专利名称：电子发热模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子发热模块，尤其是发光模块，更进一步涉及LED模块。
背景技术：
LED是一种广泛使用的光源，其也是一种使用寿命较长的光源。LED在正常工作的时候需要有一个适当的温度条件，如果超出了这个温度，LED的性能就会受到影响，有可能会丧失其寿命较长的优点。因此，如何将LED芯片所产生的热尤其是在安装电路板之后仍然能够很好地传导出来成为一个重要的研究热点。同时，这也是其余的电子发热模块所面临的问题。在当前的LED模块或者灯具结构中，LED必须被放置在MCPCB(Metal Core Printed Circuit Board)上，以将LED所产生的热排散出去。参见图la，lb，图la，Ib示出了现有技术中的具有MCPCB板的LED模块10的示意图以及图Ia中虚线部分处的放大图。从图la， Ib中可以看出，该LED模块10包括光罩9以及设置在光罩9中的至少一个LED 1、用于安置LEDl的金属制基板2以及热沉3。在LED 1下方在LEDl和金属制基板2 (例如铝板)之间依次设置有焊膏11、铜层12和导热绝缘层13。热沉3设置在金属制基板2下方并且在基板2和热沉3之间还设置有导热层8。在LED灯具中，MCPCB板的成本占到了灯具总成本的 10%。与MCPCB板相比，散热性能较差的其余基板例如FR-4电路板的成本则要低的多。 以FR-4板为例，其成本仅仅是MCPCB板的1/3。因此，如果这些散热性能较差的其余基板例如FR-4板热导率0. 3-0. 5W/m*K)也能应用到灯具中，则灯具的成本可以减少6%。但是这些散热性能较差的其余基板例如FR-4板对于LED灯具的热管理产生了限制。参见图2a， 2b，图2a，2b示出了现有技术中的具有FR-4基板2的LED模块10的示意图以及图加中虚线部分处的放大图。从图h，2b中可以看出，该LED模块10包括光罩9以及设置在光罩9 中的至少一个LED l、FR-4基板2和热沉3。在LED 1在下方在LED 1和FR-4基板2之间依次设置有焊膏11、铜层12。热沉3设置在FR-4基板2下方，在FR-4基板2和热沉3之间还设置有导热层8。该方案仅仅能够用于低功率的LED。现有技术中提出了一种将铜芯压制到FR-4板上的技术方案，但是这种方案的制造成本仍然很高，并且制造质量很难控制。因此，迫切需要解决在电子发热模块领域尤其是LED发光模块领域中存在的上述一个或多个缺点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种成本低廉、结构简单但是散热性能仍然很好的电子发热模块。为了解决这个问题，本发明提供了电子发热模块，包括电子发热体、基板以及热沉，所述电子发热体安置在所述基板上，其特征在于，所述基板中开设有通孔，所述热沉包括第一部分和第二部分，所述第一部分安装在所述基板下方并且第二部分安装在所述通孔中。通过在基板中简单地开设通孔，以及通过热沉的相应的两部分设计，可以将热沉的第一部分安装到所述基板下方而第二部分安装到通孔中，提供了电子发热体与热沉尽可能的简化、短的热导通路径，降低了电子发热体与热沉之间的热阻抗。相比于现有技术， 基板的设计很简单，而且，无需其余的复杂的措施，只需将热沉的设计调整就实现更好的散热效果。从整体上而言，结构更简单，成本更低廉。为了进一步减少电子发热体与热沉之间的热阻，避免叠加产生的累积热阻，在所述电子发热体和所述热沉的第二部分之间未设置现有技术FR-4板应用的焊膏，而是设置了导热绝缘层。通过以上技术措施，以成本低廉的方式实现了电子发热模块的很好的散热性。在不同的电子发热体的情况下，也可以考虑将所述电子发热体和所述热沉的第二部分之间的导热绝缘层替换为导热层。根据本发明的一个具体实施例，所述导热绝缘层为硅胶。从而既能够实现绝缘的作用，也能够实现优良的导热性能。所述导热绝缘层也可以是其它的具有绝缘性能但是导热性能优良的材质。优选的，上述基板可以是导热性能较差的FR-4基板。当然也可以是其它的导热性较差的电路板。优选地，在基板和第一部分之间还设置有另一导热层，以提高基板向热沉的第一部分的热传导能力。根据本发明的一个具体实施例，第一部分与第二部分是一体制成的。例如，都是散热性较好、价格低廉的铝材散热片。根据本发明的另一个可替换的具体实施例，第一部分与第二部分分体制成，所述第二部分为热管。该热管可以压制或者焊接到第一部分上。根据本发明的另一个具体实施例，所述第二部分朝向所述电子发热体一侧的接触区域或者与所述电子发热体接触的接触区域为所述电子发热体的底部区域的面积的一半以上，优选为所述电子发热体的整个底部区域。从而以简单的方式实现了非常有效的散热效果。本发明还涉及一种灯具，包括具有上述特征的设计为LED模块的发光模块。本发明通过对于电子发热模块尤其是LED模块的结构设计，能够将成本低廉的电路板例如FR-4电路板用于高热量散发的电子发热模块，例如高功率LED，克服了这些电路板的导热性差的缺点，从而制造出了成本低廉、结构简单但是散热性能仍然很好的电子发热模块尤其是发光模块。
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明图la，Ib分别示出了现有技术中的具有MCPCB板的LED模块10的示意图以及图 Ia中虚线部分处的放大图；图2a，2b分别示出了现有技术中的具有FR-4板的LED模块10的示意图以及图加中虚线部分处的放大图；图3a，;3b分别示出了根据本发明的第一实施例的设计为LED模块的电子发热模块的示意图以及图3a中虚线部分处的放大图；图4，5分别示出了根据本发明的第一、第二实施例的设计为LED模块的电子发热
4模块的热沉的示意图。
具体实施例方式图3a，;3b分别示出了根据本发明的第一实施例的设计为LED模块的电子发热模块的示意图以及图3a中虚线部分处的放大图。需要指出的是，尽管此处以LED模块例示出，但是，电子发热模块并不局限于发光模块，其可以是实现其它功能的任意的发热的电子模块。 发光模块也并不局限于LED模块，其可以使任何的能发出光的模块。从图3a，北中可以看出，该LED模块包括光罩9以及设置在光罩9中的至少一个 LED 1、基板2以及热沉3。此处，基板2可以是导热性能较差的基板，例如FR-4基板。与现有技术中不同的是，在基板2中开设有贯通基板2的垂直方向的厚度的通孔 4。此外，热沉3除了设置有可以安装到基板2下方的第一部分5以外，还设置有第二部分 6，热沉3的这样的类似于突块的第二部分6可以安装到通孔4中，从而简化了 FR-4基板的设计，并且通过对于热沉结构的改善缩短了 LED 1与热沉3之间的热导通路径，从而进一步简化了基板结构，降低了成本，并且优化了散热效果。LED 1安置到基板2上并且在LED 1 和热沉3的第二部分6之间的区域中去除了焊膏11和铜层12，取而代之设置了导热绝缘层7，该导热绝缘层7在LED 1与第二部分6之间起到了良好的导热作用，同时也实现了在 LEDl与热沉3之间的绝缘作用。优选的，该导热绝缘层7可以是硅胶。也可以是其余的散布有硅颗粒的导热绝缘层或是环氧树脂。从而进一步实现了 LED 1与热沉3之间的良好的导热作用。当然，需要指出的是，根据发热体的不同，导热绝缘层7也可以替换为导热层。同时，与现有技术类似的，在基板2和热沉3的第一部分5之间还设置有导热层8。在该第一实施例中，热沉3的第一部分5与第二部分6是一体制成的，可以选取价格低廉的铝材散热片，如图4所示。所述第二部分朝向所述电子发热体一侧的接触区域或者与所述电子发热体接触的接触区域为所述电子发热体的底部区域的面积的一半以上，优选为所述电子发热体的整个底部区域。图5示出了根据本发明的第二实施例的LED模块的热沉的示意图。本发明的第二实施例的LED模块的热沉与第一实施例中的LED模块的热沉不同的一点是，所述第一部分5 与所述第二部分6分体制成，第二部分6为热管。该热管可以压制或者焊接到构成第一部分5的铝基材上。从而进一步实现了良好的散热效果。虽然已经结合目前被认为是实用示例性实施例对本发明进行了描述，然而，本领域的技术人员可以理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。参考标识
ILED2基板
3热沉4通孔
5第一部分6第二部分
7导热绝缘层8导热层
9光罩10LED模块
11焊膏12铜层
13导热绝缘层
权利要求
1.电子发热模块(10)，包括电子发热体(1)、基板O)以及热沉(3)，所述电子发热体 (1)安置在所述基板(2)上，其特征在于，所述基板(2)中开设有通孔G)，所述热沉(3)包括第一部分( 和第二部分(6)，所述第一部分安装在所述基板( 下方并且第二部分(6) 安装在所述通孔中。
2.根据权利要求1所述的电子发热模块(10)，其特征在于，在所述发光体(1)和所述第二部分(6)之间设置有一导热绝缘层(7)。
3.根据权利要求2所述的电子发热模块(10)，其特征在于，所述导热绝缘层为硅胶。
4.根据权利要求1所述的电子发热模块(10)，其特征在于，在所述发光体(1)和所述第二部分(6)之间设置有一导热层。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的电子发热模块(10)，其特征在于，所述基板(2) 是FR-4基板。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的电子发热模块(10)，其特征在于，在所述基板(2) 和所述第一部分( 之间还设置有另一导热层(8)。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的电子发热模块(10)，其特征在于，所述第一部分 (5)与所述第二部分(6)是一体制成的。
8.根据权利要求7所述的电子发热模块(10)，其特征在于，所述第一部分(5)与所述第二部分(6)由铝材制成。
9.根据权利要求1-4中任一项所述的电子发热模块(10)，其特征在于，所述第一部分(5)与所述第二部分(6)分体制成，所述第二部分(6)为一热管。
10.根据权利要求1-4中任一项所述的电子发热模块(10)，其特征在于，所述第二部分(6)朝向所述电子发热体(1)一侧的接触区域为所述电子发热体(1)的底部区域的面积的一半以上。
11.根据权利要求10所述的电子发热模块(10)，其特征在于，所述接触区域为所述电子发热体(1)的整个底部区域。
12.—种灯具，包括根据权利要求1-11中任一项所述的设计为LED模块的电子发热模块。
全文摘要
本发明涉及电子发热模块(10)，包括电子发热体(1)、基板(2)以及热沉(3)，所述电子发热体(1)安置在所述基板(2)上，其特征在于，所述基板(2)中开设有通孔(4)，所述热沉(3)包括第一部分(5)和第二部分(6)，所述第一部分安装在所述基板(2)下方并且第二部分(6)安装在所述通孔(4)中。本发明能够提供一种成本低廉、结构简单但是散热性能仍然很好的电子发热模块(10)，尤其是发光模块。
文档编号H01L33/64GK102237472SQ20101016501
公开日2011年11月9日 申请日期2010年4月23日 优先权日2010年4月23日
发明者刘晴, 叶泽生, 李皓, 杨灿邦 申请人:欧司朗有限公司