專利名稱：一種大功率led散熱單元的制作方法
技術領域：
本發明涉及照明裝置的散熱結構，特別是涉及一種大功率LED散熱單元。
背景技術：
現在階段，在全球追求健康，環保壓力，能源危機極大的情況下，半導體照明已被 世界公認為一種健康節能環保的重要途徑，正以更快的速度拓展其應用范圍。現有技術中，LED芯片由于具有發光效率高、環保節能、使用壽命長等效果而廣泛 應用，隨著大功率LED的應用，因大功率LED芯片亮度較高，因此，其伴隨產生的熱量也較 高，如不及時將產生的熱量導出，不僅會影響LED芯片的使用壽命，并且，容易使LED照明裝 置的各元器件燒壞。中國專利CN201531852U公開了一種LED照明裝置，其將LED封裝體的底座通過金 屬連接體與散熱件連接，由于LED芯片的安裝體一般由導電涂層和安裝基板組成，安裝基 板具有絕緣和固定LED芯片的作用，因此，如要將安裝基板中的絕緣層部分去掉，則會造成 工藝復雜，增加LED芯片的安裝難度，不利于LED芯片的生產和安裝。因此，現有技術存在缺陷，需要改進。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是，提供一種生產工藝簡單、安裝方便和散熱效果非 常好的大功率LED散熱單元。本發明的技術方案如下一種大功率LED散熱單元，其中，包括安裝基板、導熱絕 緣層和銅柱；所述導熱絕緣層固定設置在所述銅柱的側面，所述銅柱用于固定安裝外部的 LED芯片；所述安裝基板設置至少一金屬過孔，其一面連接所述銅柱，另一面連接外部的散 熱裝置。應用于上述技術方案，所述的大功率LED散熱單元中，還包括所述LED芯片，其通 過銀膠固定設置在所述銅柱的上底面，所述銅柱的下底面與所述安裝基板固定連接。應用于上述各技術方案，所述的大功率LED散熱單元中，還包括一封裝體，用于封 裝所述LED芯片。應用于上述各技術方案，所述的大功率LED散熱單元中，還包括所述散熱裝置。應用于上述各技術方案，所述的大功率LED散熱單元中，所述散熱裝置為一第二 金屬層；所述安裝基板包括一絕緣板層，其鄰近所述銅柱的一面設置有第一金屬層；并且， 所述第一金屬層通過金屬連接體與所述銅柱相固定連接；所述第二金屬層設置在所述安裝 基板遠離所述銅柱的一面，所述至少一金屬過孔，連通所述第一金屬層和所述第二金屬層 設置。應用于上述各技術方案，所述的大功率LED散熱單元中，所述金屬連接體為焊錫， 所述第一金屬層通過焊接與所述銅柱相固定。應用于上述各技術方案，所述的大功率LED散熱單元中，所述金屬連接體與所述銅柱的形狀和大小相一致設置。應用于上述各技術方案，所述的大功率LED散熱單元中，所述第二金屬層設置若 干散熱鰭片。應用于上述各個技術方案，所述的大功率LED散熱單元中，所述金屬過孔填注滿 相同金屬。應用于上述各個技術方案，所述的大功率LED散熱單元中，所述安裝基板為雙面 PCB板，其包括一絕緣板層，所述絕緣板層由玻璃纖維材質制成。采用上述方案，本發明通過在所述安裝基板設置至少一金屬過孔，通過設置的各 金屬過孔，可以金屬連接用于固定LED芯片的所述銅柱和外部的散熱裝置，使LED芯片生產 的熱量可以通過各金屬部件導出空氣中，從而可以加速散熱速度，使LED芯片內部的熱量 及時散發出去，達到使大功率LED芯片散熱效果好，并且，使大功率LED芯片產品的生產工 藝非常簡單，并且，安裝也非常方便等效果。
圖1是本發明的一種示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖和具體實施例，對本發明進行詳細說明。如圖1所示，本實施例提供了一種大功率LED散熱單元，所述大功率LED散熱單元 包括安裝基板、導熱絕緣層和銅柱，所述大功率LED散熱單元應用于大功率LED芯片的散 熱，使大功率LED芯片產生的熱量及時散發出去，從而不會因為過熱而使大功率LED芯片和 與其相連接、或與其鄰近安裝的元器件燒壞，延長LED芯片的使用壽命。其中，所述導熱絕緣層固定設置在所述銅柱上，所述銅柱用于固定安裝外部的LED 芯片，例如，對應每一 LED芯片102，設置一銅柱103，其中，所述導熱絕緣層104固定設置在 所述銅柱103的側面上，即包覆在所述銅柱103的側面，用于隔絕所述銅柱103與各引腳 105之間的電傳遞。如，LED芯片102通過銀膠固定在銅柱103的上底面，LED芯片散發出的熱量可以 通過銀膠傳送到與其固定連接的銅柱103上，再由銅柱103傳遞給所述安裝基板，銅柱103 的截面，即銅柱103的上底面的形狀和大小可以根據其固定的LED芯片的形狀和大小設定， 一般為了使散熱效果最優化，可以將銅柱103上底面的形狀大小與其固定LED芯片的形狀 和大小相一致，以使其充分接觸，以利于熱量的傳遞。其中，各LED芯片可以為紅色LED芯片、或綠色LED芯片、或藍色LED芯片，由于本 發明各實施例散熱效果很好，因此優選為各單色的大功率芯片或者為三種單色大功率芯片 的組合；各LED芯片通過各引線105與各引腳106電連接，并且，通過各引腳106與外部電 連接和信號連接，從而可以根據外部輸入的控制信號，以及通過外部電源提供的電壓，來實 現LED的顯示功能。所述安裝基板設置一個或多個金屬過孔111，各所述金屬過孔111指的是，在穿越 所述安裝基板設置的各通孔，并且，在各通孔的表面設置金屬層，所述通孔即為金屬過孔， 從安裝基板的上面或下面來看，金屬過孔為環形或具有缺口的環形，具有缺口可以設置絕緣線路；從安裝基板側面的截面來看，金屬過孔為“][”或“)(”形狀。各金屬過孔111表面 上設置的金屬層可以連通所述安裝基板的兩個側面，可以使所述安裝基板的兩個側面通過 各金屬過孔，導通兩個側面的熱量傳遞和電連通，從而使LED芯片產生的熱量可以通過金 屬過孔傳送，以使LED芯片產生的熱量可以及時散發出去。其中，所述安裝基板的一個側面連接所述銅柱103，所述安裝基板的另一個側面連 接外部的散熱裝置，LED芯片產生的熱量通過銀膠傳送到銅柱103，再通過銅柱103傳送到 所述安裝基板，所述安裝基板再通設置的金屬過孔，將熱量快速導出到外部的散熱裝置，從 而將LED芯片102產生的熱量導出，從而使所述大功率LED芯片的散熱效果較好。或者，所述大功率LED散熱單元還包括一封裝體101，封裝體101可以用于封裝所 述LED芯片，從而對所述LED芯片起到保護的作用，并且，所述封裝體101與各引腳106固 定連接，或者，所述封裝體101還可以直接與所述安裝基板相固定連接，從而可以使LED芯 片內部產生的熱量，通過所述封裝體101，經過與其相固定連接的各引腳106，或者直接傳 送到與其固定連接的所述安裝基板上，從而可以避免部分熱量在封裝體101內聚集。或者，本實施例中的大功率LED散熱單元還可以還包括所述散熱裝置，其中，所述 散熱裝置可以設置為風扇、散熱片等，其通過增加大功率LED散熱單元與周圍空氣的接觸 面積、或通過加快大功率LED散熱單元周圍空氣的流動，從而達到更好的散熱效果。又如，所述散熱裝置可以設置為一第二金屬層107，并且，所述安裝基板包括一絕 緣板層108，所述安裝基板鄰近所述銅柱103的一面設置有第一金屬層109，各金屬層可以 設置銅金屬層、鋁金屬層等；并且，所述第一金屬層109通過金屬連接體112與所述銅柱 103相固定連接；并且，所述第二金屬層107設置在所述安裝基板遠離所述銅柱103的一 面，即所述第二金屬層107與所述銅柱103的下底面相固定連接，所述第一金屬層109和第 二金屬層107分別設置在所述絕緣板層108的兩個相對的側面，各金屬層可以通過覆膜或 鍍膜的方式設置在所述絕緣板層108上。其中，第一金屬層109與所述銅柱103連接，第二金屬層與外部空氣直接相接觸， 并且，各所述金屬過孔111可以用于連通所述第一金屬層109和所述第二金屬層107，即設 置在所述金屬過孔表面的金屬層可以與所述第一金屬層109和所述第二金屬層107—體成 型，其中，可以采用相同的金屬材質，或者，分別采用不同的金屬材質一體成型；如此，通過 在絕緣板層108的兩側分別設置第一金屬層109和第二金屬層107，并且，第一金屬層通過 金屬連接件與所述銅柱固定金屬連接，第一金屬層與第二金屬層通過各所述金屬過孔金屬 連接，由于金屬具有非常好的導熱功能，因此，LED芯片產生的熱量分別通過相互金屬連接 的銅柱103、金屬連接件112、第一金屬層109、金屬過孔111、第二金屬層107，從而散發到外 部的空氣中，從而使LED芯片所產生的熱烈可以快速散發出去，具有非常好的散熱效果。或者，所述金屬連接體可以設置為焊錫，所述第一金屬層109通過焊接的方式與 所述銅柱103相固定，焊接的方式可以防止安裝基板發生脫落事故，并且，焊錫具有較好的 傳遞熱量的效果，因此，通過焊錫焊接，可以增加熱量的快速傳遞，從而達到散熱效果更好。或者，可以將所述金屬連接體112的形狀和大小與所述銅柱103的下底面的形狀 和大小相一致設置，即可以使所述金屬連接體與銅柱充分接觸，以便于熱量的快速傳遞。又或者，還在所述第二金屬層設置若干散熱鰭片，即在所述散熱裝置設置若干散 熱鰭片，各散熱鰭片可以增加所述第二金屬層與外部空氣的接觸面積，從而加快散熱速度，使散熱效果更好。又如，所述金屬過孔填注滿相同金屬，即在所述金屬過孔中填注滿與金屬過孔表 面設置的金屬相同的金屬，可以達到更好的傳熱效果，如，所述金屬過孔采用銅過孔形成， 則其孔中填滿金屬銅；例如，所述金屬可以為銅、鐵、鋁及其合金等，這些常用金屬不僅導熱 效果好，并且，成本較低，可以達到非常好的散熱效果。或者，所述安裝基板也可以設置為一雙面PCB板，所述雙面PCB板包括一絕緣板 層，所述絕緣板層的兩個側面分別設置有導電涂層，從而使所述雙面PCB板不僅可以用于 排布各線路和安裝電子元器件，還可以更好的傳遞熱量，并且，通過雙面PCB板設置的各金 屬過孔接通所述雙面PCB板兩個側面的導電涂層，從而可以快速將LED芯片產生的熱量導 出外部。并且，所述絕緣板層可以由玻璃纖維材質制成，由于玻璃纖維具有非常好的絕緣 性、耐熱性，以及機械強度高等優點，因此，非常適合作為絕緣板層，并且，所述雙面PCB板 通過設置的各金屬過孔，從而可以實現雙面PCB板設有導電涂層的上面板和下面板熱通道 的連接，其中，上面板與所述銅柱固定金屬連接，下面板與空氣直接接觸，因此，可以使得雙 面PCB的下面板設置為熱量的最大散熱面，從而具有更好的散熱效果。需要說明的是，上述各技術特征的相互組合，形成各個實施例，應視為本發明說明 書記載的范圍。應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換， 而所有這些改進和變換都應屬于本發明所附權利要求的保護范圍。
權利要求
1.一種大功率LED散熱單元，其特征在于，包括安裝基板、導熱絕緣層和銅柱； 所述導熱絕緣層固定設置在所述銅柱的側面，所述銅柱用于固定安裝外部的LED芯片；所述安裝基板設置至少一金屬過孔，其一面連接所述銅柱，另一面連接外部的散熱裝置。
2.根據權利要求1所述的大功率LED散熱單元，其特征在于，還包括所述LED芯片，其 通過銀膠固定設置在所述銅柱的上底面，所述銅柱的下底面與所述安裝基板固定連接。
3.根據權利要求2所述的大功率LED散熱單元，其特征在于，還包括一封裝體，用于封 裝所述LED芯片。
4.根據權利要求1所述的大功率LED散熱單元，其特征在于，還包括所述散熱裝置。
5.根據權利要求4所述的大功率LED散熱單元，其特征在于，所述散熱裝置為一第二金屬層；所述安裝基板包括一絕緣板層，其鄰近所述銅柱的一面設置有第一金屬層；并且，所述 第一金屬層通過金屬連接體與所述銅柱相固定連接；所述第二金屬層設置在所述安裝基板遠離所述銅柱的一面，所述至少一金屬過孔，連 通所述第一金屬層和所述第二金屬層設置。
6.根據權利要求5所述的大功率LED散熱單元，其特征在于，所述金屬連接體為焊錫， 所述第一金屬層通過焊接與所述銅柱相固定。
7.根據權利要求5所述的大功率LED散熱單元，其特征在于，所述金屬連接體與所述銅 柱的形狀和大小相一致設置。
8.根據權利要求5所述的大功率LED散熱單元，其特征在于，所述第二金屬層設置若干 散熱鰭片。
9.根據權利要求1至8任一所述的大功率LED散熱單元，其特征在于，所述金屬過孔填 注滿相同金屬。
10.根據權利要求1至8任一所述的大功率LED散熱單元，其特征在于，所述安裝基板 為雙面PCB板，其包括一絕緣板層，所述絕緣板層由玻璃纖維材質制成。
全文摘要
本發明公開了一種大功率LED散熱單元，其中，包括安裝基板、導熱絕緣層和銅柱；所述導熱絕緣層固定設置在所述銅柱上，用于固定安裝外部的LED芯片；所述安裝基板設置至少一金屬過孔，其一面連接所述銅柱，另一面連接外部的散熱裝置。本發明產品生產工藝簡單、安裝方便和散熱效果非常好。
文檔編號H01L33/64GK102005530SQ201010508750
公開日2011年4月6日 申請日期2010年10月15日 優先權日2010年10月15日
發明者游之東 申請人:深圳市中慶微科技開發有限公司