專利名稱：一種燈板結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燈板結(jié)構(gòu)，更具體地說，一種用于制造LED光源、光條、光板、燈 泡、燈管、燈板、和各種LED發(fā)光模組的燈板結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著發(fā)光芯片，例如二極管(LED)芯片，發(fā)光效率的提升，LED正從傳統(tǒng)的點線面 為特征的指示和顯示類應(yīng)用領(lǐng)域向大尺寸液晶背光和室內(nèi)室外普通照明類應(yīng)用領(lǐng)域拓展。 對LED光源、光條、光板、燈泡、燈管、燈板、和各種LED發(fā)光模組的結(jié)構(gòu)、制造方式與成本、 抗紫外輻照和抗靜電能力、耐高壓絕緣水平、防潮防濕性能、以及散熱效率提出了更高的要 求。
現(xiàn)有的一種燈板結(jié)構(gòu)如圖1所示，該燈板結(jié)構(gòu)包括LED101、LED102、絕緣基板103、 散熱組件104、電極焊盤一 105、電極焊盤二 106、散熱墊焊盤107、LED電極一 108、LED電極 二 109、和LED散熱墊120。上述絕緣基板103通常采用陶瓷覆銅板，通過厚膜印刷工藝制作 所述電極焊盤一 105、電極焊盤二 106、散熱墊焊盤107，或通過直接鍵合或直接鍍銅工藝在 陶瓷基板上制作所述電極焊盤一 105、電極焊盤二 106、散熱墊焊盤107。相關(guān)專利包括中國 發(fā)明專利申請公布號CN102235609A，C102109116A，實用新型專利授權(quán)公告號201303004Y。
由圖1可知，陶瓷絕緣基板103的導熱系數(shù)一般小于30W/mK，陶瓷絕緣基板103在 起到絕緣作用的同時，也成為了導熱瓶頸。為減少上述陶瓷絕緣基板103對導熱效率的影 響，人們不得不減少其厚度或增加其面積。由于陶瓷絕緣基板103的導熱系數(shù)低，采用很薄 的厚度可以改善垂直方向的導熱效率，但水平方向的導熱就會很差。為此，不得不采用與陶 瓷絕緣基板103有相同面積的散熱組件104與其接觸。整個結(jié)構(gòu)就會變得很笨重，不僅增 加了重量，也浪費了材料。
為了減少陶瓷絕緣基板103的熱阻，在電極焊盤一 105、電極焊盤二 106、散熱墊焊 盤107正下方可以增加上下貫穿的多個通孔。在通孔內(nèi)，可灌注金屬漿料，形成多個導熱橋 (相關(guān)專利包括中國發(fā)明專利申請公告號CN101789480A)，或更為通常的做法是在散熱墊焊 盤107正下方增加上下貫穿的金屬基熱沉。雖然所述貫穿陶瓷絕緣基板103的導熱橋或金 屬基熱沉克服了陶瓷絕緣基板103在垂直方向上的熱傳導瓶頸，但仍然沒有解決在水平方 向上熱傳導差的問題，仍然需要使用與陶瓷絕緣基板103面積相近的散熱組件104。此外， 對使用多個LED的大面積燈板，通過增加導熱橋或全屬基熱沉會使陶瓷絕緣基板103結(jié)構(gòu) 變得十分復雜，加工難度大，成本高，大大限制了它在普通照明領(lǐng)域的應(yīng)用。
現(xiàn)有的另一種燈板結(jié)構(gòu)如圖2所示，該燈板結(jié)構(gòu)包括LED201、LED202、金屬基板 203、散熱組件204、電極焊盤一 205、電極焊盤二 206、散熱墊焊盤207、LED電極一 208、LED 電極二 209、散熱墊220、和絕緣層210。上述金屬基板203采用鋁作為基礎(chǔ)材料，采用印 刷電路板技術(shù)在金屬基板203上制作電極焊盤一 205、電極焊盤二 206、散熱墊焊盤207。 相關(guān)專利包括中國發(fā)明專利申請公布號CN101035407A, CN101213892A, CN102155726A。 CN101709858A。
位于電極焊盤一 205、電極焊盤二 206、散熱墊焊盤207與金屬基板203之間的絕 緣層210采用高分子樹脂材料。高分子樹脂材料的特性限制了上述燈板結(jié)構(gòu)的使用溫度， 其抗紫外光照射和抗高低溫沖擊的能力很差，在較為惡劣的露天場合下使用時會加速老 化，導致使用壽命很短，應(yīng)用產(chǎn)品的可靠性也就很差。上述起絕緣作用的高分子樹脂材料， 通常厚度在50微米 200微米之間。若太厚，雖能起更好的絕緣作用，防止短路，但會影響 熱量傳導效率，成為散熱瓶頸；若太薄，雖能改善散熱，但易引起金屬基板與焊盤之間的短 路。就安全性而言，采用高分子樹脂作為絕緣層210制造的燈板結(jié)構(gòu)，其抗高壓和抗靜電能 力較差，所以，不適合用于制造使用高壓交流和高壓直流LED和LED芯片的燈板，和不適合 用于制造使用非隔離類電源和控制器的燈具。
為了克服高分子樹脂材料所固有的缺點，中國發(fā)明專利申請公布號CNlO 1661977A 提出用陶瓷層代替高分子樹脂材料制作絕緣層210，實用新型專利授權(quán)公告號 CN201601892U, CN201502997U提出用氧化鋁代替高分子樹脂材料制作絕緣層210。為了確 ?？煽康慕^緣，特別是耐高壓能力，陶瓷層和氧化鋁層必須達到一定的厚度。隨著厚度的增 加，其導熱性能就會大幅下降，不能很好解決導熱與絕緣之間的矛盾。即便使用較薄的陶瓷 層和氧化層能滿足耐高壓的要求，在垂直方向也有較好的導熱性能，但在水平方向的導熱 性能仍然非常差，使得必須使用與絕緣層210基本等面積的散熱組件204。整個結(jié)構(gòu)就會變 得很笨重，不僅增加了重量，也浪費了材料，不適用于制造尺寸和重量都受到限制的LED光 源、光條、光板、燈泡、燈管、燈板、和各種LED發(fā)光模組。
上述被廣泛使有的各類燈板結(jié)構(gòu)不能解決導熱與絕緣之間的矛盾，不能解決導熱 與制造成本之間的矛盾，不能解決導熱與耐高溫、耐高壓、抗靜電、抗紫外光輻照之間的矛 盾，不能解決導熱和散熱組件與燈板接觸面積之間的矛盾。很顯然，現(xiàn)在被廣泛使用的用于 制造LED光源、光條、光板、燈泡、燈管、燈板、和各種LED發(fā)光模組的各類燈板結(jié)構(gòu)存在本質(zhì) 上的缺陷。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、散熱效果好的燈 板結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種燈板結(jié)構(gòu)，包括至少一基 板、至少一側(cè)所述基板表面有至少一導熱襯板、在所述導熱襯板上有至少一 LED光源、和至 少一導熱支撐；所述導熱支撐與所述基板相交、和/或緊貼在所述基板周邊、和/或位于所 述基板連接處，所述導熱支撐至少有一端伸出所述基板表面；所述導熱襯板至少與所述導 熱支撐相連接導出熱量。
在本發(fā)明的燈板結(jié)構(gòu)中，所述導熱支撐包括至少一導熱通道、以及至少一與所述 導熱通道相鄰緊貼的絕緣支撐；所述絕緣支撐和所述導熱通道分別與所述基板以相同或不同的角度相交、和/或緊貼 在所述基板周邊、和/或位于所述基板連接處，所述導熱支撐至少有一端伸出所述基板表 面；所述導熱襯板至少與一所述導熱通道相連接；或者，所述導熱支撐包括由至少一導熱通道，所述導熱襯板與所述導熱通道相連接。
在本發(fā)明的燈板結(jié)構(gòu)中，所述基板為采用絕緣材料制成的單層結(jié)構(gòu)、多層結(jié)構(gòu)、或 多層復合結(jié)構(gòu)；所述絕緣材料包括無機非金屬材料和/或有機高分子材料；所述基板可以是平面狀、凸面狀、凹面狀、或其組合；所述平面狀基板的幾何形狀包括 圓形、方形、矩形、梯形、三角形、菱形、環(huán)形、橢圓形、圓弧形、多邊形；所述基板可以沿水平 方向和/或沿空間任意方向拼接成所述基板平面組合或所述基板立體組合；所述基板立體 組合的外形包括柱狀、環(huán)狀、槽狀、框狀、球狀；所述基板和/或所述基板組合可以逐層排 布，層與層之間留有空隙，可以彼此平行，也可以彼此不平行；所述基板和/或所述基板組 合中間可以有若干通孔和/或螺絲孔。
在本發(fā)明的燈板結(jié)構(gòu)中，在所述基板表面設(shè)有與LED光源電極實現(xiàn)電連接的金屬 焊點，設(shè)有連接LED光源電極與金屬焊點的金屬焊線，設(shè)有與電源線或信號線實現(xiàn)電連接 的金屬焊盤，設(shè)有連接所述金屬焊盤和金屬焊點的金屬導線；所述金屬焊點、金屬導線、和 金屬焊盤采用金屬或合金材料做成的單層結(jié)構(gòu)、多層結(jié)構(gòu)、或多層復合結(jié)構(gòu)；所述金屬焊點、金屬導線、和金屬焊盤預(yù)制成形后，通過鍵合、粘貼、焊接、扣嵌、螺絲緊 固的方式緊貼在所述基板的平滑表面處或表面凸起處或表面凹陷內(nèi)；或者，所述金屬焊點、 金屬導線、和金屬焊盤通過厚膜印刷、電鍍、蒸發(fā)、濺射金屬或合金的方式在所述基板的平 滑表面處或表面凸起處或表面凹陷內(nèi)形成的金屬厚膜。
在本發(fā)明的燈板結(jié)構(gòu)中，在所述基板外沿和/或表面可以設(shè)置基板圍堰；所述基 板圍堰高出所述基板表面，或者部分高出所述基板表面；所述基板圍堰為采用絕緣材料做成的單層結(jié)構(gòu)、多層結(jié)構(gòu)、或多層復合結(jié)構(gòu)；所述絕緣 材料包括無機非金屬材料、有機高分子材料、和/或設(shè)有絕緣層的金屬或合金材料。
在本發(fā)明的燈板結(jié)構(gòu)中，所述導熱支撐與所述基板圍堰相交，緊貼在所述基板圍 堰周邊，或位于所述基板圍堰連接處，或位于所述基板與所述基板圍堰連接處；所述絕緣支撐和所述導熱通道可以相同的角度也可以不同的角度與所述基板圍堰相 交、和/或緊貼在所述基板圍堰周邊、和/或位于所述基板圍堰連接處、和/或位于所述基 板與所述基板圍堰連接處。
在本發(fā)明的燈板結(jié)構(gòu)中，所述絕緣支撐為采用絕緣材料做成做成的單層結(jié)構(gòu)、多 層結(jié)構(gòu)、或多層復合結(jié)構(gòu)，或者是所述基板的延伸；所述絕緣材料包括無機非金屬材料、或 有機高分子材料；所述絕緣支撐幾何形狀包括板、槽、框、柱或管。
在本發(fā)明的燈板結(jié)構(gòu)中，所述導熱通道為采用金屬、合金材料、或鍍有金屬或合金 厚膜的絕緣材料做成的單層結(jié)構(gòu)、多層結(jié)構(gòu)、或多層復合結(jié)構(gòu)；所述導熱通道預(yù)制成形后，通過鍵合、粘貼、焊接、扣嵌、螺絲緊固的方式緊貼在所述絕 緣支撐平滑表面處、和/或表面凸起處、和/或表面凹陷內(nèi)；或者，所述導熱通道是通過厚 膜印刷、電鍍、蒸發(fā)、濺射金屬或合金的方式在所述絕緣支撐平滑表面處、和/或表面凸起 處、和/或表面凹陷內(nèi)形成的金屬或合金厚膜。
在本發(fā)明的燈板結(jié)構(gòu)中，伸出所述基板的所述導熱通道與至少一散熱組件相連 接，所述散熱組件包括翅片管、鰭片板和/或散熱片；或者，伸出所述基板的所述導熱通道 表面制成或設(shè)置散熱結(jié)構(gòu)，包括翅片、鰭片、筋條、柱條；伸出所述基板的所述導熱通道通過絕緣套或直接與其它結(jié)構(gòu)件和/或電氣配件相連 接；或者，伸出所述基板的所述絕緣支撐可以與其它結(jié)構(gòu)件和/或電氣配件相連；所述電氣配件包括用于制造各種燈泡和燈管的燈頭。
在本發(fā)明的燈板結(jié)構(gòu)中，所述導熱襯板為采用金屬、合金材料、或鍍有金屬或合金 厚膜的絕緣材料做成的單層結(jié)構(gòu)、多層結(jié)構(gòu)、或多層復合結(jié)構(gòu)；所述導熱襯板預(yù)制成形后，通過鍵合、粘貼、焊接、扣嵌、螺絲緊固的方式緊貼在所述基 板平滑表面處、或表面凸起處、或表面凹陷內(nèi)；或者，所述導熱襯板通過厚膜印刷、電鍍、蒸 發(fā)、濺射金屬或合金的方式在所述基板的平滑表面處、或表面凸起處、或表面凹陷內(nèi)形成的 金屬或合金厚膜。
在本發(fā)明的燈板結(jié)構(gòu)中，所述LED光源的散熱墊或背面非電極區(qū)與所述導熱襯板 表面相緊貼，采用波峰焊、回流焊、共晶焊、或錫焊工藝與所述導熱襯板表面焊接在一起，或 者，采用低溫合金、錫膏、導熱硅脂、或散熱硅膠與所述導熱襯板表面粘接在一起。
實施本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明由在絕緣基板上設(shè)置的導熱襯板和與絕緣 基板相交的導熱支撐所構(gòu)成的受熱和導熱途徑解決了導熱與絕緣之間的矛盾，解決了導熱 與制造成本之間的矛盾，解決了導熱與抗靜電、耐高壓和抗紫外光輻照之間的矛盾，解決了 導熱和散熱組件與基板接觸面積之間的矛盾。另外，采用本發(fā)明制造的LED光源、光條、光 板、燈泡、燈管、燈板、和各種LED發(fā)光模組具有結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、耐高壓、抗靜電、耐 高溫、抗紫外光輻照、導熱效果和散熱組件與基板接觸面積無關(guān)、整體受熱均勻、傳導快速、 散熱效果好的優(yōu)點。


下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中圖1 :現(xiàn)有一種常見燈板結(jié)構(gòu)。
圖2 :現(xiàn)有另一種常見燈板結(jié)構(gòu)。
圖3a、3b、3c :本發(fā)明的燈板結(jié)構(gòu)的第一實施例的示意圖。
圖4a、4b、4c :本發(fā)明的燈板結(jié)構(gòu)的第二實施例的示意圖。
圖5a、5b :本發(fā)明的燈板結(jié)構(gòu)的第三實施例的示意圖。
具體實施方式
本發(fā)明和本發(fā)明的燈板結(jié)構(gòu)的實施方案可以通過以下優(yōu)選方案的描述得到充分 理解，以下優(yōu)選方案也可視為本發(fā)明權(quán)利要求的實例。顯然，應(yīng)該充分理解到由本發(fā)明權(quán)利 要求所定義的本發(fā)明所涵蓋的內(nèi)容要比以下描述的優(yōu)選實施方案更加廣泛。在不偏離本發(fā) 明精神和范圍的情況下，借助于平常的技能可以產(chǎn)生更多的經(jīng)過變更和修改的實施方案。 所以，以下描述的實施方案僅僅是為了舉例說明而不是用來局限由本發(fā)明權(quán)利要求所定義 的本發(fā)明的涵蓋范圍。
如圖3a、3b和3c所示，是本發(fā)明的燈板結(jié)構(gòu)的第一實施例，其中，圖3a是本實施 例的俯視示意圖，圖3b是圖3a中A-A剖面線的剖視示意圖，圖3c是圖3a中B-B剖面線的 剖視示意圖。
本實施例公開了一種用于制造LED光源、光條、光板、燈泡、燈管、燈板、和各種LED 發(fā)光模組的燈板結(jié)構(gòu)，包括基板301、導熱襯板302、6對金屬焊點303a、303b(只標出其中一 對，以下類同)、焊點間金屬導線304、導熱支撐之導熱通道305、導熱支撐之絕緣支撐306、金屬焊盤307、308、6個LED309、LED309的6對電極310a、310b、6個LED散熱墊311，散熱 組件315。
LED309作為燈板結(jié)構(gòu)的LED光源，可以理解的，該LED光源也可以LED芯片，還可 以包括電子元件，整合成整體式光源。
在本實施例中，基板301可采用絕緣材料做成，例如陶瓷、玻璃或其他無機非金屬 材料，樹脂、塑料、塑膠或其它有機高分子材料，可以為單層結(jié)構(gòu)、也可以為多層結(jié)構(gòu)或者多 層復合機構(gòu)?；?01可以采用各種形狀，例如圓形、方形、矩形、梯形、三角形、菱形、環(huán)形、 橢圓形、圓弧形、多邊形或不規(guī)則形等等?；?01可以是平面狀、凸面狀、凹面狀、或它們 的組合，可以在水平方向和/或沿空間任意方向拼接成基板平面組合或基板立體組合。該 基板301立體組合的外形可以為柱狀、環(huán)狀、槽狀、框狀、球狀或其他任意形狀。該基板或基 板組合可以逐層排布，層與層之間留有空隙，可以彼此平行，也可以彼此不平行，并且在每 一層之間的空隙可以填充絕緣導熱材料。
基板301中間可以有若干通孔放置穿過基板301的電線或信號線，也可以有若干 通孔或螺絲孔用于把基板301固定到其它結(jié)構(gòu)件上去。
可根據(jù)LED309的數(shù)量和相互間連接方式，在基板301上設(shè)置金屬焊點303a、303b、 焊點間金屬導線304、金屬焊盤307、308、連接LED光源的金屬焊線和導熱襯板302等。金 屬焊點303a、303b、金屬導線304、和金屬焊盤307、308等可采用金屬或合金材料做成的單 層結(jié)構(gòu)、多層結(jié)構(gòu)、或多層復合結(jié)構(gòu)通過金屬焊線將LED309的電極與金屬焊點303a、303b電連接；通過金屬導線304將金 屬焊盤307、308和金屬焊點303a、303b電連接；并且該金屬焊盤307、308與電源線和/或 信號線電連接，接入為LED309供電的電源和/或控制信號。
導熱襯板302對應(yīng)于LED309散熱墊311下表面，金屬焊點303a、303b對應(yīng)于 LED309的電極位置。導熱襯板302上表面與金屬焊點303a、303b上表面基本處于相同的高 度，以便LED309能平置在金屬導熱襯板302和金屬焊點303a、303b上表面，并形成良好的 接觸。
金屬焊點303a、303b、焊點間金屬導線304、金屬焊盤307、308的寬度和厚度取決 于所連接LED309的電流負載。根據(jù)所要求的金屬焊點303a、303b、焊點間金屬導線304、金 屬焊盤307、308的形狀或?qū)挾群秃穸却_定基板301凸起或凹陷形狀或?qū)挾扰c深度。
可預(yù)先制作相應(yīng)的金屬或合金薄片，然后再用鍵合、粘貼、焊接、扣嵌、螺絲緊固的 方式緊貼到基板301的平滑表面處或表面凸起處或表面凹陷內(nèi)制作金屬焊點303a、303b、 焊點間金屬導線304、金屬焊盤307、308;可通過厚膜印刷、電鍍、蒸發(fā)、濺射金屬或合金的 方式到基板301的平滑表面處或表面凸起處或表面凹陷內(nèi)制作金屬焊點303a、303b、焊點 間金屬導線304、金屬焊盤307、308。
導熱襯板302可采用金屬、合金材料或鍍有金屬或合金厚膜的絕緣材料做成，可 以為單層結(jié)構(gòu)、多層結(jié)構(gòu)或多層復合結(jié)構(gòu)，其寬度和厚度取決于所連接的LED309散熱墊 311寬度和LED309所產(chǎn)生熱負載的大小和導熱要求。根據(jù)所要求的導熱襯板302的形狀或 寬度和厚度確定基板301凸起或凹陷形狀或?qū)挾扰c深度。
結(jié)合金屬焊點303a、303b的高度，可預(yù)先制作相應(yīng)的金屬或合金薄片，然后再用 鍵合、粘貼、焊接、扣嵌、螺絲緊固的方式緊貼到基板301的平滑表面處、表面凸起處或表面凹陷內(nèi)作為導熱襯板302 ;也可以通過厚膜印刷、電鍍、蒸發(fā)、濺射金屬或合金的方式在基 板301的平滑表面處、表面凸起處或表面凹陷內(nèi)形成金屬厚膜作為導熱襯板302。
可以用波峰焊、回流焊、共晶焊、超聲壓焊、錫焊工藝等方式把LED散熱墊311 (或 背面非電極區(qū))和LED電極310a、310b分別與導熱襯板302和金屬焊點303a、303b焊接在 一起；當然，也可以用低溫合金、錫膏、導熱硅膠、散熱硅膠等把LED散熱墊311(或背面非電 極區(qū))和LED電極310a、310b與導熱襯板302和金屬焊點303a、303b粘接在一起；也可以 用超聲壓焊金屬絲或合金絲的方式實現(xiàn)LED電極310a、310b與金屬焊點303a、303b之間的 電連接。
導熱支撐由導熱通道305和絕緣支撐306構(gòu)成。導熱通道305可采用金屬、合金材 料、或鍍有金屬或合金厚膜的絕緣材料做成，可以為單層結(jié)構(gòu)、多層結(jié)構(gòu)、或多層復合結(jié)構(gòu)。 基板301上的導熱襯板302與緊貼在絕緣支撐306上的導熱通道305可以通過回流焊、波 峰焊、共晶焊、錫焊、鍵合、扣嵌、螺絲緊固的方式相連接。
按照基板301上導熱襯板302的幾何形狀與尺寸以及所連接的LED309所產(chǎn)生熱 負載大小和導熱要求，可預(yù)先制作相應(yīng)的金屬或合金薄片，用鍵合、粘貼、焊接、扣嵌、螺絲 緊固的方式緊貼到絕緣支撐306平滑表面處、表面凸起處和/或表面凹陷處，作為導熱通道 305 ;當然，也可用厚膜印刷、電鍍、蒸發(fā)、濺射金屬或合金的方式在絕緣支撐306平滑表面 處、表面凸起處和/或表面凹陷處形成金屬或合金厚膜作為導熱通道305。
絕緣支撐306可采用絕緣材料做成，例如陶瓷、玻璃或其他無機非金屬材料，樹 脂、塑料、塑膠或其它有機高分子材料，可以是單層結(jié)構(gòu)、多層結(jié)構(gòu)或多層復合結(jié)構(gòu)。絕緣支 撐306可以是具不同截面形狀的板狀、空心框狀、實心柱狀或非實心管狀，絕緣支撐306的 幾何形狀包括板、槽、框、柱或管等。可以理解的，該絕緣支撐也可以為絕緣基板的延伸，即 直接在絕緣基板上向外延伸形成。
當燈板結(jié)構(gòu)通過絕緣支撐306或?qū)嵬ǖ?05固定到其它結(jié)構(gòu)件上時，絕緣支撐 306和/或?qū)嵬ǖ?05有足夠的機械強度支撐起整個燈板結(jié)構(gòu)，且不變形。
導熱支撐伸出基板301表面部分可用于連接其它結(jié)構(gòu)件和散熱組件，導熱通道 305和絕緣支撐306伸出部分可以有相同的長度，也可以有不同的長度。導熱通道305和絕 緣支撐306伸出部分的長度、寬度或形狀、大小以配合其它結(jié)構(gòu)件和散熱組件為準。
該散熱組件315可以包括翅片管、鰭片板、散熱片?？梢岳斫獾?，該散熱組件可以 獨立設(shè)置，也可以在伸出基板301的導熱通道305表面直接制成或設(shè)置散熱結(jié)構(gòu)，包括翅 片、鰭片、筋條、柱條；伸出基板301的導熱通道305也可以通過絕緣套或直接與其它結(jié)構(gòu) 件、電氣配件等相連接；伸出基板301的絕緣支撐306也可以與其它結(jié)構(gòu)件、電氣配件等相 連。其中，電氣配件包括用于制造各種燈泡和燈管的燈頭等。
導熱支撐也可以伸出基板301的上表面、也可以同時伸出基板301的上表面和下 表面、也可以部分伸出上表面、下表面、或上表面和下表面。
導熱襯板302與基板301之間的連接，以及導熱通道305與導熱襯板302之間的 連接有足夠的機械強度，當燈板結(jié)構(gòu)固定到其它結(jié)構(gòu)件上時，能支撐起整個燈板結(jié)構(gòu)，保持 不脫離，且不變形。
進一步的，可在基板301的其它側(cè)設(shè)置如圖3所示的導熱支撐，并把導熱襯板302 引伸到相應(yīng)的基板301側(cè)邊與導熱支撐的導熱通道相連接，以縮短LED309到導熱支撐的導熱距離，分散單一導熱支撐的導熱負載，提升燈板結(jié)構(gòu)的導熱能力。與不同導熱支撐之導熱 通道相連接的導熱襯板302可以是單一整體，也可以彼此獨立。
進一步的，可在基板301的四周都設(shè)置如圖3所示的導熱支撐，構(gòu)成導熱支撐環(huán)。 環(huán)的內(nèi)側(cè)為導熱通道，環(huán)的外側(cè)為絕緣支撐。
進一步的，可在基板301的下表面設(shè)置與上表面相類似的、如圖3所示的燈板結(jié)構(gòu) 與組成，形成二邊都能發(fā)光的燈板結(jié)構(gòu)，下表面的導熱襯板可與導熱通道305連接，也可增 加另一個導熱支撐，其導熱通道與下表面的導熱襯板相連接。
進一步的，可沿導熱支撐方向，在基板301的下方設(shè)置另一基板或若干基板，形成 彼此間有間隔的基板立體組合。每層基板上的導熱襯板可以都連接到導熱通道305上，也 可增加另一個導熱支撐，其導熱通道與其它層的導熱襯板相連接。
進一步的，在基板的301的外沿和/或表面可以設(shè)置基板圍堰；基板圍堰可以全 部高出基板301表面，也可以部分高出基板301表面。該基板圍堰采用絕緣材料，包括陶 瓷、玻璃或其他無機非金屬材料、樹脂、塑料、硅膠、環(huán)氧樹脂、塑膠或其它有機高分子材料， 和/或金屬或合金材料做成的單層結(jié)構(gòu)、多層結(jié)構(gòu)、或多層復合結(jié)構(gòu)。該導熱支撐可以與基 板圍堰相交，可以緊貼在基板圍堰周邊，可以位于基板圍堰連接處，也可以位于基板與基板 圍堰連接處；絕緣支撐和導熱通道可以相同的角度也可以不同的角度與基板圍堰相交和/ 或緊貼在基板圍堰周邊和/或位于基板圍堰連接處和/或位于基板與基板圍堰連接處。
如圖4a、4b、4c所示，是本發(fā)明的第二實施方案，其中，圖4a是本實施例的俯視示 意圖，圖4b是本實施例的側(cè)視意圖，圖4c是圖4a中C-C首I]面線的首I]視意圖。
本實施例的一種用于制造LED光源、光條、光板、燈泡、燈管、燈板、和各種LED發(fā) 光模組的燈板結(jié)構(gòu)，包括基板401、導熱襯板402a、402b、金屬焊點403aa、403ab、403ba、 403bb、焊點間金屬導線404a、404b、導熱支撐之導熱通道405、金屬焊盤407a、408a、407b、 408b、LED 芯片 409a,409b, LED 電極 410aa、410ab、LED 散熱墊 411a,411b,散熱組件 415。
與第一實施例相比，在本實施例中，包括導熱通道405的導熱支撐設(shè)置在基板301 中間。當基板301尺寸加大時，在基板中間可設(shè)置若干個包括導熱通道和/或絕緣支撐的 導熱支撐，導熱襯板402a、402b可就近與至少一導熱通道相連接，以減少到連接在所述導 熱通道另一端的散熱組件的傳導距離。
進一步的，如圖4所示，可在基板401的其它外側(cè)設(shè)置導熱支撐，并把導熱襯板 402a、402b引伸到相應(yīng)的基板401側(cè)邊與導熱通道相連接，以縮短LED409a、409b到導熱通 道的導熱距離，分散單一導熱支撐的導熱負載，提升燈板結(jié)構(gòu)的導熱能力。與不同導熱支撐 之導熱通道相連接的導熱襯板402a、402b可以是單一整體，也可以彼此獨立。
進一步的，可在基板401的四周都設(shè)置導熱支撐，構(gòu)成導熱支撐環(huán)。環(huán)的內(nèi)側(cè)為導 熱通道，環(huán)的外側(cè)為絕緣支撐。在環(huán)的外側(cè)再設(shè)置導熱通道就可以繼續(xù)往外拼接更多的基 板。當基板和導熱支撐交替設(shè)置時，可以形成帶狀或塊狀基板組合；或通過改變基板和導熱 支撐的數(shù)量、形狀和大小可以構(gòu)成不同形狀與大小的條狀或塊狀基板組合，以制造能滿足 燈泡、燈管、和燈泡要求的燈板結(jié)構(gòu)。
進一步的，可在基板401的下表面設(shè)置與上表面相類似的結(jié)構(gòu)與組成，形成二邊 都能發(fā)光的燈板結(jié)構(gòu)，其導熱襯板可與導熱通道405連接，也可增加另一個導熱支撐，并與 其導熱通道相連接。
進一步的，可沿導熱支撐方向，在基板401的下方設(shè)置一基板或若干基板單位，形 成彼此間有間隔的基板立體組合。每層基板上的導熱襯板可以都連接到導熱通道405上， 也可增加另一個導熱支撐，并與其導熱通道相連接。
如圖5a、5b所示，是本發(fā)明的第三種實施方案，其中，圖5a是本實施例的俯視示意 圖，圖5b是本實施例的側(cè)視不意圖。本實施例的一種用于制造LED光源、光條、光板、燈泡、 燈管、燈板、和各種LED發(fā)光模組的燈板結(jié)構(gòu)，包括基板501、導熱襯板502、焊點間金屬導線 504a、504b、導熱支撐的導熱通道505、導熱支撐的絕緣支撐506、導熱支撐的絕緣支撐內(nèi)通 孔506a、金屬焊盤507a、508a、507b、508b、LED509、電子元件509a、LED散熱墊511，散熱組 件 515。
與其它實施例相比，在本實施例中，基板501呈圓環(huán)形，導熱支撐位于基板501的 中央，導熱支撐的絕緣支撐506為中空的圓管，其外側(cè)為環(huán)狀導熱支撐的導熱通道505，導 熱襯板502上還設(shè)置有電子元件509a。
進一步的，如圖5所示，可在基板501的外沿設(shè)置導熱支撐環(huán)，并把導熱襯板502 引伸到相應(yīng)的基板501側(cè)邊與導熱支撐的導熱通道相連接，以縮短LED509到導熱通道的導 熱距離，分散單一導熱支撐的導熱負載，提升燈板結(jié)構(gòu)的導熱能力。與不同導熱支撐之導熱 通道相連接的導熱襯板502可以是單一整體，也可以彼此獨立。
進一步的，可在基板501的下表面設(shè)置與上表面相類似的結(jié)構(gòu)與組成，形成二邊 都能發(fā)光的燈板結(jié)構(gòu)，其導熱襯板可與導熱通道505連接，也可增加另一個導熱支撐，并與 其導熱通道相連接。
進一步的，可沿導熱支撐方向，在基板501的下方設(shè)置一基板或若干基板單位，形 成彼此間有間隔的基板立體組合，其中可以有一基板用于布置電子線路及其元件。每層基 板上的導熱襯板可以都連接到導熱通道505上，也可增加另一個導熱支撐，并與其導熱通 道相連接。
進一步的,在基板501的非中央?yún)^(qū)域可設(shè)置一個或若干導熱支撐,把導熱襯板引 伸到導熱支撐處，并與其導熱通道相連接，以縮短LED到導熱支撐的導熱距離，分散單一導 熱支撐的導熱負載，提升燈板結(jié)構(gòu)的導熱能力。與不同導熱支撐之導熱通道相連接的導熱 襯底可以是單一整體，也可以彼此獨立。
可以理解的，上述實施例的結(jié)構(gòu)特征可以根據(jù)需要進行任意組合而組成新的實施 方式，本發(fā)明的保護范圍不限于上述的實施方式，應(yīng)為上述結(jié)構(gòu)特征的任意組合。
由于上述燈板結(jié)構(gòu)通過設(shè)置在絕緣基板上的導熱襯板來受熱，又通過單獨的導熱 支撐上的導熱通道與上述導熱襯板相焊接形成金屬基導熱途徑，使燈板結(jié)構(gòu)的絕緣功能和 導熱功能在結(jié)構(gòu)上給予了完全并有效的分離，從而能夠有效解決導熱與絕緣之間的矛盾， 解決導熱與制造成本之間的矛盾，解決導熱與耐高溫、耐高壓、抗靜電、抗紫外光輻照之間 的矛盾，解決導熱和散熱組件與基板接觸面積之間的矛盾。本發(fā)明提供一種用于制造LED 光源、光條、光板、燈泡、燈管、燈板、和各種LED發(fā)光模組，結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、耐高壓、 耐高溫、抗靜電、抗紫外光輻照、散熱組件與燈板接觸面積與導熱效果無關(guān)、導熱效果好、絕 緣性能佳、與其它配件連接方便的燈板結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種燈板結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括至少一基板、至少一側(cè)所述基板表面有至少一導熱襯板、在所述導熱襯板上有至少一 LED光源、和至少一導熱支撐；所述導熱支撐與所述基板相交、和/或緊貼在所述基板周邊、和/或位于所述基板連接處，所述導熱支撐至少有一端伸出所述基板表面；所述導熱襯板至少與所述導熱支撐相連接導出熱量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述導熱支撐包括至少一導熱通道、以及至少一與所述導熱通道相鄰緊貼的絕緣支撐； 所述絕緣支撐和所述導熱通道分別與所述基板以相同或不同的角度相交、和/或緊貼在所述基板周邊、和/或位于所述基板連接處，所述導熱支撐至少有一端伸出所述基板表面；所述導熱襯板至少與一所述導熱通道相連接； 或者， 所述導熱支撐包括由至少一導熱通道，所述導熱襯板與所述導熱通道相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燈板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述基板為采用絕緣材料制成的單層結(jié)構(gòu)、多層結(jié)構(gòu)、或多層復合結(jié)構(gòu)；所述絕緣材料包括無機非金屬材料和/或有機高分子材料； 所述基板可以是平面狀、凸面狀、凹面狀、或其組合；所述平面狀基板的幾何形狀包括圓形、方形、矩形、梯形、三角形、菱形、環(huán)形、橢圓形、圓弧形、多邊形；所述基板可以沿水平方向和/或沿空間任意方向拼接成所述基板平面組合或所述基板立體組合；所述基板立體組合的外形包括柱狀、環(huán)狀、槽狀、框狀、球狀；所述基板和/或所述基板組合可以逐層排布，層與層之間留有空隙，可以彼此平行，也可以彼此不平行；所述基板和/或所述基板組合中間可以有若干通孔和/或螺絲孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述基板，其特征在于，在所述基板表面設(shè)有與LED光源電極實現(xiàn)電連接的金屬焊點，設(shè)有連接LED光源電極與金屬焊點的金屬焊線，設(shè)有與電源線或信號線實現(xiàn)電連接的金屬焊盤，設(shè)有連接所述金屬焊盤和金屬焊點的金屬導線；所述金屬焊點、金屬導線、和金屬焊盤采用金屬或合金材料做成的單層結(jié)構(gòu)、多層結(jié)構(gòu)、或多層復合結(jié)構(gòu)； 所述金屬焊點、金屬導線、和金屬焊盤預(yù)制成形后，通過鍵合、粘貼、焊接、扣嵌、螺絲緊固的方式緊貼在所述基板的平滑表面處或表面凸起處或表面凹陷內(nèi)；或者，所述金屬焊點、金屬導線、和金屬焊盤通過厚膜印刷、電鍍、蒸發(fā)、濺射金屬或合金的方式在所述基板的平滑表面處或表面凸起處或表面凹陷內(nèi)形成的金屬厚膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述基板，其特征在于，在所述基板外沿和/或表面可以設(shè)置基板圍堰；所述基板圍堰高出所述基板表面，或者部分高出所述基板表面； 所述基板圍堰為采用絕緣材料做成的單層結(jié)構(gòu)、多層結(jié)構(gòu)、或多層復合結(jié)構(gòu)；所述絕緣材料包括無機非金屬材料、有機高分子材料、和/或設(shè)有絕緣層的金屬或合金材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述燈板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述導熱支撐與所述基板圍堰相交，緊貼在所述基板圍堰周邊，或位于所述基板圍堰連接處，或位于所述基板與所述基板圍堰連接處； 所述絕緣支撐和所述導熱通道可以相同的角度也可以不同的角度與所述基板圍堰相交、和/或緊貼在所述基板圍堰周邊、和/或位于所述基板圍堰連接處、和/或位于所述基板與所述基板圍堰連接處。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述燈板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述絕緣支撐為采用絕緣材料做成的單層結(jié)構(gòu)、多層結(jié)構(gòu)、或多層復合結(jié)構(gòu)，或者是所述基板的延伸；所述絕緣材料包括無機非金屬材料、或有機高分子材料；所述絕緣支撐幾何形狀包括板、槽、框、柱或管。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述燈板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述導熱通道為采用金屬、合金材料、或鍍有金屬或合金厚膜的絕緣材料做成的單層結(jié)構(gòu)、多層結(jié)構(gòu)、或多層復合結(jié)構(gòu)； 所述導熱通道預(yù)制成形后，通過鍵合、粘貼、焊接、扣嵌、螺絲緊固的方式緊貼在所述絕緣支撐平滑表面處、和/或表面凸起處、和/或表面凹陷內(nèi)；或者，所述導熱通道是通過厚膜印刷、電鍍、蒸發(fā)、濺射金屬或合金的方式在所述絕緣支撐平滑表面處、和/或表面凸起處、和/或表面凹陷內(nèi)形成的金屬或合金厚膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述燈板結(jié)構(gòu)，其特征在于，伸出所述基板的所述導熱通道與至少一散熱組件相連接，所述散熱組件包括翅片管、鰭片板和/或散熱片；或者，伸出所述基板的所述導熱通道表面制成或設(shè)置散熱結(jié)構(gòu)，包括翅片、鰭片、筋條、柱條； 伸出所述基板的所述導熱通道通過絕緣套或直接與其它結(jié)構(gòu)件和/或電氣配件相連接；或者，伸出所述基板的所述絕緣支撐可以與其它結(jié)構(gòu)件和/或電氣配件相連；所述電氣配件包括用于制造各種燈泡和燈管的燈頭。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述燈板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述導熱襯板為采用金屬、合金材料、或鍍有金屬或合金厚膜的絕緣材料做成的單層結(jié)構(gòu)、多層結(jié)構(gòu)、或多層復合結(jié)構(gòu)； 所述導熱襯板預(yù)制成形后，通過鍵合、粘貼、焊接、扣嵌、螺絲緊固的方式緊貼在所述基板平滑表面處、或表面凸起處、或表面凹陷內(nèi)；或者，所述導熱襯板通過厚膜印刷、電鍍、蒸發(fā)、濺射金屬或合金的方式在所述基板的平滑表面處、或表面凸起處、或表面凹陷內(nèi)形成的金屬或合金厚膜。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述燈板結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述LED光源的散熱墊或背面非電極區(qū)與所述導熱襯板表面相緊貼，采用波峰焊、回流焊、共晶焊、或錫焊工藝與所述導熱襯板表面焊接在一起，或者，采用低溫合金、錫膏、導熱硅脂、或散熱硅膠與所述導熱襯板表面粘接在一起。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種燈板結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括至少一基板、至少一側(cè)基板表面有至少一導熱襯板、在導熱襯板上有至少一LED光源、和至少一導熱支撐；導熱支撐與基板相交、和／或緊貼在基板周邊、和／或位于基板連接處，導熱支撐至少有一端伸出基板表面；導熱襯板至少與導熱支撐相連接導出熱量。本發(fā)明以基板上的導熱襯板和導熱支撐作為受熱和導熱途徑具有結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計與制造方便，成本低，導熱和散熱效果佳的優(yōu)點；借助與基板相交的導熱支撐可任意改變導熱方向；采用上述燈板結(jié)構(gòu)制造的LED光源、光條、光板、燈泡、燈管、燈板、和各種LED發(fā)光模組具有耐高壓，抗靜電，耐紫外光輻照，易于密封，與其它配件組裝方便的優(yōu)點。
文檔編號F21V21/00GK103032835SQ20121015009
公開日2013年4月10日 申請日期2012年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月15日
發(fā)明者李剛 申請人:李剛