Устройство теплоотвода для энергоэффективных осветительных приборов с применением углеродных материалов

(51) 21 9/00 (2006.01) 21 10/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(57) Предлагаемое устройство относится к устройствам охлаждения энергоэффективной осветительной техники. Предлагаемое устройство теплоотвода с помощью слоя , которое одновременно служит и изолятором для формирования печатной платы,позволяет снизить рабочую температуру кристаллов светодиодных ламп, обеспечив максимальную теплопроводность благодаря отсутствию лишних элементов в конструкции, обеспечивая более эффективный теплоотвод и, таким образом,увеличивая срок их службы. Полученный эффект достигается благодаря тому,что теплопроводностьсравнима, а иногда и превышает теплопроводность металлов в отличие от используемых в электронной промышленности диэлектрических материалов.(72) Токмолдин Серекбол Жарылгапович Исова Айнур Танибергеновна Клименов Василий Васильевич Невмержицкий Иван Сергеевич Захаров Михаил Аркадьевич Сарсенов Алибек Болгамбаевич(54) УСТРОЙСТВО ТЕПЛООТВОДА ДЛЯ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ УГЛЕРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ Предлагаемое устройство относится к устройствам охлаждения энергоэффективной осветительной техники. Электроэнергетика, являясь одной из базовых отраслей экономики, играет важную роль в политической, экономической и социальной сферах любого государства. А технологии энергосбережения одна из наиболее быстроразвивающихся ее направлений. Эффективно организованное освещение должно четко соответствовать нормируемым параметрам и при этом оставаться комфортным,безопасным,надежным, экономичным, а также удобным в эксплуатации. В электронике известен способ охлаждения чипов, при котором, в качестве теплопроводящего слоя, напыляют пленку(- ,алмазоподобный углерод), используемую для охлаждения светодиодных чипов (М. , . .. .89, 161921 2006). Недостаток - увеличение стоимости электронной платы, не дающее необходимого эффекта, так как снижение температуры происходит лишь на 5, что существенно не влияет на работу элементов электроники. Так же существует способ, при котором происходит напыление пленокна плату, к которой крепятся светодиоды ( С,,,,. 2012). Этот способ, как наиболее близкий к предлагаемому был взят за прототип. Недостаток - добавлена дополнительная граница теплоперехода,существенно повышающая сопротивление отвода тепла. Задача изобретения - снизить температуру работы светодиодной техники и, таким образом,увеличить ее срок службы. Получение такого результата становится возможным благодаря использованию в качестве диэлектрического теплопроводного слоя тонкослойного напыления, слой которого наносится на поверхность радиатора,который одновременно служит изолятором для формирования печатной платы. На слойнаносятся медные токоведущие дорожки и кристалл светодиода (см. .1) Это значительно поднимает скорость отвода тепла от светодиодных кристаллов,где небольшая разница дает существенный прирост ко времени жизни светодиода. Высокая температура отрицательно влияет на жизненный цикл светодиодного кристалла, так как подверженный дополнительной нагрузке чип теряет свою квантовую эффективность, а люминофор теряет свои свойства,вследствие чего чип быстро приходит в негодность. Ввиду универсальности изобретение может найти широкое применение в области охлаждения энергоэффективной осветительной техники. Также существует возможность использования ее в технологии. Устройство предназначено для интенсивного переноса тепла от светодиода к радиатору, и служит для уменьшения 2 температуры работы светодиода, что существенно влияет на снижение скорости термической деградации кристалла и ведет к более продолжительному сроку службы.обладает многими полезными свойствами высокая светопроницаемость,отличная антикоррозийная стойкость,идеальные характеристики трения и хорошая совместимость с другими материалами. Но что ещ более важно,-обладает высокой теплопроводностью. Для получения напыленияиспользуют передовую технологию химического осаждения углерода из паровой фазы с использованием плазмы -,. В результате чего получаем эффективное охлаждение,значительно поднимающее производительность и срок жизни светоэффективной техники. Интерес к аморфному алмазоподобному углероду (- , ) не утихает уже более десяти лет. Пленки аморфного углерода изначально привлекали внимание исследователей благодаря высокой механической прочности,химической стойкости, твердости и прозрачности в широкой области спектра. Это позволяло рассматривать пленкикак материал для создания универсального покрытия. Преимущество углеродных аморфных пленок состоит в том, что они обладают хорошей адгезией практически ко всем материалам и не требуют особой подготовки поверхности. Выращивание пленокпроисходит следующим образом после вакуумирования ростовой камеры нагнетается давление до 13 10-2 Торр напуском водорода и метана в соотношении 20 см 3/мин, 20 см 3/мин и Аргона 50 см 3/мин. При таком давлении затруднен поджиг плазмы. Для этого в камере при помощи электромагнитов создают магнитную ловушку для свободных электронов. Настроив, величиной магнитного поля,частоту электронноциклотронного резонанса магнитной ловушки в резонанс колебаний источника микроволнового излучения плазма легко зажигается. Рост пленок проводится при мощности разряда 700 Вт. Полученная таким образом пленка не является однородным материалом, на поверхности пленки наблюдаются кластеры шаровидной формы от 100 до 300 нм в диаметре, которые могут являться объектами графитоподобной фазы углерода. Но при измерении электропроводности пленка показала себя как отличный диэлектрик (В.В. Клименов,А.Т. Исова, И.С. Невмержицкий, С.Ж. Токмолдин Образование поверхностных углеродных структур на монокристаллическом кремнии методомВестник КазНАЕН 1/2011 с.98-99 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Устройство теплоотвода для энергоэффективной осветительной техники, представляющее собой напыленный на радиатор слой алмазоподобного углерода, отличающийся тем, что теплопроводный слой наносится на поверхность радиатора, который одновременно является изолятором для