專利名稱：直焊式led燈具結(jié)構(gòu)及其加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種LED燈具及其加工方法，更具體地說是指一種直焊式LED燈具結(jié)構(gòu)及其加工方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，在LED燈具行業(yè)，其散熱是ー項(xiàng)技術(shù)難題。目前為止，各大LED燈具制造廠家都沒有更好的辦法解決這個(gè)散熱問題?，F(xiàn)有的采用鋁基板與散熱膏粘合的散熱結(jié)構(gòu)，造成LED、鋁基板和鋁基座(路燈外殼)間的散熱溫差較大，LED結(jié)溫較高。當(dāng)LED結(jié)溫在70°C以上吋，LED燈珠就會(huì)受到嚴(yán)重?fù)p壞，造成光衰，影響整個(gè)LED燈具的壽命。 目前，采用鋁基板(PCB板的ー種)應(yīng)用于LED上，其散熱效果欠佳。特別是鋁基板與鋁合金外殼間需要設(shè)置ー層散熱粘合劑粘合在一起，熱阻太大。當(dāng)LED熱量傳導(dǎo)至鋁基板后，鋁基板的熱量通過散熱膠才能直接傳導(dǎo)到路燈外殼體上，造成LED和外殼溫度偏高。而LED燈珠或LED模組的結(jié)溫大于75°C吋，LED的壽命會(huì)大大縮短。另外，鋁基板與鋁基座間的焊接エ藝不好處理，散熱膏經(jīng)長(zhǎng)期使用會(huì)老化，不能達(dá)到散熱效果且易造成接觸不充分，散熱不均勻也會(huì)使燈的局部溫度過高而影響壽命。因此，有必要開發(fā)出一種更為直接的散熱結(jié)構(gòu)，以解決LED燈具的散熱問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種直焊式LED燈具結(jié)構(gòu)及其加工方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案直焊式LED燈具結(jié)構(gòu)，包括LED燈珠、PCB板和金屬基座，所述PCB板的一面固定有所述的LED燈珠，另一面設(shè)有第一焊錫膏層，所述金屬基座上設(shè)有鍍鎳層，所述的PCB板通過設(shè)有的第一焊錫膏層與金屬基座具有鍍鎳層的一面焊接。其進(jìn)ー步的結(jié)構(gòu)特征為所述的PCB板是金屬PCB板或電木PCB板，所述金屬PCB板是覆銅PCB板、全銅PCB板或鋁PCB板；所述的金屬基座為散熱器或金屬外売。其中的金屬基座可以是金屬外殼的本體，也可以是金屬材質(zhì)的散熱器，也可以是燈具殼體內(nèi)側(cè)的金屬結(jié)構(gòu)部分。其進(jìn)ー步的結(jié)構(gòu)特征為所述的LED燈珠為若干個(gè)；所述的PCB板還設(shè)有用于焊接固定LED燈珠的第二焊錫膏層。其進(jìn)ー步的結(jié)構(gòu)特征為所述的金屬基座設(shè)有用于焊接加熱的開口腔結(jié)構(gòu)，該開口腔結(jié)構(gòu)的底部位置對(duì)應(yīng)于PCB板的固定位置。其進(jìn)ー步的結(jié)構(gòu)特征為所述的開口腔結(jié)構(gòu)至少包括一個(gè)直形槽或至少ー個(gè)凹腔。本發(fā)明方法的具體技術(shù)方案為直焊式LED燈具結(jié)構(gòu)的加工方法，主要包括以下ニ個(gè)焊接過程a)采用第二焊錫膏將LED燈珠焊接在PCB板上；b)采用第一焊錫膏將PCB板焊接在金屬基座上；其中，焊接過程b)是通過加熱設(shè)備對(duì)金屬基座的外表面進(jìn)行局部加熱，通過金屬基座本體的熱傳導(dǎo)對(duì)金屬基座的鍍鎳層的加熱，該局部加熱區(qū)域位于PCB板固定位置的反面；該加熱設(shè)備設(shè)于金屬基座的下方，該加熱設(shè)備設(shè)有伸入至金屬基座的開口腔結(jié)構(gòu)內(nèi)的加熱頭。其進(jìn)ー步技術(shù)方案為先進(jìn)行焊接過程a)，再進(jìn)行焊接過程b)，具體步驟如下I) PCB板的正面涂覆ー層條狀或網(wǎng)格狀的第二焊錫膏，錫膏厚度約0. 2-1. 2mm ；2 )將LED燈珠貼在PCB板的正面；3)焊接過程a)，將PCB板放在加熱設(shè)備上，加熱至150°C _160°C，開始熔錫后3_5分鐘取出并進(jìn)行冷卻；4)在PCB板的背面或金屬基座的內(nèi)表面涂覆第一焊錫膏，錫膏厚度約0. 2-1. 2mm ； 5 )將PCB板貼裝在金屬基座上；6)焊接過程b)，將金屬基座放在加熱設(shè)備上，將開口腔結(jié)構(gòu)嵌入在加熱設(shè)備的加熱頭上，將溫度加熱至145°C _165°C，開始熔錫后3-5分鐘取出并進(jìn)行冷卻。其又一具體技術(shù)方案為先進(jìn)行焊接過程b)，再進(jìn)行焊接過程a)，具體步驟如下I)在金屬基座的內(nèi)表面或PCB板的背面涂覆第一焊錫膏，錫膏厚度約0. 2-1. 2mm ；3 )將PCB板貼裝在金屬基座上；4)進(jìn)行焊接過程b)，將金屬基座放在加熱設(shè)備上，將開口腔結(jié)構(gòu)嵌入在加熱設(shè)備的加熱頭上，將溫度加熱至160°C _175°C，開始熔錫后2-3分鐘取出并進(jìn)行冷卻；5) PCB板的正面涂覆ー層條狀或網(wǎng)格狀的第二焊錫膏，錫膏厚度約0. 2-1. 2mm ；6 )將LED燈珠貼在PCB板的正面；7)焊接過程a)，將PCB板放在加熱設(shè)備上，將開口腔結(jié)構(gòu)嵌入在加熱設(shè)備的加熱頭上，將溫度加熱至140°C _155°C，開始熔錫后2-4分鐘取出并進(jìn)行冷卻。其又一具體技術(shù)方案為焊接過程a)和焊接過程b)同時(shí)進(jìn)行，具體步驟如下I)金屬基座的內(nèi)表面鍍鎳之后涂覆第一焊錫膏，或在PCB板的背面涂覆第一焊錫膏，錫膏厚度約0. 2-1. 2mm ；2)貼裝PCB板，將PCB板與金屬基座貼在一起；3) PCB板的正面涂覆ー層條狀或網(wǎng)格狀的第二焊錫膏，錫膏厚度約0. 2-1. 2mm ；4 )將LED燈珠貼在PCB板的正面；5)加熱，將金屬基座放在加熱設(shè)備上，將開口腔結(jié)構(gòu)嵌入在加熱設(shè)備的加熱頭上，將溫度加熱至140°C _160°C，開始熔錫后2-4分鐘取出并進(jìn)行冷卻。本發(fā)明方法的另一具體技術(shù)方案為直焊式LED燈具結(jié)構(gòu)的加工方法，包括以下步驟鍍鎳在鋁基座表面上電鍍上ー鎳層；鋁基座刮錫膏清除鋁基座鍍鎳層表面的殘留物并在該鍍鎳層上均勻平鋪ー層無氯無鉛焊錫膏；銅基板刮錫膏清除銅基板表面上的殘留物并在該已清潔的表面上均勻平鋪ー層無氯無鉛焊錫膏；加熱焊接將銅基板上鋪有錫膏的一面與鋁基座上鋪有錫膏的表面貼合后，放入恒溫臺(tái)加熱使得銅基板上的錫膏層與鋁基座上的錫膏層融為一體；冷卻將銅基板和鋁基座的組合件從恒溫臺(tái)拿出后冷卻至常溫，得到銅基板和鋁基座焊接的LED燈具散熱結(jié)構(gòu)。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是本發(fā)明直焊式LED燈具結(jié)構(gòu)，采用了將PCB板和直接具有散熱作用的金屬基座焊接在一起的方法，熱阻減小，提高散熱速度，減少LED燈珠的光衰，提高LED燈具的使用壽命。并進(jìn)ー步優(yōu)化了 LED燈具的整體結(jié)構(gòu)，使其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)更趨于小型化。本發(fā)明加工方法采用局部加熱方式，減少了傳統(tǒng)的回流焊加熱方式對(duì)LED燈珠的損壞；并且可以采用LED燈珠、PCB板、金屬基座三者之間的同步焊接，進(jìn)ー步優(yōu)化了生產(chǎn)エ藝，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本；有助于LED燈具的廣泛應(yīng)用，為地球的節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)提供技術(shù)支持。經(jīng)測(cè)試數(shù)據(jù)顯示，采用本發(fā)明的LED燈具，其使用壽命可以到十年以上。下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步描述。


圖I為本發(fā)明直焊式LED燈具結(jié)構(gòu)具體實(shí)施例一的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖I所示實(shí)施例的立體分解示意圖；圖3為本發(fā)明直焊式LED燈具結(jié)構(gòu)具體實(shí)施例ニ的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3的仰視圖；圖5為在圖3所示實(shí)施例的基礎(chǔ)上第一種優(yōu)化結(jié)構(gòu)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖5的仰視圖；圖I為在圖3所示實(shí)施例的基礎(chǔ)上第二種優(yōu)化結(jié)構(gòu)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為圖7的仰視圖；圖9為本發(fā)明直焊式LED燈具結(jié)構(gòu)具體實(shí)施例三的平面示意圖；圖10為在圖9所示實(shí)施例的基礎(chǔ)上的優(yōu)化結(jié)構(gòu)的平面示意圖。

ILED 燈珠2PCB 板21第一焊錫膏層22第二焊錫膏層3金屬基座31開口腔結(jié)構(gòu)35圓形腔36直形槽37圓形凹腔38凹槽39直形槽3A金屬基座4燈罩35A圓形腔
具體實(shí)施例方式為了更充分理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)一歩介紹和說明，但不局限于此。如圖I至圖2所示，本發(fā)明直焊式LED燈具結(jié)構(gòu)，包括LED燈珠1、PCB板2和金屬基座3，PCB板2的一面固定有所述的LED燈珠1，另一面設(shè)有第一焊錫膏層21，金屬基座3上設(shè)有鍍鎳層，PCB板2通過設(shè)有的第一焊錫膏層21與金屬基座3具有鍍鎳層的一面焊接。
其中，PCB板2可以是金屬PCB板或電木PCB板，金屬PCB板可以是覆銅PCB板、全銅PCB板或鋁PCB板；當(dāng)LED燈具的結(jié)構(gòu)空間大，LED燈珠數(shù)量小時(shí)，考慮到材料成本，優(yōu)選電木PCB板，在焊接過程b)時(shí)，電木PCB板的背面需要進(jìn)行覆銅。當(dāng)LED燈具的結(jié)構(gòu)空間小，LED燈珠數(shù)量又多時(shí),優(yōu)選考慮散熱效果,優(yōu)選金屬PCB板。金屬基座3可以是金屬外殼的本體，也可以是金屬材質(zhì)的散熱器，也可以是燈具殼體內(nèi)側(cè)的金屬結(jié)構(gòu)部分。LED燈珠為若干個(gè)，可以是矩形陣列或圓形陣列分布。PCB板2還設(shè)有用于焊接固定LED燈珠I的第二焊錫膏層22。金屬基座3設(shè)有用于焊接加熱的開口腔結(jié)構(gòu)31，該開口腔結(jié)構(gòu)31的底部位置對(duì)應(yīng)于PCB板2的固定位置。在本實(shí)施例中，開口腔結(jié)構(gòu)31為多個(gè)平行的直形槽。當(dāng)金屬基座3為散熱器結(jié)構(gòu)時(shí)，該開口腔結(jié)構(gòu)31也可以是散熱器上的散熱槽結(jié)構(gòu)，既可以用于燈具的PCB板焊接時(shí)的外部加熱位置，也可以是起到散熱作用。當(dāng)金屬基座3為燈具外殼時(shí)，該開口腔結(jié)構(gòu)31還可以起到裝飾美觀的作用。 如圖3、圖4、圖5、圖6、圖7和圖8所示，金屬基座3A(為燈具外殼結(jié)構(gòu)，其前端設(shè)有透明的燈罩4)上設(shè)有的用于焊接加熱的開口腔結(jié)構(gòu)，優(yōu)選在直形槽39的底部設(shè)有凹形腔的結(jié)構(gòu)。凹形腔的形狀與PCB板2的正面涂覆有第二焊錫膏層有關(guān)，若為條狀的，則凹形腔采用長(zhǎng)條形的凹槽38 (如圖5、圖6所示)，若為網(wǎng)格狀，則凹形腔采用若干個(gè)圓形凹腔37(如圖7、圖8所示)。圖9則為本發(fā)明直焊式LED燈具結(jié)構(gòu)具體實(shí)施例三的平面示意圖，該實(shí)施例中，金屬基座采用的是較窄的直形槽36，在PCB板相對(duì)應(yīng)的的位置，設(shè)有其若干個(gè)與直形槽36相通的圓形腔35，該圓形腔的直徑大于直形槽的寬度，有利于插入較大ー些的加熱頭。該結(jié)構(gòu)可以采用先擠壓成形出直形槽，再通過切屑加工，加工出圓腔，也可以采用整體壓カ鑄造的方式。該結(jié)構(gòu)為ー種優(yōu)選實(shí)施例，具作用在于使得金屬基座具有良好的散熱效果，同時(shí)，在PCB板的錫焊過程中，可以采用較粗的圓形加熱頭，并且該加熱頭十分地接近PCB板的焊接面，可以減少加熱時(shí)間，有助于提高焊接效率。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的散熱器上的散熱槽十分地窄小，很難置入加熱元件(不管是板狀的、塊狀的，還是圓棒狀的)，從而影響加熱效果。作為更優(yōu)選的結(jié)構(gòu)，如圖10所示，圓形腔35A的底部可以低于直形槽36的底部，這樣可以使圓形的加熱頭更接近于金屬基座的內(nèi)側(cè)面(即PCB板的ニ個(gè)焊接面)，實(shí)現(xiàn)更均勻的加熱，并減少加熱過程的熱量損失。本發(fā)明直焊式LED燈具結(jié)構(gòu)的加工方法，主要包括以下ニ個(gè)焊接過程a)采用第ニ焊錫膏將LED燈珠焊接在PCB板上；b)采用第一焊錫膏將PCB板焊接在金屬基座上；其中，焊接過程b)是通過加熱設(shè)備對(duì)金屬基座的外表面進(jìn)行局部加熱，通過金屬基座本體的熱傳導(dǎo)對(duì)金屬基座的鍍鎳層的加熱，該局部加熱區(qū)域位于PCB板固定位置的反面；該加熱設(shè)備設(shè)于金屬基座的下方，該加熱設(shè)備設(shè)有伸入至金屬基座的開口腔結(jié)構(gòu)內(nèi)的加熱頭。主要分為以下三種加熱方式一、先進(jìn)行焊接過程a)，再進(jìn)行焊接過程b)，具體步驟如下I) PCB板的正面涂覆ー層條狀或網(wǎng)格狀的第二焊錫膏，錫膏厚度約0. 2-1. 2mm ；2 )將LED燈珠貼在PCB板的正面；3)焊接過程a)，將PCB板放在加熱設(shè)備上，加熱至150°C _160°C，開始熔錫后3_5分鐘取出并進(jìn)行冷卻；
4)在PCB板的背面或金屬基座的內(nèi)表面涂覆第一焊錫膏，錫膏厚度約0. 2-1. 2mm ；5 )將PCB板貼裝在金屬基座上；6)焊接過程b)，將金屬基座放在加熱設(shè)備上，將開口腔結(jié)構(gòu)嵌入在加熱設(shè)備的加熱頭上，將溫度加熱至145°C _165°C，開始熔錫后3-5分鐘取出并進(jìn)行冷卻。ニ、先進(jìn)行焊接過程b)，再進(jìn)行焊接過程a)，具體步驟如下I)在金屬基座的內(nèi)表面或PCB板的背面涂覆第一焊錫膏，錫膏厚度約0. 2-1. 2mm ；3 )將PCB板貼裝在金屬基座上；4)進(jìn)行焊接過程b)，將金屬基座放在加熱設(shè)備上，將開口腔結(jié)構(gòu)嵌入在加熱設(shè)備的加熱頭上，將溫度加熱至160°C _175°C，開始熔錫后2-3分鐘取出并進(jìn)行冷卻； 5) PCB板的正面涂覆ー層條狀或網(wǎng)格狀的第二焊錫膏，錫膏厚度約0. 2-1. 2mm ；6 )將LED燈珠貼在PCB板的正面；7)焊接過程a)，將PCB板放在加熱設(shè)備上，將開口腔結(jié)構(gòu)嵌入在加熱設(shè)備的加熱頭上，將溫度加熱至140°C _155°C，開始熔錫后2-4分鐘取出并進(jìn)行冷卻。三、將焊接過程a)和焊接過程b)同時(shí)進(jìn)行，具體步驟如下I)金屬基座的內(nèi)表面鍍鎳之后涂覆第一焊錫膏，或在PCB板的背面涂覆第一焊錫膏，錫膏厚度約0. 2-1. 2mm ；2)貼裝PCB板，將PCB板與金屬基座貼在一起；3) PCB板的正面涂覆ー層條狀或網(wǎng)格狀的第二焊錫膏，錫膏厚度約0. 2-1. 2mm ；4 )將LED燈珠貼在PCB板的正面；5)加熱，將金屬基座放在加熱設(shè)備上，將開口腔結(jié)構(gòu)嵌入在加熱設(shè)備的加熱頭上，將溫度加熱至140°C _160°C，開始熔錫后2-4分鐘取出并進(jìn)行冷卻。焊接過程的優(yōu)選方案為焊接過程a)和焊接過程b)同時(shí)進(jìn)行，以節(jié)省加工時(shí)間和生產(chǎn)成本。針對(duì)不同形狀，不同大小的燈具結(jié)構(gòu)，可以采用可更換式的加熱頭(加熱治具)。加熱過程的優(yōu)選方案為在加熱頭上設(shè)有熱電偶式或熱電阻式的第一溫度傳感器，還設(shè)有對(duì)第二焊錫膏層進(jìn)行溫度檢測(cè)的紅外式的第二溫度傳感器，當(dāng)焊錫膏層(包括第ー焊錫膏層、第二焊錫膏層)的溫度達(dá)到設(shè)定溫度最高值時(shí)，停止加熱，當(dāng)焊錫膏層的溫度達(dá)到設(shè)定溫度中間值時(shí)，加熱設(shè)備以間歇方式進(jìn)行加熱，當(dāng)焊錫膏層的溫度達(dá)到設(shè)定溫度最低值時(shí)，加熱設(shè)備減少間歇式加熱的占空比(即增加每個(gè)脈沖周期的加熱時(shí)間)，以提高加熱速度。在恒溫加熱(即保溫)過程中，加熱頭的溫度高于焊錫膏層的溫度2-5度，這取決于金屬基座本體的厚度，及焊錫膏層至加熱頭的距離(這個(gè)溫差根據(jù)具體的產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，根據(jù)實(shí)際的溫度測(cè)量得出)。在焊錫膏層的溫度低于設(shè)定溫度20-30度以下時(shí)，加熱頭以全加熱的方式進(jìn)行加熱；焊錫膏層的溫度與設(shè)定溫度的差值小于20-30度時(shí)，加熱頭以間歇方式進(jìn)行方式進(jìn)行加熱，并逐步增加占空比(即在每個(gè)脈沖周期內(nèi)，減少通電加熱的時(shí)間)。其中的第二溫度傳感器僅需用于新款LED燈具的第一次加熱測(cè)試時(shí)使用。該加熱設(shè)備(此加熱設(shè)備又可稱之為加熱測(cè)試設(shè)備)的控制器能在新款LED燈具的第一次加熱測(cè)試時(shí)經(jīng)過多次的測(cè)試，計(jì)算出最佳的加熱控制模式，通過電氣設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸線(比如RS232或RS485)將該測(cè)試用的加熱設(shè)備計(jì)算出來的加熱控制模式傳輸給其它生產(chǎn)型的加熱設(shè)備。也即為了提高生產(chǎn)效率，以及適應(yīng)產(chǎn)品多祥化的生產(chǎn)需求，在生產(chǎn)過程中，增設(shè)有與各個(gè)加熱設(shè)備聯(lián)機(jī)通訊的加熱測(cè)試設(shè)備，在加熱測(cè)試設(shè)備上設(shè)有的第一溫度傳感器和第二溫度傳感器均為多個(gè)，其數(shù)量依據(jù)LED燈具的具體結(jié)構(gòu)而定。其中的第二焊錫膏，可以根據(jù)不同的LED燈具，選擇常用的無鉛焊錫膏。而第一焊錫膏，其基材優(yōu)選為Sn42/Bi58，其熔點(diǎn)為140度左右，本發(fā)明還可以通過在錫膏Sn42/Bi58中增加輔粉的方式，進(jìn)而改變其熔點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)不同環(huán)境溫度下的錫焊。本發(fā)明直焊式LED燈具結(jié)構(gòu)的加工方法的另外ー種實(shí)施例，也可以采用以下的步驟步驟1，鍍鎳在鋁基座表面上電鍍上ー鎳層；步驟2，鋁基座刮錫膏清除鋁基座鍍鎳層表面的殘留物并在該鍍鎳層上均勻平 鋪ー層無氯無鉛焊錫膏；步驟3，銅基板刮錫膏清除銅基板表面上的殘留物并在該已清潔的表面上均勻平鋪ー層無氯無鉛焊錫膏；步驟4，加熱焊接將銅基板上鋪有錫膏的一面與鋁基座上鋪有錫膏的表面貼合后，放入恒溫臺(tái)加熱使得銅基板上的錫膏層與鋁基座上的錫膏層融為一體；步驟5，冷卻將銅基板和鋁基座的組合件從恒溫臺(tái)拿出后冷卻至常溫，得到LED、銅基板和鋁基座(或路燈鋁外殼)焊接的LED燈散熱結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例中，在加熱焊接步驟中，恒溫臺(tái)的加熱溫度為180°C，加熱時(shí)間為lOmin + O. 5min。在本實(shí)施例中，在鋁基座刮錫膏的步驟中，無氯無鉛焊錫膏的厚度為0. 2-0. 3mm,熔點(diǎn)為140°C，錫膏的材質(zhì)為Sn42/Bi58。在本實(shí)施例中，在銅基板刮錫膏的步驟中，無氯無鉛焊錫膏的厚度為0. 2-0. 3mm,熔點(diǎn)為140°C，錫膏的材質(zhì)為Sn42/Bi58。在本實(shí)施例中，在銅基板刮錫膏的步驟之前，還包括在銅基板上貼上LED燈珠的步驟。燈珠直接貼在銅基板上，采用支架或者直接用COB封裝的形式制作，均屬于對(duì)本發(fā)明的簡(jiǎn)單變形或者變換，落入本發(fā)明的保護(hù)范圍?？梢岳斫獾氖?，銅基板具有高導(dǎo)熱、高散熱的特性，當(dāng)LED焊接到銅基板上，接通電源，首先吸收熱量的就是銅基板，受限于銅基板的散熱面積小、價(jià)格高的問題，需要用到鋁基座來協(xié)助散熱。本發(fā)明直接將銅基板上的LED熱量散發(fā)到后面的散熱器(鋁散熱基座)上，使其有最佳效益，并確保LED溫結(jié)保持在55°C左右，保證燈具的長(zhǎng)壽命工作。在本實(shí)施例中，在冷卻的步驟之后，還包括在常溫下清除LED、銅基板和鋁基座(或燈具鋁外殼)焊接的LED燈散熱結(jié)構(gòu)表面的殘留物的步驟。清除LED燈散熱結(jié)構(gòu)表面的殘留物，可以改善LED的外觀，保證其性能。綜上所述，本發(fā)明直焊式LED燈具結(jié)構(gòu)，采用了將PCB板和直接具有散熱作用的金屬基座焊接在一起的方法，熱阻減小，提高散熱速度，減少LED燈珠的光衰，提高LED燈具的使用壽命。并進(jìn)ー步優(yōu)化了 LED燈具的整體結(jié)構(gòu)，使其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)更趨于小型化。本發(fā)明加工方法采用局部加熱方式，減少了傳統(tǒng)的回流焊加熱方式對(duì)LED燈珠的損壞；并且可以采用LED燈珠、PCB板、金屬基座三者之間的同步焊接，進(jìn)ー步優(yōu)化了生產(chǎn)エ藝，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本；有助于LED燈具的廣泛應(yīng)用，為地球的節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)提供技術(shù)支持。相較于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本發(fā)明提供的LED、銅基板和鋁基座(散熱器或燈具的外殼)焊接的LED燈散熱結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)エ藝，將鋁基座表面鍍有ー鎳層，然后在鎳層表面覆蓋ー層焊錫，利用焊錫焊接鋁基座和銅基板，得到本發(fā)明的結(jié)構(gòu)。這樣，焊接有LED燈珠的銅基板直接通過焊錫層與鋁基座連接，散熱效果好，不會(huì)因散熱粘合劑產(chǎn)生高結(jié)溫而影響LED的使用壽命。上述僅以實(shí)施例來進(jìn)ー步說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，以便于讀者更容易理解，但不代表本發(fā)明的實(shí)施方式僅限于此，任何依本發(fā)明所做的技術(shù)延伸或再創(chuàng)造，均受本發(fā)明的 保護(hù)。本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.直焊式LED燈具結(jié)構(gòu)，其特征在于包括LED燈珠、PCB板和金屬基座，所述PCB板的一面固定有所述的LED燈珠，另一面設(shè)有第一焊錫膏層，所述金屬基座上設(shè)有鍍鎳層，所述的PCB板通過設(shè)有的第一焊錫膏層與金屬基座具有鍍鎳層的一面焊接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的直焊式LED燈具結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的PCB板是金屬PCB板或電木PCB板，所述金屬PCB板是覆銅PCB板、全銅PCB板或鋁PCB板；所述的金屬基座為散熱器或金屬外殼。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的直焊式LED燈具結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的LED燈珠為若干個(gè)；所述的PCB板還設(shè)有用于焊接固定LED燈珠的第二焊錫膏層。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的直焊式LED燈具結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的金屬基座設(shè)有用于焊接加熱的開ロ腔結(jié)構(gòu)，該開ロ腔結(jié)構(gòu)的底部位置對(duì)應(yīng)于PCB板的固定位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的直焊式LED燈具結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的開口腔結(jié)構(gòu)至少包括一個(gè)直形槽或至少ー個(gè)凹腔。
6.直焊式LED燈具結(jié)構(gòu)的加工方法，主要包括以下ニ個(gè)焊接過程 a)采用第二焊錫膏將LED燈珠焊接在PCB板上； b)采用第一焊錫膏將PCB板焊接在金屬基座上； 其中，焊接過程b)是通過加熱設(shè)備對(duì)金屬基座的外表面進(jìn)行局部加熱，通過金屬基座本體的熱傳導(dǎo)對(duì)金屬基座的鍍鎳層的加熱，該局部加熱區(qū)域位于PCB板固定位置的反面；該加熱設(shè)備設(shè)于金屬基座的下方，該加熱設(shè)備設(shè)有伸入至金屬基座的開口腔結(jié)構(gòu)內(nèi)的加熱頭。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的直焊式LED燈具結(jié)構(gòu)的加工方法，其特征在于先進(jìn)行焊接過程a)，再進(jìn)行焊接過程b)，具體步驟如下 1)PCB板的正面涂覆ー層條狀或網(wǎng)格狀的第二焊錫膏，錫膏厚度約0. 2-1. 2mm ； 2)將LED燈珠貼在PCB板的正面； 3)焊接過程a)，將PCB板放在加熱設(shè)備上，加熱至150°C_160°C，開始熔錫后3_5分鐘取出并進(jìn)行冷卻； 4)在PCB板的背面或金屬基座的內(nèi)表面涂覆第一焊錫膏，錫膏厚度約0.2-1. 2mm ； 5)將PCB板貼裝在金屬基座上； 6)焊接過程b)，將金屬基座放在加熱設(shè)備上，將開口腔結(jié)構(gòu)嵌入在加熱設(shè)備的加熱頭上，將溫度加熱至145°C _165°C，開始熔錫后3-5分鐘取出并進(jìn)行冷卻。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的直焊式LED燈具結(jié)構(gòu)的加工方法，其特征在于先進(jìn)行焊接過程b)，再進(jìn)行焊接過程a)，具體步驟如下 I)在金屬基座的內(nèi)表面或PCB板的背面涂覆第一焊錫膏，錫膏厚度約0. 2-1. 2mm ； 3)將PCB板貼裝在金屬基座上； 4)進(jìn)行焊接過程b)，將金屬基座放在加熱設(shè)備上，將開口腔結(jié)構(gòu)嵌入在加熱設(shè)備的加熱頭上，將溫度加熱至160°C _175°C，開始熔錫后2-3分鐘取出并進(jìn)行冷卻； 5)PCB板的正面涂覆ー層條狀或網(wǎng)格狀的第二焊錫膏，錫膏厚度約0. 2-1. 2mm ； 6)將LED燈珠貼在PCB板的正面； 7)焊接過程a)，將PCB板放在加熱設(shè)備上，將開ロ腔結(jié)構(gòu)嵌入在加熱設(shè)備的加熱頭上，將溫度加熱至140°C _155°C，開始熔錫后2-4分鐘取出并進(jìn)行冷卻。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的直焊式LED燈具結(jié)構(gòu)的加工方法，其特征在于焊接過程a)和焊接過程b)同時(shí)進(jìn)行，具體步驟如下 1)金屬基座的內(nèi)表面鍍鎳之后涂覆第一焊錫膏，或在PCB板的背面涂覆第一焊錫膏，錫膏厚度約0. 2-1. 2mm ； 2)貼裝PCB板，將PCB板與金屬基座貼在一起； 3)PCB板的正面涂覆ー層條狀或網(wǎng)格狀的第二焊錫膏，錫膏厚度約0. 2-1. 2mm ； 4)將LED燈珠貼在PCB板的正面； 5)加熱，將金屬基座放在加熱設(shè)備上，將開ロ腔結(jié)構(gòu)嵌入在加熱設(shè)備的加熱頭上，將溫度加熱至140°C _160°C，開始熔錫后2-4分鐘取出并進(jìn)行冷卻。
10.直焊式LED燈具結(jié)構(gòu)的加工方法，其特征在于包括以下步驟 鍍鎳在鋁基座表面上電鍍上ー鎳層； 鋁基座刮錫膏清除鋁基座鍍鎳層表面的殘留物并在該鍍鎳層上均勻平鋪ー層無氯無鉛焊錫骨； 銅基板刮錫膏清除銅基板表面上的殘留物并在該已清潔的表面上均勻平鋪一層無氯無鉛焊錫膏； 加熱焊接將銅基板上鋪有錫膏的一面與鋁基座上鋪有錫膏的表面貼合后，放入恒溫臺(tái)加熱使得銅基板上的錫膏層與鋁基座上的錫膏層融為一體； 冷卻將銅基板和鋁基座的組合件從恒溫臺(tái)拿出后冷卻至常溫，得到銅基板和鋁基座焊接的LED燈具散熱結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種直焊式LED燈具結(jié)構(gòu)及其加工方法。直焊式LED燈具結(jié)構(gòu)，包括LED燈珠、PCB板和金屬基座，所述PCB板的一面固定有所述的LED燈珠，另一面設(shè)有第一焊錫膏層，所述金屬基座上設(shè)有鍍鎳層，所述的PCB板通過設(shè)有的第一焊錫膏層與金屬基座具有鍍鎳層的一面焊接。本發(fā)明采用了將PCB板和直接具有散熱作用的金屬基座焊接在一起的方法，熱阻減小，提高散熱速度，減少LED燈珠的光衰，提高LED燈具的使用壽命。并進(jìn)一步優(yōu)化了LED燈具的整體結(jié)構(gòu)，使其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)更趁于小型化。本發(fā)明加工方法進(jìn)一步優(yōu)化了生產(chǎn)工藝，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本；有助于LED燈具的廣泛應(yīng)用，為地球的節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)提供技術(shù)支持。
文檔編號(hào)F21S2/00GK102954379SQ20121043831
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月20日
發(fā)明者李艷潮, 林培林 申請(qǐng)人:林培林