CN113056085A - 散热组件及uv-led模块 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种散热组件和UV‑LED模块。本发明提供的散热组件包括电路板和外置散热器,电路板和外置散热器通过导热粘结层粘结连接,其中电路板包括绝缘基板及嵌入绝缘基板内的内置散热体,外置散热器设置有凸起部,凸起部位于内置散热体下方,凸起部穿过导热粘结层并与内置散热体热连接。本发明具有能使UV‑LED光源等大功率器件产生的热量快速散发的优点。

Description

散热组件及UV-LED模块
技术领域
本发明涉及一种散热组件及具有该散热组件的UV-LED模块。
背景技术
紫外光固化设备利用紫外线照射紫外光固化材料(例如紫外光固化型胶水或油墨),使材料产生聚合反应而固化,在印刷、涂装等行业具有非常广泛的应用。
多个UV-LED点光源以一定规律设置在电路板上,在UV-LED将电能转化为光能的过程中,不可避免地有部分电能转化热能,在UV-LED光源长时间工作时,UV-LED及电路板上的其他器件会产生大量的热能,这就需要电路板具有较强的散热能力,否则会影响UV-LED的使用寿命。为改善散热性能,有的电路板会在背面通过导热粘结层粘贴金属板,以提高整个电路板的散热能力。但对于安装有大功率器件例如UV-LED光源的电路板来说,整面粘贴的金属板很难满足要求,大功率器件产生的热量穿过绝缘基板再传递至金属板很难有效地将热量散发出去。
因此需要一种能快速地把其上安装的大功率器件产生的热量散发出去的散热组件。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的主要目的是提供一种具有良好的散热性能,能快速散热的散热组件;
本发明的另一目的是提供一种能快速地把UV-LED光源产生的热量散发出去的UV-LED模块。
为了实现上述的主要目的,本发明提供了一种散热组件,包括绝缘基板和外置散热器,其中绝缘基板上表面上设置有第一金属层,第一金属层形成有导电线路图案,外置散热器支撑绝缘基板,通过导热粘结层与绝缘基板热连接。该电路板还包括内置散热体,嵌入绝缘基板内,其上、下表面分别与绝缘基板的上、下表面平齐,绝缘基板与内置散热体通过第一粘着材料而粘结在一起;其中外置散热器设置有凸起部,所述凸起部位于所述内置散热体的下方;所述导热粘结层上设置有孔,所述凸起部穿过所述导热粘结层,并与所述内置散热体热连接。
由以上方案可见,使用时,可将大功率器件安装在内置散热体上,绝缘基板上的第一金属层与大功率器件形成电连接,这样大功率器件产生的热量会直接传递至内置散热体,然后传递至外置散热器,无需经要绝缘基板,因此,大功率器件产生的热量能快速散发,电路板的散热性能良好。另外,外置散热器具有向着内置散热体凸出的凸起部,外置散热器与内置散热体热连接,从而热传递更快速。
较具体的方案为,内置散热体包括金属本体、设置在所述金属本体上方的第一绝缘氧化层及设置在所述第一绝缘氧化层上方的第二金属层,第二金属层与第一金属层平齐。由以上可见,内置散热体具有第二金属层,从而可与其上安装的大功率器件或第一金属层建立电连接,第二金属层与金属本体之间具有第一绝缘氧化层,使上述电连接不会通过内置散热体的金属本体,内置散热体的金属本体只导热而不导电。
更具体的方案,绝缘基板的下表面设置有第三金属层,内置散热体还包括位于金属本体下方的第二绝缘氧化层及设置在所述第二氧化层下方的第四金属层,第四金属层与第三金属层平齐。由以上可见,内置散热体具有第四金属层,从而可与第三金属层建立电连接,第四金属层与金属本体之间具有第二绝缘氧化层,使上述电连接不会通过内置散热体的金属本体。
另一较具体的方案为,导热粘结层为自粘性导热硅胶片。利用导热硅胶片的自粘性使加工工艺简化。
又一较具体的方案为,外置散热器为金属散热体。例如可为铜或铝等具有高导热系数的材料。
更具体的方案为,凸起部通过焊接材料与内置散热体连接。内置散热体传递的热量经焊接材料传递至外置散热器,进一步提高电路板的散热性能。
优选地,凸起部的横截面与内置散热体的横截面相同。两截面相同可实现热量的有效传递。
优选地,绝缘基板包括多层绝缘介质层,两层绝缘介质层之间通过粘着材料而粘接在一起,可简化工艺。
较具体地,绝缘基板与内置散热体通过热压使第一粘着材料充满绝缘介质层之间、以及绝缘介质层与内置散热体之间的间隙。使用热压方式工艺简单且能使绝缘介质层之间及绝缘基板与内置散热体之间牢固粘结。
为实现另一目的,本发明提供了一种UV-LED模块,包括UV-LED光源和上述的散热组件,UV-LED光源安装于散热组件中电路板的内置散热体上。
由以上方案可见,UV-LED光源安装在电路板的内置散热体上,UV-LED光源在使用过程中产生的热量可经内置散热体传递至外置散热器,从而散热效果好。
为了更清楚地说明本发明的目的、技术方案和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
附图说明
图1是本发明散热组件实施例1的结构示意图;
图2是本发明散热组件实施例1中内置散热体的结构示意图;
图3是本发明散热组件实施例1制备过程中绝缘基板与内置散热体结合在一起时的结构示意图;
图4是本发明散热组件实施例1制备过程中绝缘基板与内置散热体的结构示意图;
图5是本发明散热组件实施例2的结构示意图;
图6本发明UV-LED模块实施例的结构示意图。
具体实施方式
散热组件实施例1
如图1所示,本发明散热组件实施例1的包括绝缘基板10和作为内置散热体的金属散热体20,金属散热体20完全嵌入至绝缘基板10内,金属散热体20的上下表面分别与绝缘基板10的上下表面平齐。粘着材料31设置在绝缘基板10和金属散热体20之间,从而把绝缘基板10和金属散热体20粘结成一体。作为外置散热器的金属板51设置在绝缘基板10与金属散热20的下方,与绝缘基板10之间通过导热粘结层41粘结在一起。导热粘结层41在金属散热体20下方位置处设置有孔,金属板51的凸起部511***该孔内,并通过焊接材料61与金属散热体20连接。
如图2所示,金属散热体20包括金属本体21,金属本体21上方具有作为第一绝缘氧化层的绝缘氧化层211和作为第二金属层的金属层221,下方具有作为第二绝缘氧化层的绝缘氧化层212和作为第四金属层的金属层222。在制备本实施例散热组件时,金属散热体20可取自表面阳极氧化后电镀处理的铝板。铝板经阳极氧化后表面会生成绝缘的氧化层,然后可在氧化层上电镀如铜的金属层以形成导电线路。
在制备本实施例时,需先将绝缘基板10与金属散热体20粘结在一起,如图3所示。绝缘基板10包括绝缘介质层11、位于上表面作为第一金属层的金属层101和位于下表面作为第三金属层的金属层102。其中金属层101的上表面与金属层221的上表面平齐,金属层102的下表面与金属层222的下表面平齐。之后可以进行蚀刻导电线路的步骤,以在金属层101、221、102、222或其中一个上形成所需的导电线路图案,如图4所示。然后通过导热粘结层41和焊接材料61使带有金属散热体的绝缘基板与金属板51结合在一起。
优选地,金属板51的凸起部511的横截面与金属散热体20的横截面相同,两截面相同可实现热量的有效传递。优选地,导热粘结层为自粘性导热硅胶片,利用导热硅胶片的自粘性使加工工艺简化,在其他实施例中,可使用双面背胶的导热粘结层。
本实施例散热组件在使用时,可在金属散热体20的上表面安装大功率器件,大功率器件在使用过程中产生的热量经其下表面充分传递金属散热体的上表面,并经金属散热体20传递至焊接材料,再传递至金属板的凸起部,之后通过金属板的外表面散发。从而,大功率器件产生的热量能快速散发,散热组件的散热性能良好。
散热组件实施例2
本实施例与实施例1结构类似,不同点在于,绝缘基板结构不同。如图5所示,绝缘基板10包括两层绝缘介质层11、12,两层绝缘介质层之间具有粘着材料31,该粘着材料可与绝缘基板和金属散热体20之间的粘着材料31相同,从而由两层绝缘介质层生成绝缘基板的过程可与金属散热体20与绝缘基板结合的过程合并在一起。例如可通过热压使粘着材料充满绝缘介质层之间及绝缘介质层与金属散热体之间的间隙而粘结在一起。使用热压方式工艺简单且能使绝缘介质层之间及绝缘基板与金属散热体之间牢固粘结。
在其他实施例中,绝缘基板可包括更多层的绝缘介质层,电路板还可以进一步包括设置在绝缘基板内部的内层导电线路。
UV-LED模块实施例
本实施例中采用散热组件实施例1中的散热组件。如图6所示,UV-LED光源100安装在金属散热体20的上表面,其中在金属层221上具有导电线路图案时,UV-LED光源100可与金属层221电连接,金属221再通过金属引线等与金属层101之间电连接。UV-LED光源100也可通过金属引线等直接与金属层101之间电连接而不通过金属层221。
本实施例UV-LED模块在使用时,UV-LED光源在使用过程中产生的热量可经金属散热体20传递至金属板51,从而散热效果好。可以理解的是,UV-LED模块可采用其他散热组件实施例中的散热组件。
虽然本发明以具体实施例揭露如上,但并非用以限定本发明实施的范围。任何本领域的普通技术人员,在不脱离本发明的发明范围内,当可作些许的改进,即凡是依照本发明所做的同等改进,应为本发明的保护范围所涵盖。

Claims (10)

1.一种散热组件,包括:
绝缘基板,所述绝缘基板上表面上设置有第一金属层,所述第一金属层形成有导电线路图案;
外置散热器,支撑所述绝缘基板,通过导热粘结层与所述绝缘基板粘结连接;
其特征在于:内置散热体,嵌入所述绝缘基板内,其上、下表面分别与所述绝缘基板的上、下表面平齐;所述绝缘基板与所述内置散热体通过粘着材料而粘结在一起;
所述外置散热器设置有凸起部,所述凸起部位于所述内置散热体的下方;所述导热粘结层上设置有孔,所述凸起部穿过所述导热粘结层,并与所述内置散热体热连接。
2.根据权利要求1所述的散热组件,其特征在于,所述内置散热体包括金属本体、设置在所述金属本体上方的第一绝缘氧化层及设置在所述第一绝缘氧化层上方的第二金属层,所述第二金属层与所述第一金属层平齐。
3.根据权利要求2所述的散热组件,其特征在于,所述绝缘基板的下表面设置有第三金属层,所述内置散热体还包括位于所述金属本体下方的第二绝缘氧化层及设置在所述第二氧化层下方的第四金属层,所述第四金属层与第三金属层平齐。
4.根据权利要求1所述的散热组件,其特征在于,所述导热粘结层为自粘性导热硅胶片。
5.根据权利要求1所述的散热组件,其特征在于,所述外置散热器为金属散热器。
6.根据权利要求5所述的散热组件,其特征在于,所述凸起部通过焊接材料与所述内置散热体连接。
7.根据权利要求1至6任一项所述的散热组件,其特征在于,所述凸起部的横截面与所述内置散热体的横截面相同。
8.根据权利要求1至6任一项所述的散热组件,其特征在于,所述绝缘基板包括多层绝缘介质层,两层绝缘介质层之间通过粘着材料而粘接在一起。
9.根据权利要求8所述的散热组件,其特征在于,所述绝缘基板与所述内置散热体通过热压使所述粘着材料充满所述绝缘介质层之间、以及所述绝缘介质层与所述内置散热体之间的间隙。
10.UV-LED模块,包括UV-LED光源以及根据权利要求1至9任一项所述的散热组件,所述UV-LED光源安装于所述散热组件中电路板的内置散热体上。
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