CN105509003A - 一种自体散热的led光源基板的散热结构及其散热方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自体散热的LED光源基板的散热结构及其散热方法，其结构包括LED芯片、电路及热扩散层、背面热扩散层以及中央绝缘层，在该电路及热扩散层与该背面热扩散层之间设置有热量传导单元，借助该热量传导单元使该电路及热扩散层中的热量能够传导给该背面热扩散层，工作的时候，该LED芯片通电发光，该LED芯片工作所产生的热量首先传导给该电路及热扩散层，由该电路及热扩散层将该热量向外散发，同时，借助该热量传导单元将该电路及热扩散层中的该热量传导给该背面热扩散层，也同时由该背面热扩散层将该热量向外散发。

Description

一种自体散热的LED光源基板的散热结构及其散热方法
技术领域
本发明涉及一种散热结构及其散热方法，特别是指一种配合LED光源的散热结构及其散热方法。
背景技术
为了有效运转，传统的LED光源需要有效的散热装置来散热。通常，散热机制或散热装置包含自然热对流，添加冷却风扇装置，添加热导管，配备吸热器结构等等。冷却风扇装置不复杂但具有较低的可靠性，热导管具有相对较低的散热速率，而吸热器结构被其散热片的表面面积所限制。所有这些现有结构都没有令人满意地解决散热问题。
本案的发明人研究了传统散热结构的缺点，也提出了一些新颖的散热结构具体见中国专利申请号：201310518651.5、201410289370.1、201510321818.8这些专利的技术内容能够提升LED光源的散热效率，但是都是采用上下散热层夹持LED芯片的形式进行的，这种层状结构的散热方式虽然能够高效的进行散热但是不可避免的会遮挡住一部分光线，使整体的发光效率并不能达到最佳，而此是为传统技术的主要缺点。
发明内容
本发明所采取的技术方案是：一种自体散热的LED光源基板的散热结构，其包括LED芯片、电路及热扩散层、背面热扩散层以及中央绝缘层，其中，该LED芯片电连接在该电路及热扩散层上，该中央绝缘层设置在该电路及热扩散层与该背面热扩散层之间，该电路及热扩散层以及该背面热扩散层由导电导热材料制成，该中央绝缘层由绝缘材料制成，该电路及热扩散层的顶面上设置有电路，当若干该LED芯片同时连接到该电路及热扩散层顶面上的时候，由该电路建立若干该LED芯片之间的电连接关系，同时由该电路将外部电流引导给若干该LED芯片，在该电路及热扩散层与该背面热扩散层之间设置有热量传导单元，借助该热量传导单元使该电路及热扩散层中的热量能够传导给该背面热扩散层，工作的时候，该LED芯片通电发光，该LED芯片工作所产生的热量首先传导给该电路及热扩散层，由该电路及热扩散层将该热量向外散发，同时，借助该热量传导单元将该电路及热扩散层中的该热量传导给该背面热扩散层，也同时由该背面热扩散层将该热量向外散发。
该热量传导单元为若干通风连接孔，该通风连接孔上端与该电路及热扩散层相连接，该通风连接孔下端与该背面热扩散层相连接，同时，该通风连接孔穿透该中央绝缘层，该通风连接孔能够将该电路及热扩散层中的热量传导给该背面热扩散层，同时，该通风连接孔将该电路及热扩散层上方的空间与该背面热扩散层下方的空间连通。
在该电路及热扩散层的顶面上以及该背面热扩散层的底面上覆盖设置有绝缘散热层，该绝缘散热层由绝缘但散热性良好的材料制成。该LED芯片光源贴片电连接在该电路及热扩散层上。该电路及热扩散层以及该背面热扩散层由金属铜制成，该中央绝缘层由玻璃纤维材料制成。若干该LED芯片之间的电连接关系为串并联连接，该电路具有正极连接端以及负极连接端，该正极连接端以及该负极连接端设置在该电路及热扩散层上。该绝缘散热层为PI或者PET膜。该绝缘散热层为喷涂在该电路及热扩散层的顶面上以及该背面热扩散层的底面上的热辐射层。
一种自体散热的LED光源基板的散热方法，将LED芯片电连接在电路及热扩散层上，将中央绝缘层设置在该电路及热扩散层与该背面热扩散层之间，该电路及热扩散层以及该背面热扩散层由导电导热材料制成，该中央绝缘层由绝缘材料制成，该电路及热扩散层的顶面上设置有电路，当若干该LED芯片同时连接到该电路及热扩散层顶面上的时候，由该电路建立若干该LED芯片之间的电连接关系，同时由该电路将外部电流引导给若干该LED芯片，在该电路及热扩散层与该背面热扩散层之间设置热量传导单元，借助该热量传导单元将该电路及热扩散层中的热量传导给该背面热扩散层。
工作的时候，该LED芯片通电发光，该LED芯片工作所产生的热量首先传导给该电路及热扩散层，由该电路及热扩散层将该热量向外散发，同时，借助该热量传导单元将该电路及热扩散层中的该热量传导给该背面热扩散层，也同时由该背面热扩散层将该热量向外散发。
该热量传导单元为若干通风连接孔，该通风连接孔上端与该电路及热扩散层相连接，该通风连接孔下端与该背面热扩散层相连接，同时，该通风连接孔穿透该中央绝缘层，该通风连接孔能够将该电路及热扩散层中的热量传导给该背面热扩散层，同时，该通风连接孔将该电路及热扩散层上方的空间与该背面热扩散层下方的空间连通，从而达到利用该通风连接孔进行通风散热的作用，在该电路及热扩散层的顶面上以及该背面热扩散层的底面上覆盖设置有绝缘散热层，该电路及热扩散层以及该背面热扩散层中的热量能够通过该绝缘散热层高效的散发出去。
本发明的有益效果为：本发明在该电路及热扩散层与该背面热扩散层之间设置有热量传导单元，借助该热量传导单元使该电路及热扩散层中的热量能够传导给该背面热扩散层，工作的时候，该LED芯片通电发光，该LED芯片工作所产生的热量首先传导给该电路及热扩散层，由该电路及热扩散层将该热量向外散发，同时，借助该热量传导单元将该电路及热扩散层中的该热量传导给该背面热扩散层，也同时由该背面热扩散层将该热量向外散发，进而达到正反双面同时进行散热，提高散热效率的作用，而又因为该LED芯片是连接在该电路及热扩散层顶面上的，而该背面热扩散层是设置在该电路及热扩散层背面的，所以该LED芯片所发出的光线是直接照射出去的，并不会发生该背面热扩散层阻挡光线射出的情况，本发明在不影响光照效果的前提下额外增加了该背面热扩散层能够显著提升散热效率。
附图说明
图1为本发明的俯视图。
图2为本发明的仰视图。
图3为本发明的层状结构示意图。
图4为本发明的剖面结构示意图。
具体实施方式
如图1至4所示，一种自体散热的LED光源基板的散热结构，其包括LED芯片10、电路及热扩散层20、背面热扩散层30以及中央绝缘层40，其中，该LED芯片10电连接在该电路及热扩散层20上，该中央绝缘层40设置在该电路及热扩散层20与该背面热扩散层30之间。
也就是说，该中央绝缘层40夹设在该电路及热扩散层20的底面与该背面热扩散层30的顶面之间。
该电路及热扩散层20以及该背面热扩散层30由导电导热材料制成，比如，金属，具体可以为铜、铝、银、金等。
该中央绝缘层40由绝缘材料制成，比如，玻璃纤维等。
该电路及热扩散层20的顶面上设置有电路，当若干该LED芯片10同时连接到该电路及热扩散层20顶面上的时候，由该电路建立若干该LED芯片10之间的电连接关系，同时由该电路将外部电流引导给若干该LED芯片10。
若干该LED芯片10之间的电连接关系可以为串联连接。
该电路具有正极连接端100以及负极连接端200，该正极连接端100以及该负极连接端200设置在该电路及热扩散层20上。
在该电路及热扩散层20与该背面热扩散层30之间设置有热量传导单元，借助该热量传导单元使该电路及热扩散层20中的热量能够传导给该背面热扩散层30。
工作的时候，该LED芯片10通电发光，该LED芯片10工作所产生的热量首先传导给该电路及热扩散层20，由该电路及热扩散层20将该热量向外散发，同时，借助该热量传导单元将该电路及热扩散层20中的该热量传导给该背面热扩散层30，也同时由该背面热扩散层30将该热量向外散发。
进而达到正反双面同时进行散热，提高散热效率的作用，而又因为该LED芯片10是连接在该电路及热扩散层20顶面上的，而该背面热扩散层30是设置在该电路及热扩散层20背面的，所以该LED芯片10所发出的光线是直接照射出去的，并不会发生该背面热扩散层30阻挡光线射出的情况，本发明在不影响光照效果的前提下额外增加了该背面热扩散层30能够显著提升散热效率，另外，在具体实施的时候，该电路及热扩散层20以及该背面热扩散层30也可以采用多层体的结构方式来实现。
在具体实施的时候，该热量传导单元为若干通风连接孔50。
该通风连接孔50上端与该电路及热扩散层20相连接，该通风连接孔50下端与该背面热扩散层30相连接，同时，该通风连接孔50穿透该中央绝缘层40。
该通风连接孔50能够将该电路及热扩散层20中的热量传导给该背面热扩散层30，同时，该通风连接孔50将该电路及热扩散层20上方的空间与该背面热扩散层30下方的空间连通，从而达到利用该通风连接孔50进行通风散热的作用。
在具体实施的时候，在该电路及热扩散层20的顶面上以及该背面热扩散层30的底面上覆盖设置有绝缘散热层60。
该电路及热扩散层20以及该背面热扩散层30中的热量能够通过该绝缘散热层60高效的散发出去。
该绝缘散热层60由绝缘但散热性很好的材料制成，比如，PC、玻璃、陶瓷等。
在具体实施的时候，该绝缘散热层60可以为PC或者玻璃膜，该绝缘散热层60也可以为喷涂在该电路及热扩散层20的顶面上以及该背面热扩散层30的底面上的陶瓷层。
在具体实施的时候，该LED芯片10倒装电连接在该电路及热扩散层20上。
另外，在具体实施的时候，在该背面热扩散层30底面上可以额外连接散热器70，以达到增大散热面积提高散热效率的作用。
如图1至4所示，一种自体散热的LED光源基板的散热方法，将LED芯片10电连接在电路及热扩散层20上，将中央绝缘层40设置在该电路及热扩散层20与该背面热扩散层30之间，该电路及热扩散层20以及该背面热扩散层30由导电导热材料制成，该中央绝缘层40由绝缘材料制成。
该电路及热扩散层20的顶面上设置有电路，当若干该LED芯片10同时连接到该电路及热扩散层20顶面上的时候，由该电路建立若干该LED芯片10之间的电连接关系，同时由该电路将外部电流引导给若干该LED芯片10。
在该电路及热扩散层20与该背面热扩散层30之间设置热量传导单元，借助该热量传导单元将该电路及热扩散层20中的热量传导给该背面热扩散层30。
工作的时候，该LED芯片10通电发光，该LED芯片10工作所产生的热量首先传导给该电路及热扩散层20，由该电路及热扩散层20将该热量向外散发，同时，借助该热量传导单元将该电路及热扩散层20中的该热量传导给该背面热扩散层30，也同时由该背面热扩散层30将该热量向外散发。
在具体实施的时候，该热量传导单元为若干通风连接孔50。该通风连接孔50上端与该电路及热扩散层20相连接，该通风连接孔50下端与该背面热扩散层30相连接，同时，该通风连接孔50穿透该中央绝缘层40，该通风连接孔50能够将该电路及热扩散层20中的热量传导给该背面热扩散层30，同时，该通风连接孔50将该电路及热扩散层20上方的空间与该背面热扩散层30下方的空间连通，从而达到利用该通风连接孔50进行通风散热的作用。
在具体实施的时候，在该电路及热扩散层20的顶面上以及该背面热扩散层30的底面上覆盖设置有绝缘散热层60，该电路及热扩散层20以及该背面热扩散层30中的热量能够通过该绝缘散热层60高效的散发出去，该绝缘散热层60由绝缘但散热性很好的材料制成，比如，PC、玻璃、陶瓷等，在具体实施的时候，该LED芯片10倒装电连接在该电路及热扩散层20上。

Claims (10)

1.一种自体散热的LED光源基板的散热结构，其特征在于：包括LED芯片、电路及热扩散层、背面热扩散层以及中央绝缘层，其中，该LED芯片电连接在该电路及热扩散层上，该中央绝缘层设置在该电路及热扩散层与该背面热扩散层之间，该电路及热扩散层以及该背面热扩散层由导电导热材料制成，该中央绝缘层由绝缘材料制成，
该电路及热扩散层的顶面上设置有电路，当若干该LED芯片同时连接到该电路及热扩散层顶面上的时候，由该电路建立若干该LED芯片之间的电连接关系，同时由该电路将外部电流引导给若干该LED芯片，
在该电路及热扩散层与该背面热扩散层之间设置有热量传导单元，借助该热量传导单元使该电路及热扩散层中的热量能够传导给该背面热扩散层，工作的时候，该LED芯片通电发光，该LED芯片工作所产生的热量首先传导给该电路及热扩散层，由该电路及热扩散层将该热量向外散发，同时，借助该热量传导单元将该电路及热扩散层中的该热量传导给该背面热扩散层，也同时由该背面热扩散层将该热量向外散发。
2.如权利要求1所述的一种自体散热的LED光源基板的散热结构，其特征在于：该热量传导单元为若干通风连接孔，该通风连接孔上端与该电路及热扩散层相连接，该通风连接孔下端与该背面热扩散层相连接，同时，该通风连接孔穿透该中央绝缘层，该通风连接孔能够将该电路及热扩散层中的热量传导给该背面热扩散层，同时，该通风连接孔将该电路及热扩散层上方的空间与该背面热扩散层下方的空间连通。
3.如权利要求1所述的一种自体散热的LED光源基板的散热结构，其特征在于：在该电路及热扩散层的顶面上以及该背面热扩散层的底面上覆盖设置有绝缘散热层，该绝缘散热层由绝缘但散热性良好的材料制成。
4.如权利要求1所述的一种自体散热的LED光源基板的散热结构，其特征在于：该LED芯片光源贴片电连接在该电路及热扩散层上。
5.如权利要求1所述的一种自体散热的LED光源基板的散热结构，其特征在于：该电路及热扩散层以及该背面热扩散层由金属铜制成，该中央绝缘层由玻璃纤维材料制成。
6.如权利要求1所述的一种自体散热的LED光源基板的散热结构，其特征在于：若干该LED芯片之间的电连接关系为串并联连接，该电路具有正极连接端以及负极连接端，该正极连接端以及该负极连接端设置在该电路及热扩散层上。
7.如权利要求3所述的一种自体散热的LED光源基板的散热结构，其特征在于：该绝缘散热层为PI或者PET膜。
8.如权利要求3所述的一种自体散热的LED光源基板的散热结构，其特征在于：该绝缘散热层为喷涂在该电路及热扩散层的顶面上以及该背面热扩散层的底面上的热辐射层。
9.一种自体散热的LED光源基板的散热方法，其特征在于：将LED芯片电连接在电路及热扩散层上，将中央绝缘层设置在该电路及热扩散层与该背面热扩散层之间，该电路及热扩散层以及该背面热扩散层由导电导热材料制成，该中央绝缘层由绝缘材料制成，该电路及热扩散层的顶面上设置有电路，当若干该LED芯片同时连接到该电路及热扩散层顶面上的时候，由该电路建立若干该LED芯片之间的电连接关系，同时由该电路将外部电流引导给若干该LED芯片，在该电路及热扩散层与该背面热扩散层之间设置热量传导单元，借助该热量传导单元将该电路及热扩散层中的热量传导给该背面热扩散层，
工作的时候，该LED芯片通电发光，该LED芯片工作所产生的热量首先传导给该电路及热扩散层，由该电路及热扩散层将该热量向外散发，同时，借助该热量传导单元将该电路及热扩散层中的该热量传导给该背面热扩散层，也同时由该背面热扩散层将该热量向外散发。
10.如权利要求9所述的一种自体散热的LED光源基板的散热方法，其特征在于：该热量传导单元为若干通风连接孔，该通风连接孔上端与该电路及热扩散层相连接，该通风连接孔下端与该背面热扩散层相连接，同时，该通风连接孔穿透该中央绝缘层，该通风连接孔能够将该电路及热扩散层中的热量传导给该背面热扩散层，同时，该通风连接孔将该电路及热扩散层上方的空间与该背面热扩散层下方的空间连通，从而达到利用该通风连接孔进行通风散热的作用，在该电路及热扩散层的顶面上以及该背面热扩散层的底面上覆盖设置有绝缘散热层，该电路及热扩散层以及该背面热扩散层中的热量能够通过该绝缘散热层高效的散发出去。
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