阵列的毛细吸液芯结构。

上述具有集成热管的侧入式LED背光源的加工方法，包括如下步骤：

（一）压胀热管

（1）把待压胀的热管通过形腔的一端***形腔内，固定在固定夹块与滑动夹块之间的矩形空腔内；

（2）对热管、LED背光源基板进行整体预加热，加热温度为200～220℃，转动丝杆推动滑动夹块，将突出在形腔开口外部的热管压平，压平后将温度上升到270～290℃，使形腔内的热管膨胀，保温1～2分钟，停止加热，自然冷却2～3分钟后，松开滑动夹块，完成。

（二）低温钎焊蛇形扁平热管

（1）在LED背光源基板的背面加工出深度为0.2mm并与蛇形扁平热管形状相应的凹槽，用于放置蛇形扁平热管；

用砂纸打磨LED背光源基板背面，再进行超声波清洗，清洗时间为3～5分钟；

（2）对蛇形扁平热管表面进行超声波清洗，时间为3～5分钟；

（3）把焊料放在凹槽内，在焊料上涂上助焊剂，并把蛇形扁平热管相应地放置在凹槽内的焊料上，再将LED背光源基板与蛇形扁平热管放入两块夹板内，通过螺钉锁紧夹板，使LED背光源基板与蛇形扁平热管紧固的被夹持在其内；

（4）对LED背光源基板和蛇形扁平热管进行整体加热，加热温度为190～200℃，以使焊料溶化，完成蛇形扁平热管与LED背光源基板的焊接；

（5）焊接完成后，自然冷却到室温，最后用超声波清洗残余助焊剂；

上述焊料为轧制焊丝，所述助焊剂为液态助焊剂。

本发明相对于现有技术，具有如下的优点及效果：

本发明导热率高，能大大改善LED光条的散热，提升LED背光源的光电性能，工艺成本低廉，技术手段简便易行，适用于大批量生产。

附图说明

图1为本发明具有集成热管的侧入式LED背光源整体结构示意图；

图2为图1中LED背光源背面结构示意图；

图3为LED背光源截面示意图；

图4为热管3截面示意图；

图5为压胀热管工艺及其所使用夹具示意图；

图6为低温钎焊蛇形扁平热管工艺及所使用夹具示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述。

实施例

如图1所示，本发明具有集成热管的侧入式LED背光源，包括LED阵列光条1、LED背光源基板2、热管3；

如图3所示。所述LED背光源基板1上具有一个凸起条状的形腔4，沿该形腔4的轴向一侧具有一开口，所述热管3通过形腔4的一端***形腔4内，所述LED阵列光条1设置于该形腔4的另一侧外表面上；

如图2所示。所述LED背光源基板2的背面分布有蛇形扁平热管13。

如图4所示。所述热管3的直径为3mm～8mm，其内壁为沟槽阵列的毛细吸液芯结构。

具有集成热管的侧入式LED背光源的加工方法，包括如下步骤：

（一）压胀热管，如图5所示

（1）把待压胀的热管3通过形腔4的一端***形腔4内，固定在固定夹块33与滑动夹块44之间的矩形空腔内；

（2）对热管3、LED背光源基板2进行整体预加热，加热温度为200～220℃，转动丝杆22推动滑动夹块44，将突出在形腔4开口外部的热管3压平，压平后将温度上升到270～290℃，使形腔4内的热管3膨胀，保温1～2分钟，停止加热，自然冷却2～3分钟后，松开滑动夹块44，完成。

（二）低温钎焊蛇形扁平热管，如图6所示

（1）在LED背光源基板2的背面加工出深度为0.2mm并与蛇形扁平热管13形状相应的凹槽，用于放置蛇形扁平热管13；

用砂纸打磨LED背光源基板2背面，再进行超声波清洗，清洗时间为3～5分钟；

（2）对蛇形扁平热管13表面进行超声波清洗，时间为3～5分钟；

（3）把焊料放在凹槽内，在焊料上涂上助焊剂，并把蛇形扁平热管13相应地放置在凹槽内的焊料上，再将LED背光源基板2与蛇形扁平热管13放入两块夹板55内，通过螺钉锁紧夹板55，使LED背光源基板2与蛇形扁平热管13紧固的被夹持在其内；

（4）对LED背光源基板2和蛇形扁平热管13进行整体加热，加热温度为190～200℃，以使焊料溶化，完成蛇形扁平热管与LED背光源基板2的焊接；

所述焊料为轧制焊丝，所述助焊剂为液态助焊剂。

如上所述，便可较好地实现本发明。

Claims

1.一种具有集成热管的侧入式LED背光源的制造方法，其特征在于包括如下步骤：

（一）压胀热管

（2）对热管、LED背光源基板进行整体预加热，加热温度为200～220℃，转动丝杆推动滑动夹块，将突出在形腔开口外部的热管压平，压平后将温度上升到270～290℃，使形腔内的热管膨胀，保温1～2分钟，停止加热，自然冷却2～3分钟后，松开滑动夹块，完成；

（二）低温钎焊蛇形扁平热管

（5）焊接完成后，自然冷却到室温，最后用超声波清洗残余助焊剂。

2.根据权利要求1所述的具有集成热管的侧入式LED背光源的加工方法，其特征在于，所述焊料为轧制焊丝，所述助焊剂为液态助焊剂。

3.一种具有集成热管的侧入式LED背光源，其特征在于包括LED阵列光条、LED背光源基板、热管，所述LED背光源基板上具有一个凸起条状的形腔，沿该形腔的轴向一侧具有一开口，所述热管通过形腔的一端***形腔内，所述LED阵列光条设置于该形腔的另一侧外表面上，所述LED背光源基板的背面分布有蛇形扁平热管。

4.根据权利要求3所述的具有集成热管的侧入式LED背光源，其特征在于，所述热管的直径为3mm～8mm，其内壁为沟槽阵列的毛细吸液芯结构。