贴片式LED灯条及其成形方法技术

一种贴片式LED灯条及其成形方法，其特征是此贴片式LED灯条呈双螺旋形，且螺旋顶部的LED的发光面沿螺旋轴线方向向外，螺旋侧面LED的发光面转变为沿螺旋径向向外；其中的条形金属基板PCB具有间隔分布的宽板区与窄板区，宽板区上贴装LED灯珠，窄板区上不装灯珠；此种LED灯条的成形方法是将制成的贴装好LED灯珠的直条形灯条的中心部位放在双螺旋模具的顶部并卡位，灯条的不贴装灯珠的一面紧贴模具顶部沟槽的表面，开机使双螺旋模具旋转，且一边旋转一边沿旋转的轴线方向推进，使被卡位的LED灯条顺着模具的沟槽盘旋成双螺旋形。本发明专利技术可以大幅降低能够全方位出光的LED发光体的成本，有效提高LED灯泡的性价比。

【技术实现步骤摘要】
所属
本专利技术涉及半导体照明光源领域，具体为一种双螺旋形的贴片式LED灯条及其成形的方法。
技术介绍
近两年来，LED照明光源产业在我国飞速发展，其中灯泡形的LED灯约占LED照明光源总量的60％-65％，是LED照明的主力军。至2015年6月底，我国LED灯泡的月产量已达2亿多只，产销规模之大已逼近节能灯发展的鼎盛时期，一个以半导体照明取代传统照明的绿色照明新时代已经到来！随着LED灯泡的发展，人们对它的要求不断提高，越来越多的用户希望LED灯泡能够像白炽灯、节能灯那样全方位出光。常规的LED球泡灯的发光体多为贴片式LED灯珠贴装在圆板型铝基印刷电路板上所构成，只能单面出光，无法使灯泡达到全方位出光的要求；近几年出现的LED灯丝型灯泡，将LED发光体做成灯丝(或称灯条)状，较好地解决了全方位出光的问题，但因灯丝散热面太小，极易使LED芯片温度偏高，只能靠增加每瓦包含的LED芯片数量，即靠降低LED芯片实际承受的功率来维持较好的光效与寿命，由此带来成本较高与整灯功率难以做大的弊端。上述LED灯丝(或灯条)型发光体的基本结构均为将数十颗LED半导体芯片逐个直接粘结在宽度约1mm的条形基板上，然后压焊金丝引线将芯片连成一串，且连接至两端的正负引出电极，最后覆盖荧光粉胶而形成LED灯条。已有的LED灯丝(灯条)主要有三种，有采用直条形透明基板的(专利：201010610092.7；201110093536.9；201310565640.2)；有采用螺旋形不透明金属基板的(专利：201310639668.6；201420596769.X)以及采用半透光的白陶瓷基板的等等，均存在价格偏高、承受功率偏小的问题，不易推广。如何使LED灯泡既能做到全方位出光，又能降低成本与增大功率呢？这是目前LED灯泡急待解决的难题。
技术实现思路
为解决上述难题，本专利技术的方案是首先将贴片式LED灯珠贴装在直条形金属基板的PCB上，例如贴装在直条形铝基印刷电路板上，制成直条形贴片式LED灯条。为使LED灯珠具有足够大的散热表面，可根据LED灯珠实际承担功率的大小来确定条形铝基板的宽度；为使此贴片式LED灯条能够近似全方位出光，本专利技术将上述直条形贴片式LED灯条弯曲成双螺旋形，且使处于螺旋顶部的LED的发光面朝向螺旋的轴线方向向外，处于螺旋侧面的LED的发光面转变为朝向螺旋的径向向外，即从螺旋顶部到螺旋侧面，LED灯珠逐步翻转了90度，从而使灯条上的LED灯珠的发光基本上射向“四面八方”(见图3、图4、图5)；为了使上述直条形贴片式LED灯条弯成双螺旋时不致对灯条上的LED灯珠产生明显的应力而影响其性能与寿命，本专利技术的独特设计为间隔地改变直条形铝基印刷电路板的宽度，使其具有宽板区(2)与窄板区(3)，宽板区(2)上贴装贴片式LED灯珠(1)，窄板区(3)上不贴装灯珠而用于在弯曲成形时产生形变(见图1、图2)。将上述直条形LED灯条弯曲成形为双螺旋形的方法是本专利技术的又一突出特征，具体方法如下(见图15)：将上述贴装好LED灯珠(1)的直条形灯条(8)的中心部位放在双螺旋成形模具(10)的顶部并由挡块(6)卡位，灯条的贴装灯珠(1)的一面朝外，不贴装灯珠的一面紧贴模具顶部沟槽的表面，灯条(8)的两端用机械抓手(9)控制，使其不能跟随双螺旋模具(10)旋转。开机使双螺旋模具(10)旋转，且一边旋转一边沿旋转的轴线方向推进，使被卡位的直条形灯条(8)顺着旋转的双螺旋模具(10)的沟槽(7)盘旋成双螺旋形(见图15)；成形完成后，使双螺旋模具(10)反向旋转且一边旋转一边后退，使已经弯曲成为双螺旋形的贴片式LED灯条自动旋出模具而脱模。为使成形后的双螺旋形贴片式LED灯条上的LED灯珠的发光面的指向符合要求，即处于螺旋顶部的LED的发光面朝向螺旋的轴线方向向外，处于螺旋侧面的LED的发光面转变为朝向螺旋的径向向外，需使灯条宽板区(2)的板面从螺旋顶部到螺旋侧面要逐步翻转90度，这一点通过改变双螺旋成形模具中槽沟(7)的表面倾斜角度来达到(见图12、图13、图14)。依据双螺旋灯条各部分弯曲曲率的不同，窄板区(3)的长度可以相应改变，例如灯条中间部位曲率较大，该处的窄板区的长度对应加长(见图2)，以防止此处的铝基板弯曲时开裂。根据灯条功率的不同、弯曲曲率的不同以及金属基板材料的不同，宽板区(2)与窄板区(3)的宽度之比可在20∶1至2∶1之间选择；宽板区(2)与窄板区(3)的长度之比在1∶10至20∶1之间选择，宽板区(2)的宽度在1mm至30mm之间选择。一般而言，每一片宽板区上只贴装一颗贴片式LED灯珠，但在某些特殊需要的情况下，例如必须在不增加灯条长度的前提下提高灯条电压或电流时，每一片宽板区上也可贴装2至6颗LED灯珠，这些灯珠可根据不同要求采用串联，或并联，或串、并联混合连接。本专利技术的双螺旋形的贴片式LED灯条有三种基本结构形式，第一种为螺旋中每圈螺旋的旋转半径相等，其外观轮廓呈圆桶形，其结构示意图的斜视图如图3所示；第二种为螺旋中每圈螺旋的旋转半径随距螺旋顶端的距离增大而增大，其外观轮廓呈圆锥形，其结构示意图的斜视图如图4所示；第三种为螺旋中靠近顶端的螺旋的旋转半径随距顶端的距离增大而增大，使此部分螺旋的外观轮廓呈圆锥形，如此旋转2至10圈的预定圈数后，螺旋的旋转半径不再变化，即等半径旋转，直至螺旋的尾端，使这部分螺旋的外观轮廓呈圆筒形，从而使此种双螺旋的整体外观轮廓呈子弹头形，其结构示意图的斜视图如图5所示。综合上述，本专利技术的双螺旋形的贴片式LED灯条因具有金属基板(常用铝基板)显著加大了LED芯片的散热面积而有效增大了灯条的额定功率，从根本上解决了LED灯条发光型灯泡功率做不大的难题；另一方面又因改善了散热条件而可大大减少每瓦功率所需的LED芯片数量，显著降低了成本。此外，因双螺旋灯条上的LED灯珠的发光面从螺旋顶部到螺旋侧面逐步翻转了90度，使整个双螺旋LED灯条的发光面向四面八方，从而十分有效地做到了全方位出光。因此，本专利技术全面解决了前述LED灯泡所面临的难题，将十分有效地提高LED灯泡的性价比，有利于加速绿色照明的推广。下面结合附图与实施例对本专利技术进一步加以说明。附图说明图1是本专利技术实施例1的直条形铝基印刷电路板的结构示意图的俯视图。图2是实施例1成形前的直条形贴片式LED灯条结构示意图的俯视图。图3、图4、图5分别是实施例1、实施例2、实施例3的外形结构示意图的斜视图。图6、图7、图8分别是实施例1、实施例2、实施例3的外形结构示意图的俯视图。图9、图10、图11分别是实施例1、实施例2、实施例3的双螺旋模具结构示意图的俯视图。图12、图13、图14分别是实施例1、实施例2、实施例3的双螺旋模具结构示意图的正视图。图15是实施例1将直条形贴片式LED灯条在双螺旋模具上弯曲成形为双螺旋形的的示意图。图中1为贴片式LED灯珠；2为直条形铝基印刷电路板的寛板区；3为直条形铝基印刷电路板的窄板区；4为灯条的正负引出电极；5为直条形铝基印刷电路板的导电层；6为双螺旋模具上的卡位块；7为双螺旋模具上的沟槽；8为直条形贴片式LED灯条；9为控制灯条两端的机械抓手；10为双螺旋模具。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种贴片式LED灯条及其成形方法，其中的贴片式LED灯条为贴片式LED灯珠贴装在条形金属基板PCB上所构成，其特征为此贴片式LED灯条呈双螺旋形，且处于螺旋顶部的LED的发光面朝向螺旋的轴线方向向外，处于螺旋侧面的LED的发光面转变为朝向螺旋的径向向外；其中的条形金属基板PCB的结构特征为间隔地改变其宽度，具有宽板区(2)与窄板区(3)，宽板区(2)上贴装贴片式LED灯珠(1)，窄板区(3)上不贴装灯珠而用于在弯曲成形时产生形变；此种贴片式LED灯条的成形方法的特征为将上述贴装好LED灯珠的直条形灯条(8)的中心部位放在双螺旋成形模具(10)的顶部并由挡块(6)卡位，灯条的不贴装灯珠(1)的一面紧贴模具顶部沟槽的表面，灯条(8)的金属基板PCB的两端用机械抓手(9)控制，使其不能跟随双螺旋模具(10)旋转，开机使双螺旋模具(10)旋转，且一边旋转一边沿旋转的轴线方向推进，使被卡位的直条形灯条(8)顺着旋转的双螺旋模具的沟槽(7)盘旋成双螺旋形，成形完成后，使双螺旋模具(10)反向旋转且一边旋转一边后退，使已经成形为双螺旋形的贴片式LED灯条自动旋出模具而脱模。

【技术特征摘要】
1.一种贴片式LED灯条及其成形方法，其中的贴片式LED灯条为贴片式LED灯珠贴装在条形金属基板PCB上所构成，其特征为此贴片式LED灯条呈双螺旋形，且处于螺旋顶部的LED的发光面朝向螺旋的轴线方向向外，处于螺旋侧面的LED的发光面转变为朝向螺旋的径向向外；其中的条形金属基板PCB的结构特征为间隔地改变其宽度，具有宽板区(2)与窄板区(3)，宽板区(2)上贴装贴片式LED灯珠(1)，窄板区(3)上不贴装灯珠而用于在弯曲成形时产生形变；此种贴片式LED灯条的成形方法的特征为将上述贴装好LED灯珠的直条形灯条(8)的中心部位放在双螺旋成形模具(10)的顶部并由挡块(6)卡位，灯条的不贴装灯珠(1)的一面紧贴模具顶部沟槽的表面，灯条(8)的金属基板PCB的两端用机械抓手(9)控制，使其不能跟随双螺旋模具(10)旋转，开机使双螺旋模具(10)旋转，且一边旋转一边沿旋转的轴线方向推进，使被卡位的直条形灯条(8)顺着旋转的双螺旋模具的沟槽(7)盘旋成双螺旋形，成形完成后，使双螺旋模具(10)反向旋转且一边旋转一边后退，使已经成形为双螺旋形的贴片式LED灯条自动旋出模具而脱模。2.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：李先栗，李博，
申请(专利权)人：李博，
类型：发明
国别省市：江苏;32