本發(fā)明涉及一種照明燈具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，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(shù)：

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(gè)比較復(fù)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(fù)責(zé)，這其中信息的傳遞以及各項(xiàng)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(jié)合在一起的，當(dāng)芯片發(fā)光時(shí)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(shè)計(jì)一種以簡化燈具的生產(chǎn)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(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在一種新型便組裝的一體化燈具設(shè)計(jì)及其制造方法。該方法不僅能夠簡化燈具的制造結(jié)構(gòu)，還能保證光源在保持顯色指數(shù)的同時(shí)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(shù)方案實(shí)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(kuò)散板、散熱器和驅(qū)動(dòng)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(kuò)散板依次設(shè)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(qū)動(dòng)電源連接。

進(jìn)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(gè)對角處的孔與底座背面設(shè)有的凸出銷對應(yīng)匹配；底座上設(shè)有兩個(gè)定位孔，用于將底座固定在散熱器上。

進(jìn)一步地，反射杯外側(cè)設(shè)有凸起齒紋，與底座內(nèi)圈設(shè)有的齒紋過渡配合實(shí)現(xiàn)卡緊連接。

進(jìn)一步地，所述反射杯內(nèi)側(cè)設(shè)有第一階梯槽、第二階梯槽；反射杯底部設(shè)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(kuò)散板，擴(kuò)散板通過所述卡扣與反射杯固定。

進(jìn)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(yīng)反射杯匹配；所述擴(kuò)散板材料為pmma，直徑為62mm，厚度為1.2mm，規(guī)格與對應(yīng)反射杯匹配；所述反射杯的材料為pc材料表面鍍鋁。

進(jìn)一步地，led光源基板中的led芯片組采用cob封裝但不點(diǎn)熒光粉。

進(jìn)一步地，所述采用cob封裝但不點(diǎn)熒光粉包括固晶、焊線、圍壩、點(diǎn)膠四個(gè)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(jìn)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(jìn)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(kuò)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(gè)對角處的孔與底座背面凸出的銷對應(yīng)匹配；

第二步：在led光源基板背面均勻地涂滿導(dǎo)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(yīng)整齊，用螺釘固定在一起；

第三步：反射杯外側(cè)的設(shè)有的凸起齒紋201與底座內(nèi)圈的齒紋102成過渡配合，實(shí)現(xiàn)匹配卡緊；

第四步：反射杯內(nèi)側(cè)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(nèi)側(cè)還設(shè)有第二階梯槽203，反射杯底部設(shè)有卡扣204，將做好的擴(kuò)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(qū)動(dòng)電源接口用串行接線連接起來。

進(jìn)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(shè)計(jì)與制作：根據(jù)點(diǎn)膠機(jī)的構(gòu)造，設(shè)計(jì)并制作與點(diǎn)膠機(jī)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(diǎn)膠機(jī)上；

(2)熒光膠體的調(diào)配與點(diǎn)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(nèi)壁與底部后，將調(diào)配好的熒光膠體用點(diǎn)膠機(jī)在玻璃模具的凹槽內(nèi)進(jìn)行點(diǎn)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(zhì)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(diǎn)膠后的熒光膠體的平面低于凹槽頂部；

(3)固化：點(diǎn)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(zhuǎn)入高溫烤箱中烘烤，使凹槽內(nèi)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(shí)；所述高溫烤箱中烘烤是在150～155℃烘烤2～5小時(shí)；

(4)脫模：將固化后的熒光膠體輕刮脫離凹槽內(nèi)壁，得到所述遠(yuǎn)程涂覆熒光粉片。

所述的驅(qū)動(dòng)電源按照中國專利申請?zhí)?01510489804.7、名稱為一種單片機(jī)進(jìn)行數(shù)字控制的可調(diào)光驅(qū)動(dòng)光源進(jìn)行制備。

所述的底座經(jīng)由與基板的匹配設(shè)計(jì)后，畫出圖紙并開模制備；

所述的反射杯，先通過軟件建立遠(yuǎn)程涂覆的基本模型進(jìn)行仿真，得到各方面效果最佳的反射杯物理模型，再對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，與對應(yīng)的底座、熒光粉片和擴(kuò)散板進(jìn)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(lán)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(shí)間為1.5-2小時(shí)；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(nèi)，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(diǎn)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(yīng)至少高于圍壩圈內(nèi)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(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)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(yuǎn)程涂覆這一理論基礎(chǔ)，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(yuǎn)程涂覆打破了傳統(tǒng)cob封裝時(shí)芯片與熒光粉緊密結(jié)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(shí)例中一體化燈具底座的背面和正面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2a、圖2b分別為一體化燈具的反射杯結(jié)構(gòu)正視圖和側(cè)視圖；

圖3為一體化燈具熒光粉片結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為一體化燈具擴(kuò)散板結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為一體化燈具的裝配關(guān)系示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合符合和具體實(shí)施例對本發(fā)明的實(shí)施進(jìn)行說明，但本發(fā)明的實(shí)施和保護(hù)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(kuò)散板4、散熱器和驅(qū)動(dòng)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(kuò)散板依次設(shè)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(qū)動(dòng)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(gè)對角處的孔與底座背面設(shè)有的凸出銷103對應(yīng)匹配；底座上設(shè)有兩個(gè)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(cè)設(shè)有凸起齒紋201，與底座內(nèi)圈設(shè)有的齒紋102過渡配合實(shí)現(xiàn)卡緊連接。所述反射杯內(nèi)側(cè)設(shè)有第一階梯槽202、第二階梯槽203；反射杯底部設(shè)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(kuò)散板，擴(kuò)散板通過所述卡扣204與反射杯固定。

作為實(shí)例，所述熒光粉片直徑為60mm，厚度為1.0mm-1.5mm，規(guī)格與對應(yīng)反射杯匹配；所述擴(kuò)散板材料為pmma，直徑為62mm，厚度為1.2mm，規(guī)格與對應(yīng)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(diǎn)熒光粉。所述采用cob封裝但不點(diǎn)熒光粉包括固晶、焊線、圍壩、點(diǎn)膠四個(gè)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(jìn)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(shí)例，所述的反射杯，先通過軟件建立遠(yuǎn)程涂覆的基本模型進(jìn)行仿真，得到各方面效果最佳的反射杯物理模型，再對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，與對應(yīng)的底座、熒光粉片和擴(kuò)散板進(jìn)行匹配后畫出圖紙并開模制備；

所述的擴(kuò)散板為直徑62mm，厚度1.2mm的板，材質(zhì)為pc。

作為實(shí)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(lán)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(shí)間為1.5-2小時(shí)；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(nèi)，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(diǎn)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(yīng)至少高于圍壩圈內(nèi)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(shí)例設(shè)計(jì)一個(gè)25w的一體化燈具。

led光源基板采用藍(lán)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(gè)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(jìn)150℃烤箱烘烤1.5小時(shí)后取出；

焊線：將取出的已固晶的陶瓷基板進(jìn)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(jìn)行圍壩，圍壩高度不低于0.5mm；

點(diǎn)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(jī)進(jìn)行脫泡。將已經(jīng)脫泡的透明膠體通過點(diǎn)膠機(jī)設(shè)置既定體積后點(diǎn)入基板的圍壩圈中，并放進(jìn)150℃烤箱烘烤8小時(shí)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(gè)對角處的孔與底座背面凸出的銷對應(yīng)匹配；

(2)在基板背面均勻地涂滿導(dǎo)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(yīng)整齊，用螺釘將將其固定在一起；

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

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

(6)把基板接口和驅(qū)動(dòng)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(jù)如表1所示。