本發(fā)明涉及一種照明燈具的結構設計，具體是一種新型便組裝的一體化燈具及其制造方法。

背景技術：

現(xiàn)在市面上的燈具，從光源開始到反射杯、透鏡、燈筒等等匹配成為完整燈具是一個比較復雜的過程，而光源的制備和燈具的匹配也一般分別在由不同的公司負責，這其中信息的傳遞以及各項東西的交接匹配都給燈具的整體化流程帶來了諸多的不便。且傳統(tǒng)的cob光源由于芯片與熒光粉是緊密結合在一起的，當芯片發(fā)光時的熱量散發(fā)出來會影響熒光粉的激發(fā)，大大降低出光效率，這是cob封裝發(fā)展的一大限制。本發(fā)明旨在設計一種以簡化燈具的生產及制造過程為目的的一體化燈具，并且在保持顯色指數(shù)的情況下，各光電指數(shù)都能夠優(yōu)于傳統(tǒng)光源。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在一種新型便組裝的一體化燈具設計及其制造方法。該方法不僅能夠簡化燈具的制造結構，還能保證光源在保持顯色指數(shù)的同時提高光源的發(fā)光效率，節(jié)省資源。

本發(fā)明通過以下技術方案實現(xiàn)。

一種新型便組裝的一體化燈具，其包括底座、led光源基板、反射杯、熒光粉片、擴散板、散熱器和驅動電源；所述led光源基板裝在底座的背面，led光源基板上的led芯片組正對底座中部的開口；反射杯與底座連接，熒光粉片、擴散板依次設在反射杯的階梯槽中，底座和led光源基板安裝在散熱器上，led光源基板與驅動電源連接。

進一步地，所述底座中部開有供led光源穿過的開口，用于連接led光源基板和反射杯成為一體；led光源基板兩個對角處的孔與底座背面設有的凸出銷對應匹配；底座上設有兩個定位孔，用于將底座固定在散熱器上。

進一步地，反射杯外側設有凸起齒紋，與底座內圈設有的齒紋過渡配合實現(xiàn)卡緊連接。

進一步地，所述反射杯內側設有第一階梯槽、第二階梯槽；反射杯底部設有卡扣，第一階梯槽位于第二階梯槽上方，第一階梯槽用于容納熒光粉片；第二階梯槽用于容納擴散板，擴散板通過所述卡扣與反射杯固定。

進一步地，所述熒光粉片直徑為60mm，厚度為1.0mm-1.5mm，規(guī)格與對應反射杯匹配；所述擴散板材料為pmma，直徑為62mm，厚度為1.2mm，規(guī)格與對應反射杯匹配；所述反射杯的材料為pc材料表面鍍鋁。

進一步地，led光源基板中的led芯片組采用cob封裝但不點熒光粉。

進一步地，所述采用cob封裝但不點熒光粉包括固晶、焊線、圍壩、點膠四個步驟，具體步驟是：

(1)將led芯片組用絕緣膠水排布貼裝在陶瓷基板上，再進行烘烤使固晶膠固化；

(2)用金線將led芯片串聯(lián)；

(3)將led專用圍壩膠圍于基板上，形成一環(huán)形圍壩圈，將led芯片組圍于其中；

(4)將液態(tài)a、b硅膠按規(guī)定比例混合攪拌均勻形成透明led硅膠膠體，將膠體滴于圍壩圈中，烘烤固化，使得透明led硅膠得到固化形成透明硅膠層。

進一步地，所述反射杯的材料為pc材料表面鍍鋁，用于連接底座并固定熒光粉片和擴散板。

一種制造所述新型便組裝的一體化燈具的方法，其包括如下步驟：

第一步：將做好的led光源基板兩個對角處的孔與底座背面凸出的銷對應匹配；

第二步：在led光源基板背面均勻地涂滿導熱硅膠，然后將連在一起的基板和底座放在散熱器上，底座上的定位孔和散熱器上的定位孔對應整齊，用螺釘固定在一起；

第三步：反射杯外側的設有的凸起齒紋201與底座內圈的齒紋102成過渡配合，實現(xiàn)匹配卡緊；

第四步：反射杯內側開有第一階梯槽202，將做好的熒光粉片放入第一階梯槽；

第五步：反射杯內側還設有第二階梯槽203，反射杯底部設有卡扣204，將做好的擴散板放入第二階梯槽，用力摁下后被卡扣卡緊；

第六步：把led光源基板的接口和驅動電源接口用串行接線連接起來。

進一步地，所述熒光粉片的制備方法包括如下步驟：

(1)模具的設計與制作：根據點膠機的構造，設計并制作與點膠機相匹配的具有凹槽和定位通孔的玻璃模具；所述定位通孔用于將玻璃模具固定在點膠機上；

(2)熒光膠體的調配與點膠：將熒光粉與硅膠混合后，攪拌均勻，脫泡，得到熒光膠體；將脫模劑均勻噴涂在玻璃模具的凹槽內壁與底部后，將調配好的熒光膠體用點膠機在玻璃模具的凹槽內進行點膠；所述硅膠采用高折射率、高硬度的硅膠，折射率為1.54，硬度為肖氏d40，包括市售的cob封裝硅膠；所述熒光粉包括黃色熒光粉、黃綠色熒光粉和紅色熒光粉；所述黃色熒光粉的激發(fā)波長為455-460nm，發(fā)射波長為540-555nm；所述黃綠色熒光粉的激發(fā)波長為450-470nm，發(fā)射波長為522-525nm；所述紅色熒光粉的激發(fā)波長為430-490nm，發(fā)射波長為620-650nm；所述硅膠與熒光粉的質量比為硅膠：黃綠色熒光粉：黃色熒光粉：紅色熒光法＝10.8:0.6:0.03:0.0028；所述脫模劑包括市售通用硅膠脫模劑；點膠后的熒光膠體的平面低于凹槽頂部；

(3)固化：點膠完畢后，水平靜置，待膠體流平，將玻璃模具置于低溫烤箱中烘烤，再轉入高溫烤箱中烘烤，使凹槽內的熒光膠體固化；所述低溫烤箱中烘烤是在80～90℃烘烤0.5～2小時；所述高溫烤箱中烘烤是在150～155℃烘烤2～5小時；

(4)脫模：將固化后的熒光膠體輕刮脫離凹槽內壁，得到所述遠程涂覆熒光粉片。

所述的驅動電源按照中國專利申請?zhí)?01510489804.7、名稱為一種單片機進行數(shù)字控制的可調光驅動光源進行制備。

所述的底座經由與基板的匹配設計后，畫出圖紙并開模制備；

所述的反射杯，先通過軟件建立遠程涂覆的基本模型進行仿真，得到各方面效果最佳的反射杯物理模型，再對其進行結構設計，與對應的底座、熒光粉片和擴散板進行匹配后畫出圖紙并開模制備；

所述的固晶步驟中，采用led藍光芯片發(fā)光波長在450nm-460nm之間，單顆電壓在3.0-3.3v之間，單顆光功率在440-480mw之間。

所用的固晶膠水為市售led固晶膠，其固化溫度為150-170℃，固化時間為1.5-2小時；所述的焊線步驟中所用金線規(guī)格為0.9mil或1mil；所述的圍壩步驟中，所有的led芯片均位于圍壩圈內，圍壩圈的高度為0.5-1.3mm；所述的圍壩膠為市售led專用圍壩膠；所述的點膠步驟中，滴于圍壩圈中液態(tài)硅膠，其厚度為為0.5mm至0.8mm，應至少高于圍壩圈內的焊線高度；所述的液態(tài)硅膠為市售cob專用封裝硅膠。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點如下:

本發(fā)明一體化燈具簡化了燈具的制造，從led開始到燈具的成型組裝便捷易推廣，且秉承了遠程涂覆這一理論基礎，將芯片與熒光膠分離開來，使燈具工作過程中散熱良好，光電指數(shù)優(yōu)越于傳統(tǒng)燈具。

熒光粉片的遠程涂覆打破了傳統(tǒng)cob封裝時芯片與熒光粉緊密結合的定式，將熒光粉片和芯片分離開來，改善了在芯片發(fā)光過程中散發(fā)大量的熱從而影響熒光粉的激發(fā)降低出光效率這一問題，顯著提高光源的出光效率，為目前l(fā)ed封裝提供了新的方案。

附圖說明

圖1a、圖1b分別為實例中一體化燈具底座的背面和正面結構示意圖；

圖2a、圖2b分別為一體化燈具的反射杯結構正視圖和側視圖；

圖3為一體化燈具熒光粉片結構示意圖。

圖4為一體化燈具擴散板結構示意圖；

圖5為一體化燈具的裝配關系示意圖。

具體實施方式

下面結合符合和具體實施例對本發(fā)明的實施進行說明，但本發(fā)明的實施和保護不限于此。

如圖5，一種新型便組裝的一體化燈具，其包括底,1、led光源基板5、反射杯2、熒光粉片3、擴散板4、散熱器和驅動電源(圖中略)；所述led光源基板裝在底座的背面，led光源基板上的led芯片組正對底座中部的開口；反射杯與底座連接，熒光粉片、擴散板依次設在反射杯的階梯槽中，底座和led光源基板安裝在散熱器上，led光源基板與驅動電源連接。

如圖1a、圖1b，所述底座中部開有供led光源穿過的開口104，用于連接led光源基板和反射杯成為一體；led光源基板兩個對角處的孔與底座背面設有的凸出銷103對應匹配；底座上設有兩個定位孔101，用于將底座固定在散熱器上。如圖2a、圖2b，反射杯外側設有凸起齒紋201，與底座內圈設有的齒紋102過渡配合實現(xiàn)卡緊連接。所述反射杯內側設有第一階梯槽202、第二階梯槽203；反射杯底部設有卡扣204，第一階梯槽202位于第二階梯槽203上方，第一階梯槽202用于容納熒光粉片；第二階梯槽203用于容納擴散板，擴散板通過所述卡扣204與反射杯固定。

作為實例，所述熒光粉片直徑為60mm，厚度為1.0mm-1.5mm，規(guī)格與對應反射杯匹配；所述擴散板材料為pmma，直徑為62mm，厚度為1.2mm，規(guī)格與對應反射杯匹配；所述反射杯的材料為pc材料表面鍍鋁。

led光源基板中的led芯片組采用cob封裝但不點熒光粉。所述采用cob封裝但不點熒光粉包括固晶、焊線、圍壩、點膠四個步驟，具體步驟是：

(1)將led芯片組用絕緣膠水排布貼裝在陶瓷基板上，再進行烘烤使固晶膠固化；

(2)用金線將led芯片串聯(lián)；

(3)將led專用圍壩膠圍于基板上，形成一環(huán)形圍壩圈，將led芯片組圍于其中；

(4)將液態(tài)a、b硅膠按規(guī)定比例混合攪拌均勻形成透明led硅膠膠體，將膠體滴于圍壩圈中，烘烤固化，使得透明led硅膠得到固化形成透明硅膠層。

作為實例，所述的反射杯，先通過軟件建立遠程涂覆的基本模型進行仿真，得到各方面效果最佳的反射杯物理模型，再對其進行結構設計，與對應的底座、熒光粉片和擴散板進行匹配后畫出圖紙并開模制備；

所述的擴散板為直徑62mm，厚度1.2mm的板，材質為pc。

作為實例，用金線將led芯片按照5并15串聯(lián)接。

所述的固晶步驟中，所述led藍光芯片發(fā)光波長在450nm-460nm之間，單顆電壓在3.0-3.3v之間，單顆光功率在440-480mw之間；

所用的固晶膠水為市售led固晶膠，其固化溫度為150-170℃，固化時間為1.5-2小時；所述的焊線步驟中所用金線規(guī)格為0.9mil或1mil；所述的圍壩步驟中，所有的led芯片均位于圍壩圈內，圍壩圈的高度為0.5-1.3mm；所述的圍壩膠為市售led專用圍壩膠；所述的點膠步驟中，滴于圍壩圈中液態(tài)硅膠，其厚度為為0.5mm至0.8mm，應至少高于圍壩圈內的焊線高度；所述的液態(tài)硅膠為市售cob專用封裝硅膠。

以下實例設計一個25w的一體化燈具。

led光源基板采用藍光芯片，單顆光功率在440-480mw(350ma)之間，采取5并15串的形式，總通入電壓45v，總通入電流0.55a，因此整個led模組功率為24.75w。

固晶：將led芯片用固晶膠水固定于基板上，放進150℃烤箱烘烤1.5小時后取出；

焊線：將取出的已固晶的陶瓷基板進行焊線。用金線將led芯片按照既定排布方式連接；

圍壩：待金線焊接完畢后進行圍壩，圍壩高度不低于0.5mm；

點膠：將3g液態(tài)硅膠a膠、1g液態(tài)硅膠b膠加入到玻璃杯中，攪拌均勻后放入脫泡機進行脫泡。將已經脫泡的透明膠體通過點膠機設置既定體積后點入基板的圍壩圈中，并放進150℃烤箱烘烤8小時后取出。

一體化燈具制造的具體步驟是：

(1)將做好的led光源基板兩個對角處的孔與底座背面凸出的銷對應匹配；

(2)在基板背面均勻地涂滿導熱硅膠，然后將連在一起的基板和底座放在放在散熱器上，底座上的定位孔和散熱器上的定位孔對應整齊，用螺釘將將其固定在一起；

(3)反射杯外側距底部大約三分之一處設計有凸起齒紋，與底座內圈的齒紋成過渡配合，將其匹配卡緊；

(4)反射杯內側距離頂部約4mm處開有階梯槽，將做好的熒光粉片放入此位置；

(5)反射杯內側距離頂部約2mm處開有階梯槽和卡扣，將做好的擴散板放入此位置，輕輕用力摁下卡緊；

(6)把基板接口和驅動電源接口用串行接線連接起來。

表1

用分光分色系統(tǒng)測得的數(shù)據如表1所示。