LED照明装置及其制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种LED照明装置及其制造方法，最主要在于金属板冲制并成形具3D空间的一导电板，且该导电板设有一照明电路，再将该导电板以一支撑架作支撑，以构成本发明专利技术多种类型的照明装置；本发明专利技术运用该支撑架支撑固定该导电板，以利于该导电板被成形空间立体曲面，本发明专利技术还设有一保护LED芯片焊接点机制，据以保护各LED芯片焊接点。本发明专利技术装置可适于大量生产并提升其制造良率，又可满足散热效率高、大范围照明、节省用料、轻量化或/和环保的需求。

【技术实现步骤摘要】
LED照明装置及其制造方法
本专利技术涉及发光二极管照明装置，尤其涉及主要运用以冲压成形技术而成形照明电路结构的一种LED照明装置及其制造方法。
技术介绍
LED照明装置常采用已经封装好的LED芯片作为发光组件，常见的封装形式有：DIP封装LED、SMD封装LED、COB封装LED、CSP封装LED等，以上各种形式的封装LED以下都简称LED芯片；LED芯片除了导电的电极接点外，有时也会有一热传接点，用来加速热传导到外部，有许多情形是为了增加照明功率而在大型铝基板上封装多颗LED裸晶，其外型尺寸多数远大于LED裸晶尺寸，也称为大型铝基板封装。LED照明装置常见的功能需求及已知的方案说明如下：散热需求：台湾新型专利TWM337844，大功率LED，该新型专利案把电极接脚安装在金属片上，增加散热面积的效果，但该方案并没有采用热传接点的结构，也未揭示照明装置时的整体散热方案；中国专利CN102494257A，空气自然内外对流散热的大角度LED球灯泡，该案LED芯片贴在有多个散热通道的多边体形散热柱上，通过散热通道空气自然流通散热，由于该方案的特定柱形的散热柱只能提供环形圆周方向的照明，其他照明范围的方案并没有提出；台湾专利TWM477544，揭示一环型LED灯泡散热器，该案灯泡为一平面环形LED模块并具环型光罩，使冷空气得以直接从中央贯穿处进入散热器高温处，带走废热后从散热器上半部开口排出，该方案照明范围必须借助环状透光罩才能达成；美国专利US2014/029362A1，揭示了一种LED灯散热结构，该专利案LED铝基板安装在外壳上，绝缘内套和外壳套置在一起形成气流间隙并且一起安装在灯头上，灯罩表面通风孔至铝基板上形成与气流间隙连通的气流通孔，可将驱动电路和LED铝基板产生的热量及时带走；台湾专利TW201330307，发光装置的LED3D曲面导线架，该方案具有曲面的发光装置，其铝合金本体的散热鳍片需要耗费多量的铝材。照明范围需求：台湾专利TWM405524揭示一种LED立体球泡灯，有数个LED芯片分别装设于数个倾斜装载面，而增广LED光源体的照射范围；日本专利JP2014003032A，揭示把LED芯片状设于经过切割的铝基板上，再把铝基板弯折使LED芯片能在圆周方向发光；日本专利JP2014093235A，揭示了一种小型小功率长圆柱型球泡灯，可以安装在灯具内，经过反射镜面让照射光线的均匀度提高；美国专利US2012062151A1，使用装有LED芯片的挠性电路板来构成一种发光球体，使发光球体能满足3D球面的照明需求；台湾专利TW201330307，揭示了一种发光装置的LED3D曲面导线架，该方案的LED3D曲面导线架能满足各种照明范围需求；美国专利US2014/0254145A1，揭示了在灯管的结构上做出双斜面用来安装有LED芯片封装的铝基板，可以满足照明范围的需求，而且使用大面积的结构来进行散热。材料需求：一般传统LED球泡灯的成本结构中，多数使用多量的金属铝片或铝压铸做成的片状散热鳍片或结构件，未来对环境保护而使用更少的材料。环保需求：台湾专利TW201330307，发光装置的LED3D曲面导线架，曲面导线架的制程符合环保需求，但是该方案的发光装置铝合金本体需要使用多量的铝材；美国专利US2014/0254145A1，揭示了LED芯片安装在铝基板的电路上，就需要许多的PCB化学制程；美国专利US2012/006215A1，揭示使用挠性电路板需要许多的PCB化学制程，无法满足高功率散热需求与环保需求；美国专利US2014/0293624A1，揭示使用的铝基板需要许多的PCB化学制程。在已知板金制程有冲压引伸成3D结构并接着裁切形成电路来构成相类似本专利技术的导电板，但这样的制程在成形空间结构时较为快速，但在裁切电路及随后在用人工在立体曲面上做LED芯片黏晶及焊接制程却缺乏优势，而且这样的方案受限于量产成本高与制程可靠度低。
技术实现思路
基于上述既有LED照明装置的问题点，本专利技术提供一种LED照明装置及其制造方法，本专利技术的导电板以导电金属板制成，且事先以表面绝缘处理，例如，以喷涂或印刷绝缘漆等，符合电气安全法规的绝缘要求，而各隔离槽与电极槽的宽度也符合电气安全法规的要求，并使电极接点的金属露出。本专利技术的主要目的在于提供:采用热电合一且具有立体发光曲面概念，使LED芯片产生的热可通过大面积的金属制导电板可以提加速大量对流散热；本专利技术的次要目的在于提供:在环保优先的前提下，采用机械加工制程而不污染环境；本专利技术的另一目的在于提供:该导电板上的LED芯片焊接点的保护机制，可以降低制程上的不良率；本专利技术的再一目的在于提供:使用较少材料，可轻量化灯具重量者。为达上述目的，本专利技术主要以金属所制成的一导电板与具绝缘作用的一支撑架相互结合成一照明装置，且以该支撑架系被用来在本专利技术各制程中固定支撑该导电板，以利本专利技术照明电路的成形。该支撑架，由数个条状支撑肋构成支撑架的主体，且被装设于的该导电板的内部空间；且其各支撑肋得配合对应该导电板所设的条状结构；每一支撑肋上设有数个固定位柱，在每组固定柱之间设有一支撑面，各支撑面用来贴合支撑该导电板的固定平面结构，且各固定柱得穿过该导电板所设的固定孔相结合，以保护各LED芯片的电极焊接点；在该支撑肋之间装设有一个以上相间隔的通风孔；每一个要切开该导电板的辅助部皆由一个通风孔的面积所涵盖，在冲压模具压合下，该固定平面结构与支撑肋均被压合固定，藉以切开各辅助部。该导电板，由导电金属板经由冲压与裁剪所制成的一料板，由该料板取下的导电板并具有条状结构，在符合串并联照明电路的需求下，可以被弯折成形各种3D曲面。且于该导电板上形成有一串并联的照明电路，且该照明电路被数道隔离槽划分数个并联电路区，再由一电极槽划分各并联电路区，再以数个LED芯片设置于该并联电路区内；换言之，以数个条状结构、链接部而构成该并联电路区，进而构成该数个并联电路区；将每一组并联电路区内的LED芯片的高电位电极接点由其区内的一连结部做并联，其低电位电极接点则由其区内的另一个连结部做并联，且这些连结部得跨接隔离槽，另由在区外的连结部跨接隔离槽来做串联各并联电路区；特别一提，若各电极槽设在隔离槽上时，则由各辅助部同时跨接电极槽与隔离槽。进一步，该导电板上至少包含：一电源接点、一定位部、数个隔离槽、数个连结部、数个条状结构及该固定平面结构形成有LED芯片焊接点的保护机制；该定位部，指该导电板要弯折成形时的定位作用，以利该导电板能被冲压成形为3D曲面；该隔离槽，将该导电板用隔离槽分割成数个条状的结构，或再把一个条状结构分割成更小单位的条状结构；各隔离槽就针对每一组并联电路间的高电位电路与低电位电路之间做隔离，且视电路需求必要时在该隔离槽上设置有数个电极槽；该数个连结部，设在该电极槽的电极的侧边，可把各并联电路区内的高电位电极串接在一起，及低电位电极串接在一起外，还可串联各并联电路区，又可确保该导电板在冲压成形后能维持一体形状；还可在部分链接部的位置上做出局部弯折变形，据以满足3D曲面导电板的需求；该固定平面结构，指在该导电板的各固定孔之间、LED芯片周围及其非开孔区域等所构成的平面；当该导电板要进行弯折成形时，冲压冲压模具避本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED照明装置，其特征在于，包含:一导电板，经过冲压成形具立体空间结构，于所述导电板设有至少一电极槽及数个隔离槽；且各隔离槽把所述导电板分割成数个条状结构，又各条状结构形成可供模具压合的一固定平面结构与数个固定孔，其中所述固定平面结构横跨所述电极槽，各固定孔设于紧邻所述固定平面结构的侧边；数个LED芯片，分别接设于所述导电板的固定平面结构内并跨接电极槽，并将各条状结构区分为数个LED芯片并联电路区，且由数个链接部或条状结构来串联各并联电路区，以构成串并联电路；及一支撑架，由数个条状支撑肋、支撑肋所构成，并组设于所述导电板下方的内部空间，使各固定柱分别穿伸结合于所述导电板的固定孔，各支撑肋之间分别设有一通风孔，且各支撑肋对应所述导电板的条状结构；藉所述支撑肋及各固定柱之间分别延伸设有一支撑面以供贴合所述导电板的各平面下方处，以作为模具压合的场所，且各固定柱分别穿伸于每个LED芯片的两侧，据以形成LED芯片焊接点保护机制，使于其制造过程中可以保护各LED芯片的电极焊接点。

【技术特征摘要】
1.一种LED照明装置，其特征在于，包含:一导电板，经过冲压成形具立体空间结构，于所述导电板设有至少一电极槽及数个隔离槽；且各隔离槽把所述导电板分割成数个条状结构，又各条状结构形成可供模具压合的一固定平面结构与数个固定孔，其中所述固定平面结构横跨所述电极槽，各固定孔设于紧邻所述固定平面结构的侧边；数个LED芯片，分别接设于所述导电板的固定平面结构内并跨接电极槽，并将各条状结构区分为数个LED芯片并联电路区，且由数个链接部或条状结构来串联各并联电路区，以构成串并联电路；及一支撑架，由数个条状支撑肋、支撑肋所构成，并组设于所述导电板下方的内部空间，使各固定柱分别穿伸结合于所述导电板的固定孔，各支撑肋之间分别设有一通风孔，且各支撑肋对应所述导电板的条状结构；藉所述支撑肋及各固定柱之间分别延伸设有一支撑面以供贴合所述导电板的各平面下方处，以作为模具压合的场所，且各固定柱分别穿伸于每个LED芯片的两侧，据以形成LED芯片焊接点保护机制，使于其制造过程中可以保护各LED芯片的电极焊接点。2.根据权利要求1所述LED照明装置，其特征在于，所述照明电路的串行电路由各隔离槽作隔离，各并联电路区以所述电极槽来隔离，且于所述并联电路区内的链接部跨接隔离槽而将所述区内的数个LED芯片的高电位电极、低电位电极分别作并联连接。3.根据权利要求1所述LED照明装置，其特征在于，所述导电板可双重大面积散热，所结合支撑架可增加额外的散热面积。4.根据权利要求1所述LED照明装置，其特征在于，藉数个辅助部接设于所述电极槽内并构成单一构件的导电板，并以所述导电板的各固定孔之间、LED芯片周围及其非开孔区域构成一固定平面结构，再配合所述导电板的各组固定孔与各支撑肋的各组固定柱相结合，以及各组固定柱之间的支撑面贴抵所述固定平面结构的底部，使各LED芯片的电极焊接点于各制程中得到保护，并可降低各LED芯片电极焊接点的变形量，以提升制造良率，最后再去除数个辅助部，以防电极短路并形成完整的串并联电路。5.根据权利要求1所述LED照明装置，其特征在于，各LED芯片的电极接点在焊接时，所述电极槽的低电位电极能涵盖各LED芯片的热传接点，以加速各LED芯片散热。6.根据权利要求1所述LED照明装置，其特征在于，各固定柱穿伸于各固定孔相结合的方式，使各固定柱变形或使用胶水而能被固定在固定孔。7.根据权利要求1所述LED照明装置，其特征在于，各条状结构成径向排列时，各连结部跨过隔离槽以确保所述导电板在冲压成形后能维持一体的板状结构。8.根据权利要求7所述LED照明装置，其特征在于，设数个径向隔离槽把各条状结构的最外部分割成更小的条状结构，且设有数个电极槽，以满足电路需求。9.根据权利要求1所述LED照明装置，其特征在于，各条状结构成平行排列时，各电极槽装设在隔离槽上，各电极槽设置在条状结构的二侧边时，电极槽设置在隔离槽上，且将位于中间的二条状结构替代所述连接部，并藉由数组较短的导电板串联起更长的条状导电板。10.根据权利要求1所述LED照明装置，其特征在于，各条状结构成平行排列时，且所述固定平面结构被各隔离槽分割，必须由二个相邻条状结构组成完整的供模具压合的平面与电极槽，且所设数个电极槽装设在隔离槽；每一条状结构有数个电极槽，且由二个相邻条状结构的固定孔分别位在组成所述平面的两侧；在中间排列的条状结构的本体代替各连结部，以构成LED芯片的并联电路区间的串联。11.根据权利要求7所述LED照明装置，作为平面球泡灯时的用途；其特征在于，所述导电板包含有：一电源接点、一电极槽、一定位部、数个连结部、数个隔离槽、数个条状结构；其中所述数个隔离槽得分割所述导电板成径向分布的条状结构；所述导电板还具有数个热传导面呈圆形浅杯状结构，所述热传导面得贴合于所述支撑架的外环面；每一条状结构还包含下列结构：一组固定孔、一电极槽、一弯折部、所述固定平面结构的一平面；其中所述组固定孔位在电极槽二侧；所述弯折部位于其外径侧，其被弯折后形成后与所述支撑架所设的外环面相贴合；及所述支撑架还配合所述导电板呈圆盘结构，且由数个径向排列的数个条状支撑肋所构成，每一个支撑肋上有一组的固定柱，所述组固定柱之间具有所述支撑面，而各支撑面得配合各组固定柱结合于所述导电板的固定孔，藉以支撑固定所述导电板的环形带状固定平面结构；所述支撑架的中央设有一固定环，且所述固定环得穿过所述导电板的定位部；所述支撑架所设的一外环面位于开口端的四周设有一卡紧槽；藉由所述导电板组合于所述支撑架时，依各LED芯片的布置方式，以构成环形带状结构的LED芯片焊接点的保护机制，据以提升制造良率。12.根据权利要求7所述LED照明装置，作为凸曲面球泡灯的用途；其特征在于，所述导电板包含有：一电源接点、一电极槽、一定位部、数个连结部、数个隔离槽、数个条状结构；所述数个隔离槽得分割所述导电板成数个在径向分布的条状结构；所述导电板的形状，其一端由其一球曲面与一环曲面构成半圆球曲面形状，另一端则由一锥曲面与一圆筒面构成圆锥筒形状；且其跨接隔离槽的连结部得被弯折成V形；每一条状结构包含有下列结构：数个弯折部、一组固定孔、一电极槽、所述固定平面结构的一平面；其中前述数个弯折部由圆筒面往球曲面方向分别设于：一弯折部位于所述圆筒面与锥曲面之间，一弯折部位于所述环曲面与锥曲面之间，一弯折部位在所述球曲面上；其中所述组固定孔所设的一固定孔位于球曲面上，另设有一固定孔位于环曲面上；所述固定平面结构与电极槽位于球曲面与环曲面之间且位在所述组固定孔中间；及所述支撑架还设为半球形结构，且其各支撑肋分别设有一组固定柱，且各组固定柱之间分别设有所述支撑面，而各支撑面配合各组固定柱结合于所述导电板的固定孔，藉以支撑固定所述导电板的环形带状的固定平面结构；所述支撑架的中央设有固定环，其中所述固定环穿过所述导电板的定位部；在所述支撑架的外圆周所设一外环面设有一卡紧槽，且所述外环面贴紧所述导电板的环曲面；藉由所述导电板组合于所述支撑架时，依各LED芯片的布置方式，以构成环形带状结构的LED芯片焊接点的保护机制，据以提升所述照明装置的制造良率。13.根据权利要求7所述LED照明装置，作为凹曲面球泡灯的用途；其特征在于，所述导电板包含有：一电源接点、一电极槽、一定位部、数个连结部、数个隔离槽、数个条状结构；所述数个隔离槽得分割所述导电板成数个径向分布的条状结构；所述导电板，于其一端由一凹球曲面与一凹环曲面构成凹半圆球曲面，另一端则由一锥曲面与一圆筒面构成圆锥筒状；其跨接隔离槽的连结部得被弯折成V形；每一条状结构包含有：数个弯折部、一组固定孔、一电极槽、所述固定平面结构的一平面；前述数个弯折部由圆筒面往凹球曲面方向分别设于：一弯折部位于所述圆筒面与锥曲面之间，一弯折部位于所述凹环曲面与锥曲面之间，一弯折部位于所述凹球曲面上；其中所述组固定孔所设的一固定孔位于凹球曲面上，还设有一固定孔位于凹环曲面上，所述二个固定孔成一组；所述固定平面结构与电极槽则位于凹球曲面与凹环曲面之间且位在所述组固定孔中间；及所述支撑架还设为凹半球形结构，由数个径向排列的支撑肋组成，且每一支撑肋设有一组固定柱，且所述组固定柱之间设有所述支撑面，各支撑面配合各组固定柱穿过每一组固定孔而相结合，据以支撑固定所述导电板的环形带状固定平面结构；所述支撑架的中央设有固定环，且所述固定环穿过导电板的定位部的中心孔；所述支撑架所设的一外环面位于开口端上设有一卡紧槽，所述外环面得贴紧所述导电板的环曲面，在所述支撑架的外圆周所设的一外环面得贴紧所述导电板的U形弯折部；藉由所述导电板组合于所述支撑架时，依各LED芯片的布置方式，以构成环形带状结构的LED芯片焊接点的保护机制，据以提升所述照明装置的制造良率。14.根据权利要求8所述LED照明装置，作为半球面灯的用途；其特征在于，所述导电板包含有：一电源接点、数个电极槽、一定位部、数个连结部、数个隔离槽、数个条状结构；其中所述导电板由数个隔离槽切开成数个径向排列的条状结构；所述导电板形状，一端由所述球曲面与环曲面构成半圆球曲面，且所述球曲面设有一电极槽，在所述环曲面与球曲面之间设有另一电极槽；且每一个条状结构依电路需求，在所述环曲面上会被数个隔离槽分割成二个径向分布的次条状结构；每一条状结构的大小设有数个LED芯片；在所述球曲面与环曲面上设有不同数量的并联电路区的串联，且所述数个连结部跨接隔离槽并得被弯折成V形，以缩减所述导电板圆周大小来构成所述导电板的空间结构；每一条状结构由外往内径方向分别在径向间距下分别设有：一弯折部、一固定孔、一电极槽、一固定孔、一弯折部、所述固定平面结构的一平面；各固定孔为二个一组，所述固定孔组、平面与电极槽位在上述两个弯折部之间；所述支撑架还设为半球形结构，由数个支撑肋构成所述支撑架的主体，相对于所述球曲面与环曲面其上分别设有数量不同的径向排列的数个支撑肋；各支撑肋得配合所述导电板的条状结构；每一支撑肋上设有一组固定柱，在所述组固定柱之间有一支撑面，各支撑面配合各组固定柱穿过每一组固定孔而相结合，藉以支撑固定所述导电板的同心环形带状固定平面结构；在各支撑肋之间分别设有一通风孔；所述支撑架所设的一外环面设有一卡紧槽，且所述外环面与所述导电板的环曲面相贴合；藉由所述导电板组合于所述支撑架时，依各LED芯片的布置方式，以构成同心环形带状结构的LED芯片焊接点的保护机制，据以提升所述照明装置的制造良率。15.根据权利要求14所述LED照明装置，作为球形灯的用途；其特征在于，所述球形灯使用二个相同的导电板与二支撑架所构成，每一导电板分别以一支撑架在其内部支撑与固定；每一个支撑架在外环面的开口端另设有一卡紧槽与一结合部，使二支撑架能相互嵌紧，且各支撑架的外环面的开口端另设有吊装孔，所述吊装孔用来安装系吊绳与电源线。16.根据权利要求9所述LED照明装置，作为长形灯管的用途；其特征在于，所述导电板的结构包含：一电源接点、数个电极槽、数个连结部、数个隔离槽、数个条状结构；所述导电板由数个隔离槽切开成数个平行排列的条状结构；所述导电板还具有二折边结合部的U形截面结构，所述U形截面由数个弯折部在相对距离下分别弯折而成，各折边结合部由在两侧边的二个弯折部分别弯折而成；当灯罩的折边被嵌入在所述支撑架所设的一卡紧槽时，所述结合部会被套合固定；每一条状结构分别设有：数个弯折部、数个固定孔、数个电极槽、所述固定平面结构数的数个平面；其中各平面与电极槽位在不同间距的两个弯折部之间且被其中一隔离槽分割成二部分，即须由二个相邻条状结构组成完整的各平面与电极槽，并且各电极槽装设在隔离槽上；每一条状结构设有数个电极槽的侧边有一固定孔；由二个相邻条状结构的两个固定孔分别位在各平面的两侧并组成一组；在中间排列的条状结构的本体代替链接部，以构成所述LED芯片并联电路区间的串联；及所述支撑架亦设为U形截面结构的长形结构，由数个横向平行排列的支撑肋组成且配合一条状结构；每一支撑肋其上设有一组固定柱，所述组固定柱之间设有所述支撑面，各支撑面配合各组固定柱得穿过每一组固定孔而相结合，据以支撑固定所述导电板的U形长条状的固定平面结构；在各支撑肋之间设有一个以上的通风孔；所述支撑架设有二个外侧边；每一组固定柱穿过每一组固定孔相互结合；所述支撑架的外侧边设则有卡紧槽与内卡紧槽；藉由所述导电板组合于所述支撑架，依各LED芯片的布置方式，以构成U形长条排列结构的LED芯片焊接点的保护机制，据以提升所述照明装置的制造良率。17.根据权利要求10所述LED照明装置，作为矩行平面灯的用途；其特征在于，所述导电板包含有：一电源接点、数个电极槽、数个连结部、数个隔离槽、数个条状结构；由行或列方向的数个隔离槽切开成数个平行排列的条状结构；所述导电板由数个行数个列的数个矩形凹槽所构成，相邻的矩形凹槽以其斜边相互连接，底部的平面设有电极槽并安装各LED芯片，且其四周外围有折边的结合部；其行或列的凹槽截面由数个弯折部与在所述斜面两侧边的弯折部在行或列方向分别弯折而成；每一条状结构在分别设有：数个弯折部、数个固定孔、数个电极槽、所述固定...

【专利技术属性】
技术研发人员：简焕然，蔡茗洋，
申请(专利权)人：长广科技有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71