带散热装置的LED光源制造方法及图纸

技术编号:5013040 阅读:177 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
带散热装置的LED光源,涉及一种LED光源。现LED光源的散热效率低,体积大且笨重,生产工序多。本实用新型专利技术包括底座、设于底座上表面的复数个LED芯片及便于和驱动电源连接的电极引出区,其特征在于:所述的底座下部延伸有凸筋,所述凸筋的中间开设有散热槽。底座上部为LED芯片承载体,下部为散热装置,与现有技术中LED光源与散热装置分体式结构不同,避免两者结合处热阻的产生,LED芯片工作时产生的热量直接通过底座传递给散热片,中间无粘接层等热阻层,大幅提高散热效率,改善了LED灯的散热,提高灯的品质,降低灯体用于容纳LED的体积,并且可以使产品标准化、系列化,且工序少、加工效率高。(*该技术在2020年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

带散热装置的LED光源
本技术涉及一种LED光源,尤指带散热装置的LED光源。
技术介绍
因为LED灯符合低碳经济方向,所以很多灯具厂都转而生产LED灯。市场上生产 的LED灯,从技术角度去分析可以分成两类一类是用小功率的LED组合,例如用三个1W的 LED摆成等边三角形,外加罩壳成为一个灯。从外表上看,它发出的光是均勻的。实际上在 它的光照面上,光的分布是不均勻的。在这种光照下工作极易引起视觉疲劳,伤害人的视 力。另一类是用集成封装方法制作的一个LED光源而制成的灯,这种灯因为只有一个 发光体,光照的一致性和均勻性都比较好。但是LED灯除了通常灯具对光照强度和对光色 的要求外,还有一个非常重要的特点就是要散热,而且灯只能依靠空气对流散热和微小的 辐射散热,这就导致了 LED灯体积大,重量重的缺陷。本人已申请一名称为"LED灯散热 装置及其加工方法"专利技术专利,提出了采用散热片以插接后夹紧的方式,大幅度地减少了 LED灯的重量和体积,但尚有需待改进、完善之处,其中LED芯片与散热装置为两个独立的 部件,两者的结合部存在热阻,影响了 LED灯的品质提升。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与 改进,提供一种带散热装置的LED光源,以达到进一步降低热阻、提高LED品质的目的。为 此,本技术采取以下技术方案带散热装置的LED光源,包括底座、设于底座上表面的复数个LED芯片及便于和驱 动电源连接的电极引出区,其特征在于所述的底座下部延伸有凸筋,所述凸筋的中间开设 有散热槽。底座上部为LED芯片承载体,下部为散热装置,与现有技术中LED光源与散热装 置分体式结构不同,避免两者结合处热阻的产生,LED芯片工作时产生的热量直接通过底座 传递给散热片,中间无粘接层等热阻层,大幅提高散热效率,改善了 LED灯的散热,提高灯 的品质,并且可以使产品标准化、系列化。凸筋及散热槽可增加散热面积,提高散热效率,同 时散热槽可用于插接散热片,增强散热效果,此时的凸筋的两侧面就可作为夹紧的施力面, 使插接在散热槽中的散热片卡止在散热槽中,而无需采用焊接或粘接的方式。作为对上述技术方案的进一步完善和补充,本技术还包括以下附加技术特 征所述的凸筋截面呈梯形、矩形或渐开线齿形,所述的散热槽中插接散热片,散热槽 与散热片过盈配合以使散热片卡止在散热槽中。LED芯片产生的热从底座的上表面传递 至凸筋,凸筋的两侧面用于施力使散热槽向内变形而使散热片卡止在槽内,同时凸筋的设 置增大了散热面积,提高散热效果。采用机械加压的方式固定散热片,提高工作效率,保证 产品质量。底座采用高导热材料,可为金属材料或非金属材料,例如碳纳米材料;散热片由质量轻、导热率高的材料制成,可以是薄片状的金属材料,如铜或铝,也可以是碳素材料,如 石墨、纳米碳、复合碳素材料等,还可以是陶瓷材料,如氮化铝、氧化铝等;底座与散热片分 别制成,在保证各自功能的前提下,有效降低散热装置的重量、成本;散热片与散热槽为过 盈配合以使散热片卡止在散热槽中,散热片与安装座的散热槽壁直接贴附,接触面大,且中 间不存在热阻材料,LED芯片产生的热量通过底座直接传递给紧贴的散热片,热传递快,散 热快,相比同样的散热效果的产品,体积小,重量轻,便于灯具设计、安装。若散热片与安装 座之间采用焊接的方式,虽能获得良好的热连接和机械强度,但对散热片的选材有一定的 限制,如碳纳米材料的散热片是无法直接焊接的,即使是铝材料的散热片,焊接也较为困难 的,要求操作人员的焊接水平高,否则易产生漏焊等情况,影响热传递;若采用粘结的方式, 散热片与安装座之间将形成一粘结层,粘结层的导热率通常不超过2. 0W/MK,这就会在两者 之间形成一道热阻,影响散热效果。所述的底座呈板状,所述凸筋平行排布于底座的背面。所述的底座呈柱状,所述的凸筋呈放射状排布于底座的侧面。底座的截面可呈“T” 形,顶部用于芯片的固定,而下部用于散热片的固定,散热片的除一侧边与散热槽卡接外, 其上侧部可与底座碰触。所述的底座的上表面为LED芯片承载面,所述的LED芯片承载面为平面,其上方设 复数个与LED芯片相配的导电区,LED芯片之间电连接采用串联、并联或串并联结合。一导 电区放一 LED芯片,芯片均与电极引出区电连接。所述的导电区包括置LED芯片区及连线区,所述的置LED芯片区的面积大于LED 芯片面积,所述的导电区与底座之间电绝缘,导电区之间电绝缘。导电区的面积应大于安放 在它上面的芯片面积,以利散热,连线区用于接线,使LED芯片相连接。若底座为导电体,则 需要导电区与底座之间设绝缘层,用于LED芯片之间绝缘,若散热底座由不导电的高导热 的材料制成,则可不设绝缘层,在散热底座上直接制作导电区和电极引出区即可。LED芯片承载面的外周设有高于LED芯片的围框。围框便于透光介质层的涂布,防 止外溢,因围框高于LED芯片,可有效防止LED芯片在制作、使用、运输过程中损坏。设于同一 LED芯片承载面的复数个芯片为同种光色的芯片或为多种光色芯片。以 满足生产不同光色的光源的要求。所述的LED芯片上方覆有光学材料层或光转换材料层。例如在发蓝光的芯片上覆 荧光粉,就可以做成白光LED。有益效果1.有利于提高产品质量。由于光源通过设于底座的散热槽与散热片相连,底座上 部作为LED芯片的承载体,下部作为散热装置的组成部分,大幅度地简化了制灯的工艺流 程,免去了 LED光源焊接或以其它方式安装到单独的散热器上的工序,消除了 LED光源与散 热器间的热阻,降低整体热阻,提高工作可靠性,保证了 LED的寿命,更不会发生因两者之 间接触不良,导热不好,以致损坏LED的情况发生。2.便于实现产业化的批量生产,散热片插接入散热槽后对凸筋两侧施力即可实现 两者可靠连接,采用合适的夹具、治具就可以适应机械化制作,便于大批量生产。3.有利于产品的系列化、通用化,合理地设计好一个产品以后,可以适用于多种 规格产品。例如,原设计用70个12milX12mil芯片来制作一个5W的LED,如果要改成3WLED,只要把芯片面积换小成9milX9mil即可,其它结构都无需改动。对于不同的市电只要 改变串联芯片的个数即可,也无需改动其他结构。4.适应性广,它对平面结构芯片、垂直结构芯片以及倒装芯片都能适用。5.有利于整灯效率的提高,特别是对功率在10W以下的灯效率有较大幅度的提 高。目前功率在10W以下的LED驱动电压多在12V以下,而电流往往达到几百毫安,如此驱 动电源的效率很难做高。一般只能做到50% 60%。应用本方法可以把电压提高到100V 以上,而电流仅几十毫安,驱动电源的效率很容易做到80%以上,大大提高了整灯效率。附图说明图1 (a)是底座剖面结构示意图;图1 (b)是底座立体结构示意图;图2 (a)是芯片布置结构俯视图;图2(b)是图2(a)剖视图;图3是增设围框后的底座结构俯视图;图4是平面结构芯片三串三并电连接示意图;图5是垂直结构芯片三串三并电连接示意图;图6是本技术的LED光源结构示意图;图7是底座另一立体结构示意图;图8是LED球泡灯结构示意图。具体实施方式以下结合说明书附图对本技术的技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
带散热装置的LED光源,包括底座(1)、设于底座(1)上表面的复数个LED芯片(3)及便于和驱动电源连接的电极引出区,其特征在于:所述的底座(1)下部延伸有凸筋(11),所述凸筋(11)的中间开设有散热槽(12)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:楼满娥郭邦俊王铨海
申请(专利权)人:浙江迈勒斯照明有限公司
类型:实用新型
国别省市:33[中国|浙江]

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