一種無基板led燈及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無基板LED燈及其制備方法，包括底座和LED燈珠，所述底座上通過靜電噴涂可選擇性金屬化的粉末涂料后，再通過激光蝕刻和化學(xué)鍍形成得到電路層和導(dǎo)熱層，LED燈珠的引腳焊接在電路層上，使該LED燈珠與該電路層形成導(dǎo)電通路，LED燈珠的底部緊貼于導(dǎo)熱層，便于LED燈珠的熱量傳導(dǎo)至底座，通過耐高溫、高導(dǎo)熱、高導(dǎo)電的耐高溫聚酰胺組合物注塑成底座。本發(fā)明不需要使用電路基板，直接在底座上成型線路層，將LED燈珠直接安裝在底座上，節(jié)省了成本。
【專利說明】一種無基板LED燈及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及LED燈【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種無基板且散熱效果好的無基板LED燈及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著LED技術(shù)的發(fā)展與成熟，LED的指標(biāo)日益提高，LED照明產(chǎn)品以其壽命長，節(jié)能環(huán)保等特點(diǎn)得到了越來越多的應(yīng)用。單顆LED燈發(fā)熱相對集中，產(chǎn)生的熱量較大，解決散熱問題是關(guān)鍵。
[0003]但是，目前LED燈多是把LED燈珠焊接在鋁基板或陶瓷基板上，再把鋁基板或陶瓷基板和支座連接，因此，LED燈珠和支座之間隔了一層鋁基板或陶瓷基板。由于鋁基板或陶瓷基板的存在，增大了 LED燈珠和支座之間的熱阻，降低了散熱的功效，導(dǎo)致LED燈珠的使用壽命大大縮短。此外，同時(shí)鋁基板的成本高、制作工藝復(fù)雜、電絕緣性能較差；陶瓷基板需要高溫?zé)Y(jié)成型、工藝復(fù)雜、價(jià)格昂貴、機(jī)械性能差且易碎。因此，目前的LED燈的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造成本高、制作工藝復(fù)雜且散熱效果不好。專利CN201210510374.9公開了一種無基板LED燈及其制備方法，其是將可選擇性金屬化、耐高溫、高導(dǎo)熱的絕緣塑料注塑制成所述底座，并對所述底座進(jìn)行激光活化后形成電路層和導(dǎo)熱層。但是，該專利使用制造成本較高的高導(dǎo)熱絕緣塑料作為基材，且其把可選擇性金屬化的助劑加入到絕緣塑料中，使用量較大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是無基板LED燈及其制備方法，拋棄傳統(tǒng)的電路基板，將LED燈珠直接安裝在底座上，節(jié)省成本。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，一方面，本發(fā)明提供了一種無基板LED燈，包括底座和LED燈珠，所述底座上通過靜電噴涂可選擇性金屬化的粉末涂料后，再通過激光蝕刻和化學(xué)鍍形成得到電路層和導(dǎo)熱層，LED燈珠的引腳焊接在電路層上，與該電路層形成導(dǎo)電通路，LED燈珠的底部緊貼于導(dǎo)熱層，便于LED燈珠的熱量傳導(dǎo)至底座。
[0006]所述底座由耐高溫、高導(dǎo)熱、高導(dǎo)電的耐高溫聚酰胺組合物注塑制成。
[0007]所述電路層的厚度為0.005mm?0.4mm。
[0008]所述導(dǎo)熱層的厚度為0.005mm?0.4mm。
[0009]通過直接在底座上設(shè)置電路層和導(dǎo)熱層，將LED燈珠直接安裝在電路層上，節(jié)省了傳統(tǒng)的基板部件，節(jié)省制作成本，并且利用底座直接傳導(dǎo)熱量來實(shí)現(xiàn)散熱目的，方便快捷。
[0010]另一方面，本發(fā)明還提供了一種無基板LED燈的制備方法，包括以下步驟:
(1)將耐高溫、高導(dǎo)熱、高導(dǎo)電的耐高溫聚酰胺組合物通過注塑機(jī)注塑制成底座，其注塑溫度為280?330°C ；
(2)將可選擇性金屬化的粉末涂料通過靜電噴涂在底座上，并進(jìn)行烘烤固化； (3)在計(jì)算機(jī)上繪制完成應(yīng)用到所述底座上的電路層和導(dǎo)熱層的線路圖；
(4)用激光器將聚焦激光束投射在底座上，并按照繪制完成的線路圖對底座進(jìn)行激光蝕刻，使該底座上被激光投射過的區(qū)域發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)，還原出金屬離子，形成金屬晶核層，再通過激光蝕刻來形成一個(gè)增附表面，使金屬晶核層與底座粘合更加牢固；
(5)采用化學(xué)鍍的方法在底座上的激光蝕刻區(qū)形成電路層和導(dǎo)熱層；
(6)電路層和導(dǎo)熱層形成后，把LED燈珠的底部緊貼于導(dǎo)熱層，并把該LED燈珠的引腳焊接在電路層上，使LED燈珠與電路層之間形成導(dǎo)電通路；
(7)完成無基板LED燈的制備。
[0011]所述步驟(2)中的烘烤固化為在100?250°C的溫度下烘烤固化5?60分鐘。
[0012]所述步驟(4)中的激光蝕刻采用波長為lOOOnm、能量為200mJ/cm2的激光束。
[0013]所述的耐高溫聚酰胺組合物，由以下重量份的原料制備而成:
耐高溫聚酰胺60?90份，
導(dǎo)電石墨10?40份，
耐高溫聚酰胺與導(dǎo)電石墨的重量份總和為100份，
聚溴化苯乙烯6?15份，
含銻化合物3?8份，
抗氧劑0.1?I份，
潤滑劑0.1?I份，
玻璃纖維2?30份；
將以上原料按比例混合置于螺桿擠出機(jī)內(nèi)制備得到耐高溫聚酰胺組合物。
[0014]所述的耐高溫聚酰胺組合物是通過螺桿擠出機(jī)制備而得，其擠出溫度為260?330°C，螺桿轉(zhuǎn)速為100?500rpm。
[0015]將可選擇性金屬化的粉末涂料通過靜電噴涂在底座上的制備方法得到的無基板LED燈，其使用可選擇性金屬化助劑的用量較少，制造成本較低，并且使用可選擇性金屬化的粉末涂料對底座的力學(xué)性能無影響。另外，本制備方法拋棄了傳統(tǒng)的電路基板，將LED燈珠直接安裝在底座上，也節(jié)省了制造成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]附圖1為本發(fā)明無基板LED燈的結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖2為本發(fā)明無基板LED燈的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]以下是本發(fā)明零部件符號標(biāo)記說明:
底座-10，電路層-11，導(dǎo)熱層-12，LED燈珠-20，LED燈珠引腳21。

【具體實(shí)施方式】
[0018]為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0019]本發(fā)明公開了一種無基板LED燈，如附圖1和2所示，包括底座10及該底座10上的若干LED燈珠20，底座10通過靜電噴涂可選擇性金屬化的粉末涂料后，再通過激光蝕刻和化學(xué)鍍形成得到電路層11和導(dǎo)熱層12，LED燈珠20的引腳21焊接在電路層11上，使得LED燈珠20與電路層11形成導(dǎo)電通路，LED燈珠20的底部緊貼于導(dǎo)熱層12，便于LED燈珠20產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)至底座10，從而實(shí)現(xiàn)熱量的及時(shí)散發(fā)。通過直接在底座10上設(shè)置電路層11，摒棄掉傳統(tǒng)的基板，將LED燈珠20直接安裝在底座10的電路層11上，節(jié)省制作成本。
[0020]該底座10具備耐高溫、高導(dǎo)熱、高導(dǎo)電的特點(diǎn)，其耐高溫性可以使底座10在高溫下不易變形，其高導(dǎo)熱性便于LED燈珠20產(chǎn)生的熱量快速通過底座10散發(fā)出去，延長LED燈的使用壽命，其高導(dǎo)電性使底座10更易靜電噴涂上可選擇性金屬化的粉末涂料。
[0021]此外，在具體設(shè)置電路層11和導(dǎo)熱層12的時(shí)候，將該電路層11和導(dǎo)熱層12間隔設(shè)置。電路層11的厚度為0.005mm?0.4mm ,導(dǎo)熱層12的厚度為0.005mm?0.4mm,如電路層11的厚度可具體為0.005mm，或者0.01mm，或者0.4mm，導(dǎo)熱層12的厚度可具體為0.005mm,或者0.0lmm,或者0.4mm,具體大小可根據(jù)實(shí)際需要在上述區(qū)間范圍內(nèi)選擇設(shè)定。LED燈珠20的功率通常為5W。
[0022]另一方面，本發(fā)明還公開了一種無基板LED燈的制備方法，包括以下步驟:
(I)將耐高溫、高導(dǎo)熱、高導(dǎo)電的耐高溫聚酰胺組合物通過注塑機(jī)注塑制成底座，其注塑溫度為280?320°C，該底座的形狀、大小根據(jù)LED燈的應(yīng)用場合靈活設(shè)定。
[0023](2)將可選擇性金屬化的粉末涂料通過靜電噴涂在底座上，并進(jìn)行烘烤固化。粉末涂料為可選擇性金屬化的粉末涂料，使底座表面具有一涂料層。并且在進(jìn)行烘烤固化的時(shí)候，在100?250°C的溫度下烘烤固化5?60分鐘，如可具體選擇在100°C的溫度下烘烤固化60分鐘，或者在150°C的溫度下烘烤固化30分鐘，或者在250°C的溫度下烘烤固化5分鐘。
[0024](3)在計(jì)算機(jī)上繪制完成應(yīng)用到所述底座上的電路層和導(dǎo)熱層的線路圖；
(4)用激光器將聚焦激光束(波長為lOOOnm、能量為200mJ/cm2)投射在底座上，并按照繪制完成的線路圖對底座進(jìn)行激光蝕刻，使該底座上被激光投射過的區(qū)域發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)，還原出金屬離子，形成金屬晶核層，再通過激光蝕刻來形成一個(gè)增附表面，使金屬晶核層與底座粘合更加牢固；
(5)采用化學(xué)鍍的方法在底座上的激光蝕刻區(qū)形成電路層和導(dǎo)熱層；
(6)電路層和導(dǎo)熱層形成后，把LED燈珠的底部緊貼于導(dǎo)熱層，并把該LED燈珠的引腳焊接在電路層上，使LED燈珠與電路層之間形成導(dǎo)電通路；
(7)完成無基板LED燈的制備。
[0025]此外，底座10為耐高溫聚酰胺組合物注塑制成，該組合物由以下重量份的原料制備而成:
耐高溫聚酰胺60?90份，
導(dǎo)電石墨10?40份，
耐高溫聚酰胺與導(dǎo)電石墨的重量份總和為100份，
聚溴化苯乙烯6?15份，
含銻化合物3?8份，
抗氧劑0.1?I份，
潤滑劑0.1?I份，
玻璃纖維2?30份，
將以上原料按照比例混合，然后將混合后的原料置于螺桿擠出機(jī)中制備得到耐高溫聚酰胺組合物。在制備時(shí)，螺桿擠出機(jī)的擠出溫度為260?330°C，螺桿轉(zhuǎn)速為100?500rpm。
[0026]該組合物具體的配方重量份設(shè)定，可根據(jù)底座10的實(shí)際需要在上述區(qū)間范圍內(nèi)選擇設(shè)定。
[0027]如可具體選擇該組合物由以下重量份的原料制備而成:
耐高溫聚酰胺60份，
導(dǎo)電石墨40份，
耐高溫聚酰胺與導(dǎo)電石墨的重量份總和為100份，
聚溴化苯乙烯6份，
含銻化合物3份，
抗氧劑0.1份，
潤滑劑0.1份，
玻璃纖維2份，
螺桿擠出機(jī)各區(qū)的擠出溫度分別為260°C、290°C、310°C、310°C、310°C、310°C，螺桿轉(zhuǎn)速為 lOOrpm。
[0028]也可具體選擇該組合物由以下重量份的原料制備而成:
耐高溫聚酰胺90份，
導(dǎo)電石墨10份，
耐高溫聚酰胺與導(dǎo)電石墨的重量份總和為100份，
聚溴化苯乙烯15份，
含銻化合物8份，
抗氧劑I份，
潤滑劑I份，
玻璃纖維30份，
螺桿擠出機(jī)各區(qū)的擠出溫度分別為280 V、320 V、330 V、330 V、330 V、320 V，螺桿轉(zhuǎn)速為 500rpm。
[0029]也可具體選擇該組合物由以下重量份的原料制備而成:
耐高溫聚酰胺75份，
導(dǎo)電石墨25份，
耐高溫聚酰胺與導(dǎo)電石墨的重量份總和為100份，
聚溴化苯乙烯8份，
含銻化合物4份，
抗氧劑0.2份，
潤滑劑0.2份，
玻璃纖維15份，
螺桿擠出機(jī)各區(qū)的擠出溫度分別為280°C、300°C、310°C、315°C、315°C、310°C，螺桿轉(zhuǎn)速為 300rpm。
[0030]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種無基板LED燈，包括底座和LED燈珠，其特征在于，所述底座上通過靜電噴涂可選擇性金屬化的粉末涂料后，再通過激光蝕刻和化學(xué)鍍形成得到電路層和導(dǎo)熱層，LED燈珠的引腳焊接在電路層上，與該電路層形成導(dǎo)電通路，LED燈珠的底部緊貼于導(dǎo)熱層，便于LED燈珠的熱量傳導(dǎo)至底座；所述底座由耐高溫、高導(dǎo)熱、高導(dǎo)電的耐高溫聚酰胺組合物注塑制成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無基板LED燈,所述電路層的厚度為0.005mm?0.4mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無基板LED燈,所述導(dǎo)熱層的厚度為0.005mm?0.4mm。
4.一種用于制備權(quán)利要求1所述的無基板LED燈的方法，包括以下步驟: (1)將耐高溫、高導(dǎo)熱、高導(dǎo)電的耐高溫聚酰胺組合物通過注塑機(jī)注塑制成底座，其注塑溫度為280?330°C ； (2)將可選擇性金屬化的粉末涂料通過靜電噴涂在底座上，并進(jìn)行烘烤固化； (3)在計(jì)算機(jī)上繪制完成應(yīng)用到所述底座上的電路層和導(dǎo)熱層的線路圖； (4)用激光器將聚焦激光束投射在底座上，并按照繪制完成的線路圖對底座進(jìn)行激光蝕刻，使該底座上被激光投射過的區(qū)域發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)，還原出金屬離子，形成金屬晶核層，再通過激光蝕刻來形成一個(gè)增附表面，使金屬晶核層與底座粘合更加牢固； (5)采用化學(xué)鍍的方法在底座上的激光蝕刻區(qū)形成電路層和導(dǎo)熱層； (6)電路層和導(dǎo)熱層形成后，把LED燈珠的底部緊貼于導(dǎo)熱層，并把該LED燈珠的引腳焊接在電路層上，使LED燈珠與電路層之間形成導(dǎo)電通路； (7)完成無基板LED燈的制備。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無基板LED燈的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中的烘烤固化為在100?250°C的溫度下烘烤固化5?60分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無基板LED燈的制備方法，其特征在于，所述步驟(4)中的激光蝕刻采用波長為lOOOnm、能量為200mJ/cm2的激光束。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無基板LED燈的制備方法，其特征在于，所述的耐高溫聚酰胺組合物，由以下重量份的原料制備而成: 耐高溫聚酰胺60?90份， 導(dǎo)電石墨10?40份， 耐高溫聚酰胺與導(dǎo)電石墨的重量份總和為100份， 聚溴化苯乙烯6?15份， 含銻化合物3?8份， 抗氧劑0.1?I份， 潤滑劑0.1?I份， 玻璃纖維2?30份； 將以上原料按比例混合置于螺桿擠出機(jī)內(nèi)制備得到耐高溫聚酰胺組合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無基板LED燈的制備方法，其特征在于，在螺桿擠出機(jī)內(nèi)制備耐高溫聚酰胺組合物時(shí)，擠出溫度為260?330°C，螺桿轉(zhuǎn)速為100?500rpm。
【文檔編號】C08K3/04GK104329597SQ201410456521
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月10日
【發(fā)明者】朱懷才, 陳列, 王忠強(qiáng), 唐雪梅, 鐘毅文, 朱正紅, 許環(huán)杰, 徐文明, 林和武 申請人:東莞市信諾橡塑工業(yè)有限公司