專利名稱：一種大功率led模塊或燈具的陶瓷散熱器及其制作工藝的制作方法
一種大功率LED模塊或燈具的陶瓷散熱器及其制作工藝本發(fā)明涉及LED模塊或燈具的散熱器技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種以陶瓷材料制成的大功率LED模塊或燈具的陶瓷散熱器及其制作工藝。傳統(tǒng)能應(yīng)用在大功率25瓦以上的LED模塊或燈具的散熱器，其材料為鑄鋁或鋁鰭片加銅導(dǎo)管。由于鋁跟銅為金屬材質(zhì)，在戶外或海邊使用會氧化腐蝕及不能耐酸堿及耐鹽霧，長期使用會降低LED燈具的散熱效率。使用陶瓷散熱器可以克服上述金屬散熱器在戶外或酸堿及鹽分較重的環(huán)境對散熱器的影響。目前，大型陶瓷散熱器的制造工藝可分兩種一種是一個一個用CNC切割出散熱器及散熱柱(散熱柱是為了增加陶瓷做熱輻射及與空氣接觸對流的表面積)的型狀，但是此種工藝曠日費時，生產(chǎn)成本跟工時都相當(dāng)高，沒有作為量產(chǎn)的條件；另一種是開陶瓷模具，但能一體成型的大型陶瓷模具(散熱器底板+散熱柱)，沖壓出來的成型良率又太低，只有30 40%的良率，因為在退模的時候幾拾根的散熱柱容易卡在模具里面，在退模拔出來的時后很容易造成卡模破損，因而導(dǎo)致成品率極低，以及大量材料的浪費，相對的成本亦居高不下，市場應(yīng)用推廣困難。本發(fā)明的目的就是要解決上述的不足，而提供一種大功率LED模塊或燈具的陶瓷散熱器及其制作工藝，提高了 LED模塊或燈具的使用壽命和可靠性。為實現(xiàn)上述目的設(shè)計一種大功率LED模塊或燈具的陶瓷散熱器，包括陶瓷散熱底板1、陶瓷散熱柱2，所述陶瓷散熱底板1上表面開有若干個不穿透的盲孔4，所述盲孔4內(nèi)安裝有陶瓷散熱柱2，所述陶瓷散熱底板1設(shè)有多個螺絲孔及出線孔。所述陶瓷散熱柱2外側(cè)面上設(shè)有多個散熱槽5。所述陶瓷散熱柱2采用陶瓷黏著劑燒結(jié)連接陶瓷散熱底板1。—種大功率LED模塊或燈具的陶瓷散熱器的制作工藝，包括如下步驟1)開模階段將陶瓷散熱底板與陶瓷散熱柱分別開模；模具一陶瓷散熱底板為上表面設(shè)有多個不穿透的盲孔的平板結(jié)構(gòu)，陶瓷散熱底板設(shè)有多個螺絲孔及出線孔；模具二 陶瓷散熱柱為主體結(jié)構(gòu)，散熱柱外側(cè)面布滿多個凹凸的散熱槽；2)制坯階段將原料為氧化鋁或氮化鋁或碳化硅粉體進(jìn)行調(diào)質(zhì)后，經(jīng)過模具一、 模具二制成陶瓷散熱底板、陶瓷散熱柱的初胚；3)燒結(jié)階段將陶瓷散熱底板、陶瓷散熱柱的初胚分別放進(jìn)窯爐各自燒結(jié)成型；4)黏合階段將經(jīng)過初次燒結(jié)后的陶瓷散熱底板平放，然后將多個經(jīng)過初次燒結(jié)后的陶瓷散熱柱的底部周圍沾黏有陶瓷黏著劑，然后分別垂直安插在陶瓷散熱底板的盲孔內(nèi)，待陶瓷黏著劑陰干；5) 二次燒結(jié)階段將黏合的半成品送入窯爐燒結(jié)，成品。本發(fā)明的有益效果散熱性好，提高了 LED芯片的散熱效率，本發(fā)明制作工藝的流程安排，不僅開模成本低，工序簡便，成功率高，而且成品的良率提升很多，進(jìn)而在原材料大量的節(jié)約上作出貢獻(xiàn)，也解決了因成品良率太低而導(dǎo)致產(chǎn)出很多必需廢棄的陶瓷土，造成環(huán)境污染的問題。另外，如果需要增加所需散熱的功率，如設(shè)計制造50瓦或100瓦或甚至 200瓦以上的LED模塊或燈具，只需相對應(yīng)的增加散熱底板的面積及散熱柱的數(shù)量就可以提高LED模塊或燈具所需散熱的表面積及功率，所以依此陶瓷散熱器的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)及制作工藝，可以大大的擴(kuò)充其在高功率LED燈具的應(yīng)用層面，不會因為傳統(tǒng)陶瓷的制造思路只能做小型低功率的陶瓷散熱器而局限了大功率陶瓷散熱器及LED燈具的發(fā)展。

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的陶瓷散熱底板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明的陶瓷散熱柱的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明的使用狀態(tài)圖；圖中1為陶瓷散熱底板、2為陶瓷散熱柱、3為螺絲孔、4為盲孔、5為散熱槽、6為 LED燈罩、7為出線孔。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作以下進(jìn)一步說明如附圖所示，本發(fā)明包括陶瓷散熱底板1、陶瓷散熱柱2，所述陶瓷散熱底板1上表面開有若干個不穿透的盲孔4，所述盲孔4內(nèi)安裝有陶瓷散熱柱2，所述陶瓷散熱底板1設(shè)有多個螺絲孔及出線孔，所述陶瓷散熱柱2外側(cè)面上設(shè)有多個散熱槽5。本發(fā)明的制作工藝包括如下步驟第一階段(開模階段)將陶瓷散熱底板1與陶瓷散熱柱2分別開模；模具一陶瓷散熱底板為上表面開有多數(shù)個不穿透的盲孔4的平板結(jié)構(gòu)(如附圖2)，盲孔內(nèi)可以安插陶瓷散熱柱，陶瓷散熱底板設(shè)有預(yù)留多個將來可以跟其它部件如燈罩結(jié)合的螺絲孔3及電線的出線孔7 ；模具二 陶瓷散熱柱(如附圖3)為主體結(jié)構(gòu)，其外側(cè)表面上布滿多個凹凸散熱槽5，散熱槽是為了增加陶瓷散熱柱的表面積所做的設(shè)計。第二階段(制坯階段)將原料為氧化鋁或氮化鋁或碳化硅粉體進(jìn)行調(diào)質(zhì)后，經(jīng)過模具一、模具二制成陶瓷散熱底板、陶瓷散熱柱的初胚第三階段(燒結(jié)階段)將陶瓷散熱底板、陶瓷散熱柱的初胚分別放進(jìn)窯爐各自燒結(jié)成型。第四階段(黏合階段)將經(jīng)過初次燒結(jié)后的陶瓷散熱底板平放，然后將多個經(jīng)過初次燒結(jié)后的陶瓷散熱柱安插在陶瓷散熱器底板的盲孔內(nèi)，安插之前在陶瓷散熱柱的底部周圍先沾黏有黏性的陶瓷黏著劑，然后一個一個垂直安插在底板的盲孔內(nèi)，等其中黏合的陶瓷黏著劑陰干。第五階段(二次燒結(jié)階段)將用陶瓷黏著劑黏合的半成品送入窯爐燒結(jié)，使底板盲孔與陶瓷散熱柱之間有黏結(jié)作用的陶瓷黏著劑因高溫的燒結(jié)而產(chǎn)生“瓷化”作用，因而使底板與散熱柱之間可以緊密的結(jié)合，然后成功完成此陶瓷散熱器整體的制作。本發(fā)明除了可以應(yīng)用在較高功率的LED路燈、泛光燈、投光燈及天井燈等一般燈
4具的散熱；另外亦可以因陶瓷在嚴(yán)苛的應(yīng)用環(huán)境所具備的耐用度，可以體現(xiàn)在特殊應(yīng)用照明，如海上船舶照明、漁業(yè)(集魚燈)照明、汽車頭燈照明、工業(yè)機具照明，還有因陶瓷對電氣電路的絕緣特性，可以用于加油站或采礦等有易燃?xì)怏w環(huán)境用的LED防爆燈具。
本發(fā)明并不受上述實施方式的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種大功率LED模塊或燈具的陶瓷散熱器，包括陶瓷散熱底板(1)、陶瓷散熱柱(2)， 其特征在于所述陶瓷散熱底板(1)上表面開有若干個不穿透的盲孔G)，所述盲孔內(nèi)安裝有陶瓷散熱柱O)，所述陶瓷散熱底板(1)設(shè)有多個螺絲孔及出線孔。
2.如權(quán)利要求1所述的大功率LED模塊或燈具的陶瓷散熱器，其特征在于所述陶瓷散熱柱( 外側(cè)面上設(shè)有多個散熱槽(5)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的大功率LED模塊或燈具的陶瓷散熱器，其特征在于所述陶瓷散熱柱( 采用陶瓷黏著劑燒結(jié)連接陶瓷散熱底板(1)。
4.一種大功率LED模塊或燈具的陶瓷散熱器的制作工藝，其特征在于包括如下步驟1)開模階段將陶瓷散熱底板與陶瓷散熱柱分別開模；模具一陶瓷散熱底板為上表面設(shè)有多個不穿透的盲孔的平板結(jié)構(gòu)，陶瓷散熱底板設(shè)有多個螺絲孔及出線孔；模具二 陶瓷散熱柱為主體結(jié)構(gòu)，散熱柱外側(cè)面布滿多個凹凸的散熱槽；2)制坯階段將原料為氧化鋁或氮化鋁或碳化硅粉體進(jìn)行調(diào)質(zhì)后，經(jīng)過模具一、模具二制成陶瓷散熱底板、陶瓷散熱柱的初胚；3)燒結(jié)階段將陶瓷散熱底板、陶瓷散熱柱的初胚分別放進(jìn)窯爐各自燒結(jié)成型；4)黏合階段將經(jīng)過初次燒結(jié)后的陶瓷散熱底板平放，然后將多個經(jīng)過初次燒結(jié)后的陶瓷散熱柱的底部周圍沾黏有陶瓷黏著劑，分別垂直安插在陶瓷散熱底板的盲孔內(nèi)，待陶瓷黏著劑陰干；5)二次燒結(jié)階段將黏合的半成品送入窯爐燒結(jié)，成品。
全文摘要
本發(fā)明涉及LED模塊或燈具的散熱器技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種大功率LED模塊或燈具的陶瓷散熱器及其制作工藝，結(jié)構(gòu)包括陶瓷散熱底板、陶瓷散熱柱，所述陶瓷散熱底板上表面開有若干個不穿透的盲孔，所述盲孔內(nèi)安裝有陶瓷散熱柱，所述陶瓷散熱底板設(shè)有多個螺絲孔及出線孔；其工藝步驟包括1)開模階段；2)制坯階段；3)燒結(jié)階段；4)黏合階段；5)二次燒結(jié)階段；本發(fā)明的有益效果散熱性好，提高了LED芯片的散熱效率，本發(fā)明制作工藝的流程安排，不僅開模成本低，工序簡便，成功率高，而且成品的良率提升很多，進(jìn)而在原材料大量的節(jié)約上作出貢獻(xiàn)，也解決了因成品良率太低而導(dǎo)致產(chǎn)出很多必需廢棄的陶瓷土，造成環(huán)境污染的問題。
文檔編號F21V29/00GK102519029SQ201210004470
公開日2012年6月27日 申請日期2012年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月9日
發(fā)明者黃啟書 申請人:丁允一