专利名称：带有冷却装置的led集成结构的制作方法
技术领域：
带有冷却装置的LED集成结构技术领域[0001]本实用新型涉及一种用于照明、背光源模组、电视机、LED点阵显示屏、投影 设备等的带有冷却装置的LED集成结构，特别是涉及一种大功率的LED集成结构的冷却直ο背景技术[0002]LED光源，特别是大功率的LED光源，发光时热量集中，如果LED芯片产生 的热量不及时散发出去，LED光源的温度过高，就会导致LED的光效降低、寿命低等， 因此如何将LED芯片发光时产生的热量迅速有效的散发出去成了普及应用LED光源的瓶 颈。如何提高LED光源的光效，以及如何提高LED光源的散热性能从而延长使用寿命， 是目前行业上的重要技术难题。现有的解决LED光源的散热问题，一种方案是改善LED 集成结构，使LED光源产生的热量更易散发出去，另一种方案是增加冷却装置。[0003]在专利号为200820134860.4的实用新型专利中，公开了一种散热结构及具有该 散热结构的发光二极管灯具，该实用新型的散热结构包含有一腔体，其间容置有一冷却 溶液，并设置有偶数个隔板，以形成一流道，该流道以S形的方式连通，并具有至少一 排热区、至少一受热区及至少一缓冲区。该实用新型虽然设有冷却流道，但既没有驱 动冷却介质流动装置使流道内的冷却介质冷热快速交换，由于排热区置于腔体的两侧， 流道内的冷却介质也无法利用冷却介质不同的比重进行冷热冷却介质的快速交换，冷却 介质的冷热交换是靠冷却介质的热传导进行交换，置于腔体的两侧的排热区散热面积又 小，当LED芯片产生的热量散发到冷却介质中时，由于冷却介质的热量本身很难散发出 去，冷却介质的冷热交换又很慢，因此对LED芯片的冷却效果不好。[0004]现有的利用半导体冷却装置对LED芯片进行冷却的散热装置，一般为半导体冷 却片完全覆盖LED芯片的背面，由于LED芯片的功率小，而半导体冷却装置的功率大， 因此现有的这种半导体冷却装置，用大功率的半导体冷却装置冷却小功率的LED芯片， 不经济。在200920009830.5的实用新型专利中，公开了一种灯体温度可控的LED灯具， 包括LED灯体和为LED灯体提供直流电的驱动电源，所述LED灯体上贴附有一个或多 个能实现制冷或制热功能并相应维持LED灯体温度恒定的半导体薄片。该实用新型虽然 使用一个或多个半导体薄片解决LED灯体的制冷问题，但由于半导体薄片直接贴在灯体 上，无冷却流道，LED芯片与半导体薄片之间的热交换只能通过固体介质传导交换，由 于固体传导热交换慢，因此这种半导体薄片对LED芯片的冷却效果不好。实用新型内容[0005]为了解决现有的LED集成结构的冷却装置冷却效果不好、使用不经济的问题， 本实用新型要解决的技术问题在于提供一种冷却装置冷热介质的热交换快、冷却效率 高、冷却效果好的带有冷却装置的LED集成结构。[0006]带有冷却装置的LED集成结构，包括散热基板，LED芯片，LED芯片固定在散热基板上，其特征在于冷却装置包括设置在散热基板背离LED芯片的一侧流道板、驱 动冷却介质流动装置、在流道板和散热基板间形成容置冷却介质的冷却流道，冷却流道 与散热基板气密封或液密封；LED芯片的背面完全被冷却流道覆盖；散热基板背离LED 芯片的一侧与冷却介质直接接触。作为方案一的第一种改进，冷却流道包括设置在流道 板上使冷却介质可循环流动的凹槽，凹槽与散热基板背离LED芯片的一侧形成所述的冷 却流道；驱动冷却介质流动装置包括安装在凹槽底部的两个相互啮合的第一齿轮和第二 齿轮、设置在背离凹槽的一侧带动第一齿轮和第二齿轮转动的驱动电机，第一齿轮的齿 轮轴和第二齿轮的齿轮轴与凹槽底气密封或液密封。作为方案一的第二种改进，冷却流道包括设置在流道板上使冷却介质可循环流 动的凹槽，凹槽与散热基板背离LED芯片的一侧形成所述的冷却流道；驱动冷却介质流 动装置包括安装在凹槽底部的两个相互啮合的第一齿轮和第二齿轮、设置在背离凹槽的 一侧带动第一齿轮和第二齿轮转动的驱动电机，在驱动电机与第一齿轮或第二齿轮间设 有使第一齿轮或第二齿轮转动的磁铁；流道板为非磁性材料。作为方案一的第三种改进，驱动冷却介质流动装置包括安装在冷却流道的搅拌 叶轮、设置在背离冷却流道的一侧带动搅拌叶轮转动的驱动电机，搅拌叶轮的叶轮轴与 冷却流道气密封或液密封。作为方案一的第四种改进，驱动冷却介质流动装置包括安装在冷却流道内的的 搅拌叶轮、设置在背离冷却流道的一侧带动搅拌叶轮转动的驱动电机，在驱动电机与搅 拌叶轮间设有使搅拌叶轮转动的磁铁，流道板为非磁性材料。作为方案一的第五种改进，在流道板背离冷却流道的一侧设有冷却风扇，冷却 介质为不制冷的冷却介质，流道板为散热板，流道板背离冷却流道的一侧直接与空气接 触。作为方案一的第六种改进，在流道板背离凹槽的一侧对应凹槽的位置为凸出流 道板的散热凸条，冷却流道为高低不平的冷却流道；在流道板背离散热基板的一侧还设 有导风板，导风板与流道板形成与凹槽平行的风道；在风道的一侧安装有冷却风扇； 冷却介质为不制冷的冷却介质，流道板为散热板，流道板背离凹槽的一侧直接与空气接 触。作为方案一的第七种改进，冷却流道包括设置在流道板上使冷却介质可循环流 动的凹槽，凹槽与散热基板背离LED芯片的一侧形成所述的冷却流道；冷却装置还包括 制冷装置，制冷装置安装在流道板背离散热基板的一侧，制冷装置的吸热端可导热地贴 合在流道板上并置于循环流道背面的设定位置，冷却介质为液体。作为上述方案的改进，制冷装置包括半导体制冷装置或磁制冷装置；在流道板 背离散热基板的一侧还设有散热片，制冷装置的吸热端可导热地贴合在流道板的凹槽的 背面，制冷装置的散热端可导热地贴合在散热片上。作为上述方案的又一改进，制冷装置包括半导体制冷装置或磁制冷装置；在流 道板背离散热基板的一侧还设有散热板，在散热板背离流道板的一侧还设有冷却槽，在 散热板背离流道板的一侧还设有密封冷却槽的密封板，制冷装置的吸热端可导热地贴合 在流道板的冷却流道的背面，制冷装置的散热端可导热地贴合在散热板上。作为方案一的第八种改进，还设有与冷却流道连通的冷却介质进口和冷却介质出口，冷却介质进口和冷却介质出口与外部的冷却介质连通。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是1、在散热基板背离LED芯片的一侧设有冷却流道，在冷却流道内充满冷却介 质，由于冷却介质温度容易控制，驱动冷却介质流动装置能使冷却流道内的冷却介质快 速流动，热交换更快，能更快更多地带走由LED芯片产生的热量，因此比散热基板直接 与空气接触，冷却效果更好。特别是对于散热基板水平放置时，驱动冷却介质流动装置 能使冷却流道内的冷却介质温度基本一致，因而能使整个散热基板的温度接近一致，热 量不会集中在LED芯片位置。2、冷却流道包括设置在流道板上使冷却介质可循环流动的凹槽，驱动冷却介质 流动装置为相互啮合的两个齿轮和驱动电机，结构简单，且冷却流道内的冷却介质能通 过冷却介质的快速循环流动交换热量，冷却效果好。3、驱动冷却介质流动装置为搅拌叶轮和驱动电机，结构简单，且冷却流道内的 冷却介质通过冷却介质的快速循环流动交换热量，冷却效果好。4、搅拌叶轮或相互啮合的两个齿轮通过磁力带动，磁铁隔着流道板带动两个齿 轮或搅拌叶轮，流道板为一个整体，不需要开孔和密封结构，结构简单，密封效果好， 且使用寿命长。磁铁与搅拌叶轮或齿轮间的流道板为非磁性材料，如铜材、铝材、不锈 钢、陶瓷等。5、在流道壳体背离冷却流道的一侧设有冷却风扇，冷却风扇可以安装在流道壳 体的背面，也可安装在流道壳体的侧面，冷却风扇可以使冷却介质的热量透过流道壳体 迅速散发到空气中，使冷却介质始终保持较低的温度，从而使冷却介质能更快更多地带 走LED芯片产生的热量。6、在流道板背离凹槽的一侧对应凹槽的位置为凸出流道板的散热凸条形成高低 不平的冷却流道，尽可能增大冷却流道板与空气的接触面积，从而增大散热面积，增加 冷却风扇和散热凸条可以使冷却介质的热量透过流道板迅速散发到空气中，使冷却介质 始终保持较低的温度，从而使冷却介质能更快更多地带走LED芯片产生的热量。7、制冷装置安装在对应凹槽的位置，制冷装置只需冷却少量的冷却介质并通 过驱动冷却介质流动装置使冷却介质在凹槽内快速流动，可以使冷却介质达到需要的温 度，从而使冷却介质能更快更多地带走LED芯片产生的热量，使LED芯片、整个散热基 板达到需要的温度且各个LED芯片、整个散热基板的温度基本保持一致。8、采用半导体半导体制冷装置，结构简单、成本低、制冷效果好；采用磁制冷 装置，制冷效果好；制冷装置的吸热端可导热地贴合在流道壳体的冷却流道的背面，可 将散热基板上的热量迅速带走，制冷装置的散热端可导热地贴合在散热片上，可将制冷 装置的热量迅速散发到空气中去。9、制冷装置的吸热端可导热地贴合在流道壳体的冷却流道的背面，可将散热基 板上的热量迅速带走，制冷装置的散热端可导热地贴合在散热板上，可将制冷装置的热 量迅速散发到冷却槽中去，冷却效果更好。10、通过外部的冷却介质不断在冷却流道内流动带走散热基板和LED芯片的热 量，就可以达到很好地冷却效果。11、制冷装置的冷却介质通过冷却介质口与冷却流道连通，直接通过制冷装置的冷却介质冷却冷却流道，热损失环节少，冷却效果好。
[0028]图1是本实用新型实施例1的立体分解示意图。[0029]图2是本实用新型实施例2的立体分解示意图。[0030]图3是本实用新型实施例3的立体分解示意图[0031]图4是本实用新型实施例3仅示出部分结构的立体分解示意图。[0032]图5是图4的I部放大图。[0033]图6是本实用新型实施例4的立体分解示意图。[0034]图7是本实用新型实施例4仅示出部分结构的立体分解示意图。[0035]图8是本实用新型实施例5的立体分解示意图。[0036]图9是本实用新型实施例6的立体分解示意图。[0037]图10是本实用新型实施例7的立体示意图。[0038]图11是本实用新型实施例7的立体分解示意图。[0039]图12是本实用新型实施例8的立体分解示意图。[0040]图13是本实用新型实施例8仅示出部分结构的立体分解示意图。[0041]图14是本实用新型实施例9的立体分解示意图。[0042]图15是本实用新型实施例10的立体分解示意图。[0043]图16是本实用新型实施例11的立体分解示意图。[0044]图17是本实用新型实施例12的立体分解示意图。[0045]实施例1[0046]如图1所示，一种带有冷却装置的LED集成结构，包括盖板1、反射板2、散热 基板3、LED芯片4、透镜5、透镜定位环6、电连接LED芯片4的电极的金线7和电连 接金线7的布图电路导电层8、用来封装LED芯片4和金线7的封装胶体9。冷却装置 包括设置在散热基板3背离LED芯片4的一侧流道板10、在流道板10上设有凹槽11、 流道板10上的凹槽11与散热基板3间形成容置冷却水的冷却流道、驱动冷却水流动装置 (未示出)，驱动冷却水流动装置为水泵。在流道板10上设有与冷却流道连通的冷却水 入口 12和冷却水出口(未示出)，流道板通过冷却水入口 12和冷却水出口与外部的冷却 水储水罐(未示出)中的水连通。LED芯片4的背面完全被冷却流道覆盖；散热基板3 背离LED芯片4的一侧与冷却水直接接触，在冷却流道内充满冷却水。反射板2安装在 散热基板3上，盖板1安装在流道板10上，盖板1和流道板10密封LED集成结构的其 它结构。在反射板2上设有与透镜5—一对应的通孔13，在盖板1上与透镜5—一对应 的反射罩14。流道板10为导热的散热板，流道板10背离凹槽11的一侧直接与空气接 触。驱动冷却水流动装置安装在冷却流道外。[0047]透镜定位环6选用耐高温的PPA塑料。在透镜定位环6上设有定位透镜5和包 覆封装胶体9的第一通孔15，透镜定位环6上延伸设有固定柱16，在固定柱16的端部通 过将散热基板3置于成型透镜定位环6的模具内在成型塑胶定位环时成型有抵挡部17，固 定柱16与散热基板3间液密封。在透镜定位环6上设有注入封装胶体9的注胶通道18， 注胶通道18的胶口 19置于透镜定位环6远离抵挡部一侧的端面上，胶口 19和注胶通道18与第一通孔15的侧壁连通。散热基板3由高导热材质的薄板金属或金属合金冲压而成，其材料可以是不锈 钢、铜、钨、铝、氮化铝、铬等或其合金。散热基板3包括一平板状的底板，与散热基 板3 —体成型的凸出底板的复数个芯片固定凸台20，对应每个芯片固定凸台20设有与固 定柱16配合的第二通孔21。芯片固定凸台20的横截面为圆形，底板的横截面的面积大 大的大于芯片固定凸台20的横截面的面积，至少是芯片固定凸台20的横截面的面积的三 倍或三倍以上。在芯片固定凸台20的顶部设有与芯片固定凸台20同心的置放LED芯片 4的凹陷部22，凹陷部22的底面为放置LED芯片4的平面。在散热基板3背离芯片固 定凸台20的一侧设有置于芯片固定凸台20内与芯片固定凸台20同心的散热盲孔(未示 出)。散热基板3背离芯片固定凸台20的一侧与冷却水直接接触。透镜定位环6的固定柱16穿过散热基板3的第二通孔21，通过固定柱16的端 部的抵挡部17散热基板3固定，这样散热基板3与透镜定位环6固定在一起。芯片固定 凸台20置于对应的透镜定位环6的第一通孔15内，布图电路导电层8直接设置在散热基 板3朝向凸台20的一侧，布图电路导电层8伸入第一通孔15的内侧壁与芯片固定凸台20 外侧壁之间，LED芯片4通过固晶工艺直接固定在芯片固定凸台20的端面上，金线7置 于透镜定位环6内，金线7—端与LED芯片4的电极电连接，金线7的另一端与伸入透 镜定位环6内的布图电路导电层8电连接；透镜5安装在透镜定位环6上与透镜定位环6 紧配合固定。通过胶口 19和注胶通道18注入的封装胶体9进一步将透镜5固定。实施例2如图2所示，与实施例1不同的是，一种带有冷却装置的LED集成结构，还包 括PCB板51。在流道板52仅设有与冷却流道连通的冷却介质入口 53，流道板52上的 凹槽56与散热基板66形成密闭的循环的冷却流道，冷却介质在冷却流道内循环流动。 驱动冷却介质流动装置包括安装在凹槽56底部的两个相互啮合的第一齿轮54和第二齿轮 55、设置在背离凹槽56的一侧带动第一齿轮54和第二齿轮55转动的驱动电机57，与驱 动电机57同轴安装的齿轮58，与齿轮58啮合的齿轮59，与齿轮59固定的磁铁60。第 一齿轮54通过与磁铁间的磁力与磁铁同步转到。第一齿轮54和第二齿轮55的齿轮轴从 凹槽56的底部延伸而成。透镜定位环61选用耐高温的PPO+GF塑料。散热基板66由高导热材质的陶瓷 等压铸而成。布图电路导电层62直接设置在PCB板51上，布图电路导电层62分布在 同一个平面上。在PCB板51上对应每个芯片固定凸台63设有与芯片固定凸台63配合 的第四通孔64和与固定柱68配合的第三通孔65，PCB板51置于散热基板66设有芯片 固定凸台63的一侧并与散热基板66直接接触，PCB板51设有布图电路导电层62的一侧 背离接触散热基板66的接触面。散热基板66的芯片固定凸台63穿过PCB板51的第四通孔64，透镜定位环61 的固定柱68穿过PCB板51上的第三通孔65、散热基板66的第二通孔67并与第二通孔 67液密封，通过热熔固定柱68的端部形成抵挡部69并与PCB板51、散热基板66固定。实施例3如图3所示，与实施例2不同的是，驱动冷却介质流动装置包括安装在凹槽(未 示出)底部的两个相互啮合的第一齿轮(未示出)和第二齿轮(未示出)、设置在背离凹槽的一侧带动第一齿轮和第二齿轮转动的驱动电机126，与驱动电机126同轴安装的齿轮 130，与齿轮130啮合的齿轮125，安装在流道板127背离凹槽一侧的风扇128，风扇1 通过支架129固定在流道板127上。第一齿轮与齿轮125同轴固定其固定轴穿过流道板 127。第一齿轮的齿轮轴和第二齿轮的齿轮轴与凹槽底液密封。[0056]如图4、图5所示，塑胶透镜定位环101通过连接筋102连结为一个整体。在芯 片固定凸台103的顶部凹陷部104内通过固晶工艺固定有R色LED芯片108、G色LED 芯片109、B色LED芯片110。当散热基板100、PCB板123和塑胶透镜定位环101固 定在一起时，芯片固定凸台103置于对应塑胶透镜定位环101的第一通孔124内，设置 在PCB板123上的布图电路导电层112、114、116、118、120、122伸入第一通孔124的 内侧壁与芯片固定凸台103的外侧壁之间并彼此独立，金线111、113、115、117、119、 121置于第一通孔124内。R色的LED芯片108的正极通过金线111与伸入第一通孔124 的内侧壁与芯片固定凸台103的外侧壁之间的第一布图电路导电层112电连接，R色的 LED芯片108的负极通过金线113与伸入第一通孔124的内侧壁与芯片固定凸台103的 外侧壁之间的布图电路导电层114电连接。G色的LED芯片109的正极通过金线115与 伸入第一通孔124的内侧壁与芯片固定凸台103的外侧壁之间的布图电路导电层116电连 接，G色的LED芯片109的负极通过金线117与伸入第一通孔124的内侧壁与芯片固定 凸台103的外侧壁之间的布图电路导电层118电连接。B色的LED芯片110的正极通过 金线119与伸入第一通孔124的内侧壁与芯片固定凸台103的外侧壁之间的布图电路导电 层120电连接，B色的LED芯片110的负极通过金线121与伸入第一通孔124的内侧壁 与芯片固定凸台103的外侧壁之间的布图电路导电层122电连接。[0057]实施例4[0058]如图6所示，与实施例2不同的是，冷却装置还包括半导体制冷装置162，半导 体制冷装置162安装在流道板163背离散热基板151的一侧，半导体制冷装置162的吸热 端可导热地贴合在流道板163上并置于循环流道背面的设定位置，半导体制冷装置162的 散热端可导热地贴合在散热片164上，在流道板163贴合半导体制冷装置162的吸热端以 外的地方并背离散热基板151的一侧设有绝热层(未示出)。[0059]如图7所示，塑胶透镜定位件为透镜定位塑胶板150，透镜定位塑胶板150的个 数为一个。在透镜定位塑胶板150上设有六个与散热基板151的芯片固定凸台152 —一 配合的用来定位透镜巧4和包覆封装胶体158的第一通孔153。透镜IM通过紧配合固定 在第一通孔153内。在透镜定位塑胶板150的端面上延伸设有固定柱155，在固定柱155 的端部通过将散热基板151、PCB板156置于成型透镜定位塑胶板150的模具内在成型透 镜定位塑胶板150时成型有抵挡部157。在透镜定位塑胶板150上设有注入封装胶体158 的注胶通道159，注胶通道159的胶口 160置于透镜定位塑胶板150远离抵挡部一侧的端 面上，胶口 160和注胶通道159与第一通孔153的侧壁连通。[0060]实施例5[0061]如图8所示，与实施例4不同的是，冷却装置还包括导热片201，导热片201安 装在流道板202背离散热基板200的一侧，导热片201的一端可导热地贴合在流道板202 上并置于循环流道背面的设定位置，导热片201的另一端可导热地贴合在散热片203上， 在流道板202贴合导热片201外的地方并背离散热基板200的一侧设有绝热层(未示出)。[0062]实施例6如图9所示，与实施例4不同的是，冷却装置还包括磁制冷装置251和设置在流 道板252背离散热基板的一侧的散热板253，在散热板253背离流道板252的一侧还设有 冷却槽254，在散热板253背离流道板252的一侧还设有密封冷却槽254的密封板255， 磁制冷装置251的吸热端可导热地贴合在流道板252的冷却流道的背面，磁制冷装置251 的散热端可导热地贴合在散热板的冷却槽254的背面。在流道板252贴合磁制冷装置251 的吸热端以外的地方并背离散热基板的一侧设有绝热层。实施例7如图10、11所示，与实施例2不同的是，在流道板301背离凹槽302的一侧对应 凹槽302的位置为凸出流道板301的散热凸条303，在流道板301垂直凹槽302的两侧延 伸设有挡壁304，在流道板301朝向凹槽302的一侧延伸设有与凹槽302平行的挡块305 ； 在散热基板300的两侧设有与凹槽302垂直的侧壁306 ；散热基板300的侧壁306与挡块 305贴合，散热基板300背离LED芯片的面与流道板301设有凹槽302的面贴合；还包 括将散热基板300与流道板301形成的流道密封的密封件307、310；流道板301的凹槽 302、挡壁304、挡块305与散热基板300背离芯片的面、散热基板300的侧壁306、密封 件307形成使冷却介质可循环流动的高低不平的冷却流道；在流道板301背离散热基板 300的一侧还设有导风板308，导风板308与流道板301形成与凹槽302平行的风道；在 风道的一侧安装有冷却风扇309 ；冷却介质为不制冷的冷却介质，流道板301为散热板， 流道板301背离凹槽302的一侧直接与空气接触。实施例8如图12、13所示，与实施例1不同的是，一种带有冷却装置的LED集成结构， 包括散热基板350，LED芯片351，透镜352，塑胶透镜成型环353，电连接LED芯片351 电极的导线354和电连接导线354的布图电路导电层355。散热基板350由高导热材质 的陶瓷等压铸而成。散热基板350包括一平板状的底板361，与散热基板350 —体成型 的凸出底板361的复数个凸台362，对应每个凸台362设有与固定柱357配合的第二通孔 363。布图电路导电层355直接设置在散热基板350上，布图电路导电层355分布在同一 个平面上。冷却装置还包括制冷装置364和散热片365。冷却流道倾斜于水平面布置，制冷 装置364的吸热端置于冷却流道的顶部，发热端与散热片365贴合。实施例9如图14所示，LED集成结构包括盖板409、散热基板400、冷却装置、安装在 盖板409和散热基板400间的LED芯片、导线、布图电路导电层等。导线与布图电路导 电层通过金属引脚电连接。散热基板400为圆形板。冷却装置包括设置在散热基板背离 LED芯片一侧的套筒401，套筒401和设置在套筒401远离散热基板400的一端的流道盖 板406，散热基板400、套筒401与流道盖板406形成密封的冷却流道，驱动冷却介质流 动装置.LED芯片的背面完全被冷却流道覆盖。散热基板400背离LED芯片的一侧与冷 却介质直接接触。驱动冷却介质流动装置包括安装在密封的冷却流道内的搅拌叶轮402、 设置在背离密封流道的一侧带动搅拌叶轮402转动的驱动电机403，在驱动电机403上同 轴固定有冷却风扇404与磁铁405，在流道盖板406背离风扇的一侧设有叶轮轴407，搅拌叶轮402固定在叶轮轴407上，叶轮轴407可相对流道盖板406转动，并吸附在磁铁 405上与磁铁405同步转动。在风扇外还设有风扇罩408。实施例10如图15所示，与实施例9不同的是，驱动冷却介质流动装置包括安装在密封的 冷却流道内的搅拌叶轮452、设置在背离密封流道的一侧带动搅拌叶轮452转动的驱动电 机453，在驱动电机453上同轴固定有冷却风扇454，固定冷却风扇454的轴455穿过流 道盖板456，搅拌叶轮452固定在轴455的端部，轴455穿过流道盖板456并与流道盖板 456液密封。实施例11如图16所示，LED集成结构包括盖板504、散热基板500、冷却装置、安装在 盖板504和散热基板500间的LED芯片、导线、布图电路导电层等。散热基板500为圆 形板。冷却装置包括设置在散热基板500背离LED芯片的一侧的风扇501，设置在风扇 501外的风扇罩502。在风扇罩502内固定有电机503，风扇501安装在电机503上，散 热基板500固定在风扇罩502上。散热基板500背离LED芯片的一侧与空气直接接触。实施例12如图17所示，LED集成结构包括盖板553、散热基板550、冷却装置、安装在 盖板553和散热基板550间的LED芯片、导线、布图电路导电层等。冷却装置包括设置 在散热基板背离LED芯片一侧的流道壳体552、流道壳体552与散热基板550间形成的冷 却流道、制冷装置551、安装在制冷装置551内驱动冷却流道内的冷却介质快速流动的驱 动冷却介质流动装置(为示出)、设置在流道壳体上与冷却流道连通的冷却介质口 554 ； 制冷装置551的冷却介质通过冷却介质口 554与冷却流道连通，冷却介质由驱动冷却介质 流动装置驱动在冷却流道和制冷装置之间循环流动。本实用新型并不限于上述实施例。本实用新型散热基板的形状可根据需要设 计各种形状，甚至可设计为产品外观件，本实用新型只是截取部分LED芯片单元示意说 明。本实用新型中的芯片固定凸台个数可从一个到很多个，本实用新型只是例举几种带 有冷却装置的LED集成结构单元。本实用新型中的布图电路导电层只是示意说明。在 一个芯片固定凸台上，可固定一个LED芯片，也可固定两个不同颜色的LED芯片，三个 R、G、B不同颜色的芯片，或者是三个以上的芯片。当芯片个数不同时，布图电路导 电层的设计相应修改，属现有技术，本实用新型不再详细说明。PCB板也可双面均设有 布图电路导电层，只要与散热基板接触的一侧的布图导电层表面与散热基板绝缘即可。 LED芯片可直接固定在散热基板上，或者是固定在与散热基板一体成型的凹陷部内，或 者是通过其它方式固定在散热基板上等，也就是说，本实用新型的冷却装置适用所有的 LED集成结构，由于不是本实用新型的实用新型点，故在本实用新型中不再一一详细论 述。
权利要求1.带有冷却装置的LED集成结构，包括散热基板，LED芯片，LED芯片固定在散热 基板上，其特征在于冷却装置包括设置在散热基板背离LED芯片的一侧流道壳体、驱 动冷却介质流动装置、在流道壳体和散热基板间形成的冷却流道，冷却流道与散热基板 气密封或液密封；LED芯片的背面完全被冷却流道覆盖；散热基板背离LED芯片的一侧 与冷却介质直接接触。
2.如权利要求1所述的带有冷却装置的LED集成结构，其特征在于流道壳体为流 道板，冷却流道包括设置在流道板上使冷却介质可循环流动的凹槽，凹槽与散热基板背 离LED芯片的一侧形成所述的冷却流道；驱动冷却介质流动装置包括安装在凹槽底部的 两个相互啮合的第一齿轮和第二齿轮、设置在背离凹槽的一侧带动第一齿轮和第二齿轮 转动的驱动电机，第一齿轮的齿轮轴或第二齿轮的齿轮轴从凹槽的底部穿过流道板并与 流道板气密封或液密封。
3.如权利要求1所述的带有冷却装置的LED集成结构，其特征在于流道壳体为流 道板，冷却流道包括设置在流道板上使冷却介质可循环流动的凹槽，凹槽与散热基板背 离LED芯片的一侧形成所述的冷却流道；驱动冷却介质流动装置包括安装在凹槽底部的 两个相互啮合的第一齿轮和第二齿轮、设置在背离凹槽的一侧带动第一齿轮和第二齿轮 转动的驱动电机，在驱动电机与第一齿轮或第二齿轮间设有使第一齿轮或第二齿轮转动 的磁铁，磁铁与第一齿轮或第二齿轮间磁固定；流道板为非磁性材料。
4.如权利要求1所述的带有冷却装置的LED集成结构，其特征在于驱动冷却介质 流动装置包括置于冷却流道内并安装在流道壳体上的搅拌叶轮、设置在背离冷却流道的 一侧带动搅拌叶轮转动的驱动电机，搅拌叶轮的叶轮轴穿过流道壳体与流道壳体气密封 或液密封。
5.如权利要求1所述的带有冷却装置的LED集成结构，其特征在于驱动冷却介质 流动装置包括置于冷却流道内并安装在流道壳体上的搅拌叶轮、设置在背离冷却流道的 一侧带动搅拌叶轮转动的驱动电机，在驱动电机与搅拌叶轮间设有使搅拌叶轮转动的磁 铁，磁铁与搅拌叶轮间磁固定；流道壳体为非磁性材料。
6.如权利要求1所述的带有冷却装置的LED集成结构，其特征在于在流道壳体的 外壁上设有冷却风扇，冷却介质为不制冷的冷却介质，流道壳体为散热件，流道壳体直 接与空气接触。
7.如权利要求1所述的带有冷却装置的LED集成结构，其特征在于流道壳体为 流道板，冷却流道包括设置在流道板上使冷却介质可循环流动的凹槽，驱动冷却介质流 动装置安装在凹槽内；在流道板背离凹槽的一侧对应凹槽的位置为凸出流道板的散热凸 条，冷却流道为高低不平的冷却流道；在流道板背离散热基板的一侧还设有导风板，导 风板与流道板形成与凹槽平行的风道；在风道的一侧安装有冷却风扇；冷却介质为不制 冷的冷却介质，流道板为散热板，流道板背离凹槽的一侧直接与空气接触。
8.如权利要求1所述的带有冷却装置的LED集成结构，其特征在于流道壳体为流 道板，冷却流道包括设置在流道板上使冷却介质可循环流动的凹槽，凹槽与散热基板背 离LED芯片的一侧形成所述的冷却流道；冷却装置还包括制冷装置，制冷装置安装在流 道板背离散热基板的一侧，制冷装置的吸热端可导热地贴合在流道板上并置于循环流道 背面的设定位置，冷却介质为液体。
9.如权利要求8所述的带有冷却装置的LED集成结构，其特征在于制冷装置还包 括半导体制冷装置或磁制冷装置，设置在流道板背离散热基板的一侧的散热片；制冷装 置的吸热端可导热地贴合在流道板的凹槽的背面，制冷装置的散热端可导热地贴合在散 热片上。
10.如权利要求8所述的带有冷却装置的LED集成结构，其特征在于制冷装置包括 半导体制冷装置或磁制冷装置；在流道板背离散热基板的一侧还设有散热板，在散热板 背离流道板的一侧还设有冷却槽，在散热板背离流道板的一侧还设有密封冷却槽的密封 板，制冷装置的吸热端可导热地贴合在流道板的冷却流道的背面，制冷装置的散热端可 导热地贴合在散热板上。
11.如权利要求1所述的带有冷却装置的LED集成结构，其特征在于在流道壳体上 还设有与冷却流道连通的冷却介质进口和冷却介质出口，冷却介质进口和冷却介质出口 与外部的冷却介质连通。
12.如权利要求1所述的带有冷却装置的LED集成结构，其特征在于冷却装置还包 括制冷装置、设置在流道壳体上与冷却流道连通的冷却介质口，制冷装置的冷却介质通 过冷却介质口与冷却流道连通，冷却介质由驱动冷却介质流动装置驱动在冷却流道和制 冷装置之间循环流动。
专利摘要带有冷却装置的LED集成结构，包括散热基板，LED芯片，LED芯片固定在散热基板上，其特征在于冷却装置包括设置在散热基板背离LED芯片的一侧流道流道壳体、驱动冷却介质流动装置、在流道壳体和散热基板间形成容置冷却介质的冷却流道，冷却流道与散热基板气密封或液密封；LED芯片的背面完全被冷却流道覆盖；散热基板背离LED芯片的一侧与冷却介质直接接触；优点是由于冷却介质温度容易控制，驱动冷却介质流动装置能使冷却流道内的冷却介质快速流动，热交换更快，能更快更多地带走由LED芯片产生的热量，因此比散热基板直接与空气接触，冷却效果更好。
文档编号H01L25/13GK201804865SQ20102051607
公开日2011年4月20日 申请日期2010年9月1日 优先权日2010年9月1日
发明者杨东佐 申请人:杨东佐