專利名稱：金屬螺栓式大功率led光源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種照明光源器件，尤其是指一種金屬螺栓式大功率LED光源。
背景技術(shù)：
LED (Light emission diode發(fā)光二極管)以其高效節(jié)能、長壽命、安全可靠、無污染等優(yōu)越性掀起了繼白熾燈、日光燈和金屬氣體放電燈之后的新的照明革命。大功率LED 封裝由于結(jié)構(gòu)和工藝復(fù)雜，并直接影響到LED的使用性能和壽命，一直是今年來的研究熱點(diǎn)，特別是大功率LED封裝更是熱點(diǎn)中的熱點(diǎn)。LED封裝的主要功能包括1.機(jī)械保護(hù)，以提高可靠性；2.加強(qiáng)散熱，以降低芯片結(jié)溫，提高LED性能；3.光學(xué)控制，提高出光效率，優(yōu)化光束分布。LED封裝方法、材料、結(jié)構(gòu)和工藝的選擇主要由芯片結(jié)構(gòu)、光電/機(jī)械特性、具體應(yīng)用和成本等因素決定。經(jīng)過40年的發(fā)展，LED封裝先后經(jīng)歷了支架式(Lamp led)、貼片式(SMD led)、功率型(Power led)等發(fā)展階段，隨著芯片功率的增大，特別是固態(tài)照明發(fā)展的需求，對LED封裝的光學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)和機(jī)械結(jié)構(gòu)等提出了新的、更高的要求。LED的封裝技術(shù)在不斷的改進(jìn)著，然而目前各LED光源封裝廠家所采用的封裝方式卻是如出一轍，即光源的底部只用一個(gè)很小的散熱面用來與散熱器接觸，這往往犯了一個(gè)致命的錯(cuò)誤，就是忽略了 LED光源的后期應(yīng)用——與散熱器的銜接問題?，F(xiàn)在的燈具制造廠家普遍采用借助導(dǎo)熱桂脂將LED光源先與鋁基板連接起來，然后鋁基板再通過導(dǎo)熱硅膠與散熱器連接起來的方法，這種方法無疑會(huì)在散熱器與LED光源之間增加兩道熱阻抗， 從而影響了 LED光源的熱傳導(dǎo)效率，降低了其使用壽命。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種金屬螺栓式大功率LED光源，該LED光源與現(xiàn)有同類產(chǎn)品相比，具有光源與散熱器之間熱傳導(dǎo)效率更高、散熱性能優(yōu)異、安裝更為便捷的優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種金屬螺栓式大功率LED光源，其包括有LED發(fā)光芯片、塑膠外殼、黃金絲導(dǎo)線、軟硅膠填充物、透鏡及熱沉，LED發(fā)光芯片緊貼固定在熱沉上，塑膠外殼附帶有正、負(fù)電極片，LED發(fā)光芯片與電極片通過黃金絲導(dǎo)線連接，軟硅膠填充物包覆LED發(fā)光芯片及黃金絲導(dǎo)線，透鏡固定在塑膠外殼上并罩封LED 發(fā)光芯片與軟硅膠填充物，塑膠外殼與熱沉緊密貼接固定，所述的熱沉為金屬螺栓式熱沉， 金屬螺栓式熱沉具有平臺(tái)部分、托盤部分及螺柱部分，LED發(fā)光芯片緊貼固定于所述平臺(tái)部分的端面，塑膠外殼與所述的托盤部分緊密貼接固定，所述的螺柱部分攻有螺紋。該金屬螺栓式大功率LED光源在安裝時(shí)，首先在燈體散熱器的相應(yīng)位置處按照金屬螺栓式熱沉的螺柱部分尺寸打好光源固定螺孔，然后將LED光源直接旋接在燈體散熱器上面即可(金屬螺栓式熱沉的托盤部分也與燈體散熱器緊密貼接)。與現(xiàn)有同類產(chǎn)品相比，該金屬螺栓式大功率LED光源的金屬螺栓式熱沉首先是增大了光源的散熱面積(增加了螺柱部分)，同時(shí)金屬螺栓式熱沉與燈體散熱器緊密螺接大幅減小了界面熱阻，從而也就大大提高了 LED發(fā)光芯片的導(dǎo)熱速率，因此LED光源的工作性能及使用壽命都得到了很大的提高。所述的LED發(fā)光芯片與金屬螺栓式熱沉的平臺(tái)部分的端面通過回流錫焊緊密貼接固定。具體地說，采用共晶焊技術(shù)，即采用無鉛低溫錫膏通過回流焊機(jī)在180°C左右的溫度下將兩者焊接起來。采用這種接合方式能夠更為有效地降低界面熱阻，提高LED發(fā)光芯片的導(dǎo)熱速率。所述的透鏡采用軟硅膠制成，并與塑膠外殼制成一體?，F(xiàn)有同類產(chǎn)品大都采用的是獨(dú)立的LED透鏡，將透鏡與塑膠殼體通過軟硅膠粘接起來，由于軟硅膠粘接能力有限，在生產(chǎn)應(yīng)用過程中難免會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)現(xiàn)象，造成對內(nèi)部發(fā)光芯片及黃金絲導(dǎo)線的損壞，同時(shí)因軟硅膠的物理特性，此類封裝的LED光源產(chǎn)品在后期應(yīng)用過程中不適宜采用回流焊方式， 否則易損害產(chǎn)品。本實(shí)用新型的產(chǎn)品透鏡采用軟硅膠制成，并與塑膠外殼做成一體，不僅提高了產(chǎn)品的安全性能，同時(shí)也提高了生產(chǎn)效率。所述的金屬螺栓式熱沉的托盤部分呈圓盤狀，邊緣處開有旋擰豁口，借助托盤部分邊緣處的旋擰豁口及相應(yīng)工具能夠便捷地將光源擰接至燈體散熱器上。所述的金屬螺栓式熱沉采用具有優(yōu)良導(dǎo)熱性能的紫銅制作。本實(shí)用新型的有益效果是該金屬螺栓式大功率LED光源產(chǎn)品的出現(xiàn)改變了目前 LED光源借助導(dǎo)熱硅膠或者回流焊方式實(shí)現(xiàn)后期應(yīng)用的現(xiàn)狀。導(dǎo)熱硅膠和回流焊過程中使用的低溫錫膏都存在著一定的熱阻抗，對LED發(fā)光芯片的導(dǎo)熱速率存在影響，本實(shí)用新型的金屬螺栓式大功率LED光源與燈體散熱器之間采用直接螺紋旋接的方式，安裝便捷，實(shí)現(xiàn)了兩者的緊密接觸，大幅減小了界面熱阻，大大提高了 LED發(fā)光芯片的導(dǎo)熱速率，因而產(chǎn)品的工作性能及使用壽命都得到了很大的提高。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。


圖1是本實(shí)用新型的金屬螺栓式大功率LED光源的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的金屬螺栓式熱沉的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.LED發(fā)光芯片 2.塑膠外殼 2_1.電極片 3.黃金絲導(dǎo)線4.透鏡 5.金屬螺栓式熱沉5-1.平臺(tái)部分5-2.托盤部分5-3.螺柱部分
具體實(shí)施方式
一種金屬螺栓式大功率LED光源，如
圖1、圖2所示，其包括有LED發(fā)光芯片1、塑膠外殼2、黃金絲導(dǎo)線3、軟硅膠填充物、透鏡4及熱沉，LED發(fā)光芯片1緊貼固定在熱沉上， 塑膠外殼2附帶有正、負(fù)電極片2-1，LED發(fā)光芯片1與電極片2-1通過黃金絲導(dǎo)線3連接， 軟硅膠填充物包覆LED發(fā)光芯片1及黃金絲導(dǎo)線3，透鏡4固定在塑膠外殼2上并罩封LED 發(fā)光芯片1與軟硅膠填充物，塑膠外殼2與熱沉緊密貼接固定，熱沉為金屬螺栓式熱沉5，金屬螺栓式熱沉5具有平臺(tái)部分5-1、托盤部分5-2及螺柱部分5-3，LED發(fā)光芯片1緊貼固定于平臺(tái)部分5-1的端面，塑膠外殼2與托盤部分5-2緊密貼接固定，螺柱部分5-3攻有螺紋。該金屬螺栓式大功率LED光源在安裝時(shí)，首先在燈體散熱器的相應(yīng)位置處按照金屬螺栓式熱沉的螺柱部分尺寸打好光源固定螺孔，然后將LED光源直接旋接在燈體散熱器上面即可(金屬螺栓式熱沉的托盤部分也與燈體散熱器緊密貼接)。[0016]LED發(fā)光芯片1與金屬螺栓式熱沉5的平臺(tái)部分5_1的端面通過回流錫焊緊密貼接固定。采用共晶焊技術(shù)，即采用無鉛低溫錫膏通過回流焊機(jī)在180°C左右的溫度下將兩者焊接起來。采用這種接合方式能夠更為有效地降低界面熱阻，提高LED發(fā)光芯片的導(dǎo)熱速率。透鏡4采用軟硅膠制成，并與塑膠外殼2制成一體。此不僅提高了產(chǎn)品的安全性能，同時(shí)也提高了生產(chǎn)效率。金屬螺栓式熱沉5的托盤部分5-2呈圓盤狀，邊緣處開有旋擰豁口，借助托盤部分 5-2邊緣處的旋擰豁口及相應(yīng)工具能夠便捷地將光源擰接至燈體散熱器上。金屬螺栓式熱沉5采用具有優(yōu)良導(dǎo)熱性能的紫銅制作。
權(quán)利要求1.一種金屬螺栓式大功率LED光源，包括有LED發(fā)光芯片(1)、塑膠外殼O)、黃金絲導(dǎo)線(3)、軟硅膠填充物、透鏡(4)及熱沉，LED發(fā)光芯片⑴緊貼固定在熱沉上，塑膠外殼 (2)附帶有正、負(fù)電極片0-1)，LED發(fā)光芯片(1)與電極片通過黃金絲導(dǎo)線(3)連接，軟硅膠填充物包覆LED發(fā)光芯片(1)及黃金絲導(dǎo)線(3)，透鏡固定在塑膠外殼(2) 上并罩封LED發(fā)光芯片(1)與軟硅膠填充物，塑膠外殼(2)與熱沉緊密貼接固定，其特征在于所述的熱沉為金屬螺栓式熱沉(5)，金屬螺栓式熱沉( 具有平臺(tái)部分(5-1)、托盤部分 (5-2)及螺柱部分(5-3)，LED發(fā)光芯片(1)緊貼固定于所述平臺(tái)部分(5_1)的端面，塑膠外殼( 與所述的托盤部分(5- 緊密貼接固定，所述的螺柱部分(5- 攻有螺紋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬螺栓式大功率LED光源，其特征在于所述的LED發(fā)光芯片(1)與金屬螺栓式熱沉(5)的平臺(tái)部分(5-1)的端面通過回流錫焊緊密貼接固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬螺栓式大功率LED光源，其特征在于所述的透鏡(4)采用軟硅膠制成，并與塑膠外殼( 制成一體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬螺栓式大功率LED光源，其特征在于所述的金屬螺栓式熱沉(5)的托盤部分(5- 呈圓盤狀，邊緣處開有旋擰豁口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬螺栓式大功率LED光源，其特征在于所述的金屬螺栓式熱沉( 采用紫銅制成。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種照明光源器件，尤其是指一種金屬螺栓式大功率LED光源，其包括有LED發(fā)光芯片、塑膠外殼、黃金絲導(dǎo)線、軟硅膠填充物、透鏡及金屬螺栓式熱沉，金屬螺栓式熱沉具有平臺(tái)部分、托盤部分及螺柱部分，LED發(fā)光芯片緊貼固定在金屬螺栓式熱沉平臺(tái)部分的端面上，塑膠外殼與金屬螺栓式熱沉的托盤部分緊密貼接固定，塑膠外殼附帶有正、負(fù)電極片，LED發(fā)光芯片與電極片通過黃金絲導(dǎo)線連接，軟硅膠填充物包覆LED發(fā)光芯片及黃金絲導(dǎo)線，透鏡固定在塑膠外殼上并罩封LED發(fā)光芯片與軟硅膠填充物，金屬螺栓式熱沉的螺柱部分攻有螺紋。該LED光源與現(xiàn)有同類產(chǎn)品相比，具有散熱性能優(yōu)異、安裝便捷的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F21V29/00GK202215985SQ201120284569
公開日2012年5月9日 申請日期2011年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月8日
發(fā)明者劉記祥, 王冬輝, 王曉伏 申請人:河北格林光電技術(shù)有限公司