一種帶金球焊接的發(fā)光二極管燈的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種帶金球焊接的發(fā)光二極管燈,包括燈體和支撐燈體的主梁,所述燈體包括腔體,所述腔體具有腔體正面和腔體背面,所述腔體背面設(shè)置了帶有通氣孔的燈殼,在所述腔體內(nèi)并排安裝了多個(gè)發(fā)光二極管模塊;所述多個(gè)發(fā)光二極管模塊的每一個(gè)模塊包括靠近所述腔體正面的發(fā)光二極管封裝板和靠近腔體背面的散熱器;所述發(fā)光二極管封裝板集成有多個(gè)發(fā)光二極管芯片;所述發(fā)光二極管芯片通過(guò)金球直接工晶焊接在陶瓷基板上;所述封裝板采用兩重硅橡膠圈將所述發(fā)光二極管芯片所在的陶瓷基板密封封裝。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的發(fā)光二極管燈使用無(wú)金線金球焊接代替金線的電氣連接,避免了LED開路的風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)把降低了熱阻,減少了耗能。
【專利說(shuō)明】一種帶金球焊接的發(fā)光二極管燈
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及照明領(lǐng)域,具體涉及一種帶金球焊接的發(fā)光二極管燈。
【背景技術(shù)】
[0002]路燈是城市照明的重要組成部分,其特點(diǎn)是功率大,亮度高。傳統(tǒng)的路燈采用高壓鈉燈。由于高壓鈉燈有大量的能量轉(zhuǎn)化為熱能,其光效低且能源耗費(fèi)高。由于發(fā)光二極管燈是一種固態(tài)冷光源,當(dāng)前有一些廠家改用發(fā)光二極管燈做路燈光源。然而,這些路燈仍然具有耗能聞、難檢修以及壽命短等缺點(diǎn)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種發(fā)光二極管燈,降低發(fā)光二極管開路的風(fēng)險(xiǎn),提高發(fā)光二極管燈的安全性能。
[0004]為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
本發(fā)明提供了一種發(fā)光二極管(LED)燈,包括燈體和支撐燈體的主梁,其特征在于,所述燈體包括腔體,所述腔體具有腔體正面和腔體背面,所述腔體背面設(shè)置了帶有通氣孔的燈殼,在所述腔體內(nèi)并排安裝了多個(gè)發(fā)光二極管模塊,且所述發(fā)光二極管模塊之間留有通氣的空隙;所述多個(gè)發(fā)光二極管模塊的每一個(gè)模塊包括靠近所述腔體正面的發(fā)光二極管封裝板和靠近腔體背面的散熱器;所述發(fā)光二極管封裝板集成有多個(gè)發(fā)光二極管芯片,通電的時(shí)候,所述發(fā)光二極管芯片通過(guò)所述腔體正面發(fā)出光線;所述發(fā)光二極管芯片通過(guò)金球直接工晶焊接在陶瓷基板上;所述封裝板采用兩重硅橡膠圈將所述發(fā)光二極管芯片所在的陶瓷基板密封封裝。
[0005]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的發(fā)光二極管燈使用無(wú)金線金球焊接代替金線的電氣連接,避免了 LED開路的風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)把降低了熱阻,減少了耗能。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)光二極管燈。
[0007]圖2所示為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)光二極管燈的側(cè)視剖面圖。
[0008]圖3所示為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)光二極管模塊的正面放大圖。
[0009]圖4所示為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)光二極管封裝板的分解結(jié)構(gòu)圖。
[0010]圖5所示為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)光二極管封裝板的中空孔和發(fā)光二極管芯片的結(jié)構(gòu)圖。
[0011]圖6所示為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的散熱器的結(jié)構(gòu)圖;
圖7所示為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)光二極管燈的腔體正面的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖8所示為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)光二極管燈的腔體正面的另一結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]以下將對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例給出詳細(xì)的說(shuō)明。盡管本發(fā)明將結(jié)合一些【具體實(shí)施方式】進(jìn)行闡述和說(shuō)明,但需要注意的是本發(fā)明并不僅僅只局限于這些實(shí)施方式。相反,對(duì)本發(fā)明進(jìn)行的修改或者等同替換,均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
[0014]另外,為了更好的說(shuō)明本發(fā)明,在下文的【具體實(shí)施方式】中給出了眾多的具體細(xì)節(jié)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,沒有這些具體細(xì)節(jié),本發(fā)明同樣可以實(shí)施。在另外一些實(shí)例中,對(duì)于大家熟知的方法、流程、元件和電路未作詳細(xì)描述,以便于凸顯本發(fā)明的主旨。
[0015]圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)光二極管(Light Emitting D1de, LED)燈100。發(fā)光二極管燈100包括燈體102和支撐燈體102的主梁104。在一個(gè)實(shí)施例中,主梁104與路燈桿相連并且深入到燈體102的內(nèi)部。主梁104內(nèi)部裝有電線與外部電源相連,從而支撐燈體102并給燈體102供電,以實(shí)現(xiàn)路燈照明。
[0016]燈體102包括腔體103。腔體103的正反面分別稱為腔體正面150和腔體背面160。以下將結(jié)合圖1、圖2和圖3進(jìn)行描述。
[0017]圖2所示為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)光二極管燈100的側(cè)視剖面圖200 (參考腔體正面150和腔體背面160的箭頭指向)。
[0018]如圖2所示,腔體背面160設(shè)置了帶有通氣孔212的燈殼210。如圖1所示,在腔體103內(nèi)并排安裝了多個(gè)發(fā)光二極管模塊106_1,106_2和106_3。值得說(shuō)明的是,本發(fā)明中的多個(gè)發(fā)光二極管模塊可以包括其他數(shù)目的模塊,例如:4個(gè)及以上,且不局限于圖1所示的3個(gè)。發(fā)光二極管模塊106_1至106_3之間留有通氣的空隙。圖2中的發(fā)光二極管模塊106可以表示圖1中的發(fā)光二極管模塊106_1至106_3中任意一個(gè)的側(cè)視結(jié)構(gòu)。
[0019]結(jié)合圖1和圖2,多個(gè)發(fā)光二極管模塊的每一個(gè)模塊106包括靠近腔體正面150的發(fā)光二極管封裝板202和靠近腔體背面160的散熱器150。發(fā)光二極管封裝板202集成有多個(gè)發(fā)光二極管芯片(例如:LED芯片170)。通電的時(shí)候,這些發(fā)光二極管芯片通過(guò)所述腔體正面150發(fā)出光線。
[0020]圖3所示為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)光二極管模塊106的正面放大圖。在發(fā)光二極管封裝板202上的多個(gè)發(fā)光二極管之間設(shè)有通氣孔(例如,孔304和306),并且在散熱器204上設(shè)有對(duì)應(yīng)于發(fā)光二極管封裝板202的通氣孔。更具體地講,在一個(gè)實(shí)施例中,發(fā)光二極管封裝板202上的多個(gè)發(fā)光二極管包括相互并聯(lián)的發(fā)光二極管串,每一個(gè)發(fā)光二極管串包括多個(gè)相互串聯(lián)的發(fā)光二極管。如圖3所示,發(fā)光二極管封裝板202中的發(fā)光二極管170_1,170_2,170_3,170_4 和 170_5 相互串聯(lián),發(fā)光二極管 170_6,170_7,170_8,170_9 和170_10相互串聯(lián),并且這兩個(gè)發(fā)光二極管串相互并聯(lián)與電源相連。由此,通氣孔包括位于相互串聯(lián)的發(fā)光二極管之間的第一孔(例如:204)和位于相互并聯(lián)的發(fā)光二極管串之間的第二孔(例如:306)。在一個(gè)實(shí)施例中,第一孔的孔徑小于第二孔的孔徑。
[0021]優(yōu)點(diǎn)在于,發(fā)光二極管模塊之間的間隙、發(fā)光二極管封裝板202和散熱板204上的中空孔設(shè)計(jì)構(gòu)成了氣流通道。在這個(gè)系統(tǒng)中,自然氣流通過(guò)電路板和散熱器的氣流通道,帶走多余熱量,降低了整個(gè)系統(tǒng)的溫度,提高了發(fā)光二級(jí)管燈100工作的穩(wěn)定性和安全性。此夕卜,大孔和小孔的設(shè)置能有效利用發(fā)光二極管封裝板202的空閑區(qū)域(例如:沒有LED芯片和線路的平面),增加通氣降溫功能的同時(shí),節(jié)省了電路板面積。
[0022]圖4所示為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)光二極管封裝板202的分解結(jié)構(gòu)圖。在圖4的實(shí)施例中,封裝板202采用兩重硅橡膠圈將發(fā)光二極管芯片所在的襯底板密封封裝。例如,封裝板202包括集成有發(fā)光二極管的電路板404以及兩重硅橡膠圈402和406。兩重硅橡膠圈402和406是將發(fā)光二極管的電路板404密封,也就是說(shuō),發(fā)光二極管的電路板404與外界空氣隔絕。在一個(gè)實(shí)施例中,發(fā)光二極管的電路板404包括陶瓷基板。發(fā)光二極管芯片通過(guò)金球直接工晶焊接在陶瓷基板上。由此,封裝板采用兩重硅橡膠圈將發(fā)光二極管芯片所在的陶瓷基板密封封裝。有利地是,采用金球直接工晶焊接替換現(xiàn)有技術(shù)中的金線連接,從而避免了因?yàn)榻鹁€斷路而造成的LED開路風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)降低了熱阻。
[0023]圖5所示為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)光二極管封裝板202的中空孔和發(fā)光二極管芯片的結(jié)構(gòu)圖。圖5是以中空孔304和發(fā)光二極管芯片170_1和170_2作為示例進(jìn)行描述的。其他中空孔情況類似,為了描述的簡(jiǎn)潔,就不進(jìn)行贅述。在一個(gè)實(shí)施例中,通氣孔304是由橡膠材料在硅橡膠圈打上與橡膠圈封裝內(nèi)部氣體隔離的中空孔(此孔的四周孔壁仍然是硅橡膠材料),該中空孔與襯底板上的通氣孔連通,從而形成的孔道穿透封裝板202,該孔道與橡膠圈封裝內(nèi)部構(gòu)成氣體隔離。
[0024]優(yōu)點(diǎn)在于,使用兩重硅橡膠圈進(jìn)行發(fā)光二極管電路板的封裝可以避免使用螺釘,防止水汽或其他有害氣體侵蝕芯片和PCB板。在這個(gè)實(shí)施例中,硅橡膠圈是一種高導(dǎo)熱絕緣材料,可以防止電氣干擾,但是能夠及時(shí)將熱量通過(guò)通氣孔和散熱器204進(jìn)行散熱,從而提高了發(fā)光二極管的使用壽命。
[0025]在一個(gè)實(shí)施例中,橡膠圈位于所述發(fā)光二極管芯片的位置制作了透鏡突起(例如:透鏡突起410)。有利地是,該透鏡突起是在所述橡膠圈基礎(chǔ)上添加透光材料,從而該透鏡突起的透光性比橡膠圈的其他部分強(qiáng)。透鏡突起具有透鏡散光的功能,使得光線散射,以覆蓋更寬的范圍。
[0026]圖6所示為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的散熱器204的結(jié)構(gòu)圖。在圖6的實(shí)施例中,散熱器204包括散熱體602和熱傳導(dǎo)柄604。結(jié)合圖2,主梁104伸入腔體103的部分具有與熱傳導(dǎo)柄604耦合的熱接收柄250。主梁的熱接收柄250與燈殼210相耦合。值得說(shuō)明的是,在本發(fā)明中的“耦合”可以是接觸,也可以不接觸且由介質(zhì)材料(如空氣)進(jìn)行能量傳遞。在一個(gè)實(shí)施例中,熱接收柄250采用導(dǎo)熱性好的金屬材料,例如:銅。
[0027]優(yōu)點(diǎn)在于,散熱器204和主梁104構(gòu)成了全結(jié)構(gòu)散熱系統(tǒng)。在這個(gè)系統(tǒng)中,散熱器204的熱量除了通過(guò)燈腔中的氣體流過(guò)氣孔(如212)散發(fā),也可以通過(guò)散熱柄604傳導(dǎo)到熱接收柄250,并由此傳送到燈殼210進(jìn)行散熱。因此,這種全結(jié)構(gòu)散熱系統(tǒng)提高了散熱效率,進(jìn)一步降低了 LED燈的工作溫度,提高了 LED燈的安全性和壽命。
[0028]圖7所示為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)光二極管燈的腔體正面的結(jié)構(gòu)示意圖700。圖7將圖1的對(duì)應(yīng)部分視圖做了放大,以顯示更多的細(xì)節(jié)。如圖7所示,在腔體103內(nèi)安置了多個(gè)發(fā)光二極管模塊106_1,106_2和106_3。每一個(gè)發(fā)光二極管模塊設(shè)置了可插拔連接口,且腔體103的對(duì)應(yīng)位置設(shè)置了插槽。以發(fā)光二極管模塊106_1為例,發(fā)光二極管模塊106_1包括可插拔連接口 706和708。腔體103對(duì)應(yīng)可插拔連接口 706的位置設(shè)置了插座702和卡門703。腔體103對(duì)應(yīng)可插拔連接口 708的位置設(shè)置了插槽704和卡門705。當(dāng)發(fā)光二極管模塊106_1的連接口 706和708分別插入對(duì)應(yīng)插槽702和704,且卡門703和705關(guān)閉時(shí),發(fā)光二極管模塊106_1固定于腔體103中;當(dāng)卡門703和705松開時(shí),發(fā)光二極管模塊106_1與腔體103松開。
[0029]優(yōu)點(diǎn)在于,當(dāng)其中一個(gè)發(fā)光二極管模塊損壞時(shí),技術(shù)人員能夠通過(guò)操作卡門(例如:松開卡門)直接更換對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管模塊。在保證LED燈100正常工作的前提下,可插拔連接口、插座和卡門的設(shè)計(jì)提高了為L(zhǎng)ED燈100維修的安全性和便利性。
[0030]圖8所示為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)光二極管燈的腔體正面的另一結(jié)構(gòu)示意圖。標(biāo)號(hào)與圖1相同的元件具有類似的功能。腔體103上對(duì)應(yīng)于每一個(gè)卡門均安裝無(wú)線控制器。例如,卡門703安裝了無(wú)線控制器802,卡門705安裝了無(wú)線控制器804。無(wú)線控制器接收無(wú)線控制信號(hào),并根據(jù)無(wú)線控制信號(hào)控制對(duì)應(yīng)卡門的狀態(tài)。在另外的實(shí)施例中,一個(gè)發(fā)光二極管模塊只安裝一個(gè)無(wú)線控制器,該無(wú)線控制器與所有卡門開關(guān)相連,并可根據(jù)遠(yuǎn)程信號(hào)識(shí)別需要控制的卡門,以執(zhí)行對(duì)應(yīng)的操作。舉例說(shuō)明,在以上兩種情況,LED燈維修人員可以操作無(wú)線控制發(fā)射器。當(dāng)其中一個(gè)發(fā)光二極管模塊損壞時(shí)(例如,發(fā)光二極管模塊106_1損壞),則LED燈維修人員通過(guò)無(wú)線控制發(fā)射器松開卡門703和705,由此,可以方便的更換發(fā)光二極管模塊106_1。因此,在保證LED燈100正常工作的前提下,可插拔連接口、插座和卡門的設(shè)計(jì)提高了維修的安全性和便利性。
[0031]上文【具體實(shí)施方式】和附圖僅為本發(fā)明之常用實(shí)施例。顯然,在不脫離權(quán)利要求書所界定的本發(fā)明精神和發(fā)明范圍的前提下可以有各種增補(bǔ)、修改和替換。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解,本發(fā)明在實(shí)際應(yīng)用中可根據(jù)具體的環(huán)境和工作要求在不背離發(fā)明準(zhǔn)則的前提下在形式、結(jié)構(gòu)、布局、比例、材料、元素、組件及其它方面有所變化。因此,在此披露之實(shí)施例僅用于說(shuō)明而非限制,本發(fā)明之范圍由后附權(quán)利要求及其合法等同物界定,而不限于此前之描述。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)光二極管(LED)燈,包括燈體和支撐燈體的主梁,其特征在于,所述燈體包括腔體,所述腔體具有腔體正面和腔體背面,所述腔體背面設(shè)置了帶有通氣孔的燈殼,在所述腔體內(nèi)并排安裝了多個(gè)發(fā)光二極管模塊,且所述發(fā)光二極管模塊之間留有通氣的空隙;所述多個(gè)發(fā)光二極管模塊的每一個(gè)模塊包括靠近所述腔體正面的發(fā)光二極管封裝板和靠近腔體背面的散熱器;所述發(fā)光二極管封裝板集成有多個(gè)發(fā)光二極管芯片,通電的時(shí)候,所述發(fā)光二極管芯片通過(guò)所述腔體正面發(fā)出光線;所述發(fā)光二極管芯片通過(guò)金球直接工晶焊接在陶瓷基板上;所述封裝板采用兩重硅橡膠圈將所述發(fā)光二極管芯片所在的陶瓷基板密封封裝。
【文檔編號(hào)】F21S8/08GK104296026SQ201410450706
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月5日
【發(fā)明者】梁毅, 王盛 申請(qǐng)人:成都賽昂電子科技有限公司