CN101922627A - 金属基led单元组装灯板工艺及灯板装置 - Google Patents

Abstract

一种金属基LED单元组装灯板工艺及灯板装置，包括：一金属基LED单元，其表面包括与金属基绝缘的一个以上的焊固焊盘及一LED单元区；一单面覆铜板，所述单面覆铜板上开有一个以上的LED透孔及与焊固焊盘相对应的接固焊盘，所述金属基LED单元焊接于单面覆铜板的接固焊盘之上。本发明的有益效果是：相同尺寸、相同功率、相同效果的LED灯板，本发明因为使用价格低廉的单面覆铜板替代大部分铝基板，成本降为现有技术灯板的40％以下；同时本发明金属基LED单元易于更换，维修成本大大降低。

Description

金属基LED单元组装灯板工艺及灯板装置

【技术领域】

本发明涉及照明灯具以及照明灯具的加工制造工艺，特别是LED灯板的制造工艺，尤其涉及组装结构的LED灯具。

【背景技术】

现有技术中，已经有金属基LED灯板，如图1所示：铝基板4之上是绝缘层3，绝缘层3之上是覆铜板层2，LED灯单元组1坐落在铝基板4上，需要与铝基板4绝缘的部位也都由绝缘层3隔离，覆铜板层2上蚀刻处线路和焊盘。

LED灯单元组1的引出线焊在覆铜板层2上的焊盘上。

图1这种金属基LED灯板有良好的散热性能，铝基板4在装配时，一般都与灯具的金属外壳紧密接触，将LED灯单元组1的热量传导到灯具外壳上散发掉。

图1这种金属基LED灯板价格为2000元人民币/每平方米，价格偏高，而且这种灯板上一个LED灯单元组1损坏后，是无法修复的，要么继续运行，要么整块灯板换掉，造成不必要的浪费。

【发明内容】

为了解决现有技术灯板的价格高的问题，本发明提供了一种金属基LED单元组装灯板工艺及灯板装置。

本发明的设计出发点是：将LED灯单元组所产生的热量传导出去，只要在LED灯单元组周围有一定宽度的金属板即可，只要这些金属板将热量能全部传导到灯具的金属外壳就行。

真正散发热量的是灯具外壳，金属基只是起到热传导作用，因此金属基用不到那么大的面积，本发明制备一些小面积的金属基LED灯板单元，通过单面覆铜板进行电路连接，从而使LED灯板的成本大大降低。

本发明通过采用以下的技术方案来实现：实施金属基LED单元组装灯板工艺，所述工艺包括：

①、首先制备一个以上的金属基LED单元，所述金属基LED单元的表面包括与金属基绝缘的一个以上的焊固焊盘，一LED单元区，所述LED单元区内设置至少一个LED发光管；

②、再制备一单面覆铜板，所述单面覆铜板上开有一个以上的LED透孔，在单面覆铜板的有覆铜面，围LED透孔，制备与金属基LED单元上焊固焊盘相对应的接固焊盘；

③、再在有覆铜面上制备电源正极总线和电源负极总线；

④、接下来，将金属基LED单元的焊固焊盘对准单面覆铜板上相应的接固焊盘，其间已经事先附着焊锡，用加热方法使焊锡融化，对金属基LED单元施加压力，使金属基LED单元平整地与单面覆铜板接触，撤去加热源，焊锡凝固；

⑤、重复步骤④，使单面覆铜板上焊接有一个以上的金属基LED单元；

所述单面覆铜板的总面积与一个以上的金属基LED单元的总面积之比为3～20∶1；

⑥、结束在单面覆铜板上焊接金属基LED单元。

上述工艺方法中，在步骤②，在所述有覆铜面还设置元器件，所述元器件的至少一个焊盘联通电源正极总线或电源负极总线。

上述工艺方法中，可以包括制备一衬板，所述衬板的厚度等于或小于金属基LED单元的厚度，在所述衬板上开有与金属基LED单元形状相同的灯孔，所述灯孔的尺寸大于金属基LED单元；

在所述衬板上还开有器件孔，所述器件孔的形状与元器件形状相符，在衬板上的位置与元器件在单面覆铜板上的位置相对应；

器件孔尺寸大于元器件的边缘尺寸。

在步骤⑥之后，将衬板套住金属基LED单元，扣合在单面覆铜板的有覆铜面上。

除了采用衬板方式，还可以在步骤⑥之后，将一垫片贴在单面覆铜板的有覆铜面上，所述垫片的厚度等于或小于金属基LED单元的厚度。

加装衬板或是垫片，都是为了使金属基LED单元平稳地坐落在灯具外壳内，如果能保证金属基LED单元与外壳良好的接触和安装固定，可以省掉衬板或是垫片。

还可以在灯具外壳内事先制备一些限位部件，顶在单面覆铜板的空档处。

所述LED透孔对准LED单元区，LED发光管发出的光线从LED透孔射出。

根据上述工艺方法设计制作一种金属基LED单元组装灯板装置，所述组装灯板装置包括：

一金属基LED单元，所述金属基LED单元的表面包括与金属基绝缘的一个以上的焊固焊盘，一LED单元区，所述LED单元区内设置至少一个LED发光管；

一单面覆铜板，所述单面覆铜板上开有一个以上的LED透孔；在单面覆铜板的有覆铜面，围LED透孔，有与金属基LED单元上焊固焊盘相对应的接固焊盘，以及电源正极总线和电源负极总线；

所述金属基LED单元的焊固焊盘与单面覆铜板的接固焊盘之间由焊锡焊接，金属基LED单元紧贴连接在单面覆铜板的有覆铜面上。

所述单面覆铜板的有覆铜面上设置有元器件，所述元器件的至少一个焊盘联通电源正极总线或电源负极总线。

在实施方案一，本发明的灯板在安装到灯具外壳内时，金属基LED单元直接坐落在灯具外壳内。

在实施方案二，所述金属基LED单元外套有一衬板，所述衬板的厚度等于或小于金属基LED单元的厚度，在所述衬板上开有与金属基LED单元形状相同的灯孔，所述灯孔的尺寸大于金属基LED单元；所述衬板的灯孔套住金属基LED单元时，衬板贴合在单面覆铜板的有覆铜面上，此时金属基LED单元的背面或与衬板的背面平齐，或稍高于衬板的背面；

所述衬板上还开有器件孔，所述器件孔的形状与元器件形状相符，器件孔在衬板上的位置与元器件在单面覆铜板上的位置相对应；器件孔尺寸大于元器件的边缘尺寸。

在实施方案三，所述单面覆铜板的有覆铜面上贴有垫片，所述垫片的厚度等于或小于金属基LED单元的厚度；

所述LED透孔对准LED单元区，LED发光管发出的光线从LED透孔射出。

所述金属基LED单元的金属基材料包括铝、铝合金、铜、铜合金，当然铁材料也可以应用于此。

本发明的有益效果是：相同尺寸、相同功率、相同效果的LED灯板，本发明因为大量使用价格低廉的单面覆铜板和普通材料的衬板，成本仅为现有技术灯板的40％以下。

本发明的组装式灯板，当任何一个单元损坏，可以用热风机将该单元的焊接焊锡吹化，使该金属基LED单元脱落，然后再焊上一片LED单元，维修成本大大降低。

【附图说明】

图1是现有技术LED灯板的结构示意图；

图2是本发明金属基LED单元组装灯板工艺及灯板装置中小面积的金属基LED单元的示意图；

图3是本发明金属基LED单元组装灯板工艺及灯板装置中小面积的金属基LED单元与单面覆铜板焊接的位置示意图；

图4是本发明金属基LED单元组装灯板工艺及灯板装置中小面积的金属基LED单元与单面覆铜板焊接时的焊盘位置对正示意图；

图5是本发明金属基LED单元组装灯板工艺及灯板装置中衬板的加工示意图；

图6是本发明金属基LED单元组装灯板工艺及灯板装置中衬板加装后的立体示意图；

图7是本发明金属基LED单元组装灯板工艺及灯板装置中垫片加装后的立体示意图。

图中标号：

现有技术灯板 1LED 灯单元组    2覆铜板层 3绝缘层

             4铝基板

本发明       10金属基LED单元   11LED单元区

18LED发光管  13LED 正极引线焊盘  14LED负极引线焊盘

             131正极导线      141负极导线

151第一焊固焊盘   152第二焊固焊盘

153第三焊固焊盘   154第四焊固焊盘

20单面覆铜板      21覆铜板光面      22有覆铜面   23LED透孔

251第一接固焊盘   252第二接固焊盘

253第三接固焊盘   254第四接固焊盘

26电源负极总线    27覆铜板负极导线  28覆铜板正极导线

29电源正极总线

30元器件

40衬板           41灯孔             42器件孔

48垫片

【具体实施方式】

下面结合附图说明及具体实施方式对本发明进一步说明。

如图2～图7所示的本发明的三个优选实施例。

实施一种金属基LED单元组装灯板工艺，所述工艺包括：

①、首先制备一个以上的金属基LED单元10，所述金属基LED单元10的表面包括与金属基绝缘的一个以上的焊固焊盘，一LED单元区11，所述LED单元区11内设置至少一个LED发光管18；

②、再制备一单面覆铜板20，所述单面覆铜板20上开有一个以上的LED透孔23，在单面覆铜板20的有覆铜面22，围LED透孔23，制备与金属基LED单元10上焊固焊盘相对应的接固焊盘；

③、再在有覆铜面22上制备电源正极总线29和电源负极总线26；

④、接下来，将金属基LED单元10的焊固焊盘对准单面覆铜板20上相应的接固焊盘，其间已经事先附着焊锡，用加热方法使焊锡融化，对金属基LED单元10施加压力，使金属基LED单元10平整地与单面覆铜板20接触，撤去加热源，焊锡凝固；

⑤、重复步骤④，使单面覆铜板20上焊接有一个以上的金属基LED单元10；所述单面覆铜板20的总面积与一个以上的金属基LED单元10的总面积之比为3～20∶1；

⑥、结束在单面覆铜板20上焊接金属基LED单元10。

上述工艺方法中，在步骤②，在所述有覆铜面22还设置元器件30，所述元器件30的至少一个焊盘联通电源正极总线29或电源负极总线26。

在上述工艺方法实施方式一，本发明的灯板在安装到灯具外壳内时，金属基LED单元直接坐落在灯具外壳内。

在上述工艺方法实施方式二中，制备一衬板40，所述衬板40的厚度等于或小于金属基LED单元10的厚度，在所述衬板40上开有与金属基LED单元10形状相同的灯孔41，所述灯孔41的尺寸大于金属基LED单元10。

在所述衬板40上还开有器件孔42，所述器件孔42的形状与元器件30形状相符，在衬板40上的位置与元器件30在单面覆铜板20上的位置相对应；

器件孔42尺寸大于元器件30的边缘尺寸。

在步骤⑥之后，将衬板40套住金属基LED单元10，扣合在单面覆铜板20的有覆铜面22上。

在上述工艺方法中的实施方式三，步骤⑥之后，将一垫片48贴在单面覆铜板20的有覆铜面22上，所述垫片48的厚度等于或小于金属基LED单元10的厚度。

上述工艺方法中，所述LED透孔23对准LED单元区11，LED发光管18发出的光线从LED透孔23射出。

根据上述工艺方法设计制造一种金属基LED单元组装灯板装置，所述组装灯板装置包括：

一金属基LED单元10，所述金属基LED单元10的表面包括与金属基绝缘的一个以上的焊固焊盘，一LED单元区11，所述LED单元区11内设置至少一个LED发光管18；

一单面覆铜板20，所述单面覆铜板20上开有一个以上的LED透孔23；在单面覆铜板20的有覆铜面22，围LED透孔23，有与金属基LED单元10上焊固焊盘相对应的接固焊盘，以及电源正极总线29和电源负极总线26；

所述金属基LED单元10的焊固焊盘与单面覆铜板20的接固焊盘之间由焊锡焊接，金属基LED单元10紧贴连接在单面覆铜板20的有覆铜面22上。

如图2～图4所示，金属基LED单元10在本发明中设计为四个焊固焊盘，同时金属基LED单元10设计为方形，这四个焊固焊盘：第一焊固焊盘151，第二焊固焊盘152，第三焊固焊盘153，第四焊固焊盘154分布在金属基LED单元10的四角。

对应的，单面覆铜板20上有四个接固焊盘，这四个接固焊盘：第一接固焊盘251，第二接固焊盘252，第三接固焊盘253，第四接固焊盘254分别与第一焊固焊盘151，第二焊固焊盘152，第三焊固焊盘153，第四焊固焊盘154焊接。

金属基LED单元10有LED正极引线焊盘13和LED负极引线焊盘14，通过正极导线131和负极导线141与焊固焊盘电气连接。

单面覆铜板20上有覆铜板负极导线27和覆铜板正极导线28，将接固焊盘与其他电路连接。

当然，金属基LED单元10可以设计成为圆形、三角形以及其他形状，焊固焊盘的数量也不一定就是四个，但其宗旨与本发明都是相同的，只不过是本发明另外的实施方式而已。

所述单面覆铜板20的有覆铜面22上设置有元器件30，所述元器件30的至少一个焊盘联通电源正极总线29或电源负极总线26。

在实施方式一，本发明的灯板在安装到灯具外壳内时，金属基LED单元10直接坐落在灯具外壳内。

在实施方式二，如图6所示，所述金属基LED单元10外套有一衬板40，所述衬板40的厚度等于或小于金属基LED单元10的厚度，在所述衬板40上开有与金属基LED单元10形状相同的灯孔41，所述灯孔41的尺寸大于金属基LED单元10；所述衬板40的灯孔41套住金属基LED单元10时，衬板40贴合在单面覆铜板20的有覆铜面22上，此时金属基LED单元10的背面或与衬板40的背面平齐，或稍高于衬板40的背面；

在实施方式二，所述衬板40上还开有器件孔42，所述器件孔42的形状与元器件30形状相符，器件孔42在衬板40上的位置与元器件30在单面覆铜板20上的位置相对应；

在实施方式二，如图5所示，器件孔42尺寸大于元器件30的边缘尺寸。

在实施方式三，如图7所示，所述单面覆铜板20的有覆铜面22上贴有垫片48，所述垫片48的厚度等于或小于金属基LED单元10的厚度；

所述LED透孔23对准LED单元区11，LED发光管18发出的光线从LED透孔23射出。

所述金属基LED单元10的金属基材料包括铝、铝合金、铜、铜合金。

当然铁质材料也可以使用。

以图1所示的现有技术全部铝基灯板为例，尺寸28mm ×400mm，上有10个LED灯单元组，成本为22.4元人民币。

而采用本发明的技术，在实施方式二：

金属基LED单元的尺寸为15mm×15mm，共10只，10只的成本为4.50元人民币，尺寸28mm×400mm的单面覆铜板成本1.6元人民币，尺寸28mm×400mm的衬板的成本1.2元人民币，本发明总的成本为7.30元人民币。

本发明的成本仅是现有技术灯板的：7.30÷22.4＝32.5％。

在实施方式一、实施方式三成本会进一步降低。

本发明的再一个好处是金属基LED单元易于更换。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种金属基LED单元组装灯板工艺，其特征在于，所述工艺包括：

①、首先制备一个以上的金属基LED单元(10)，所述金属基LED单元(10)的表面包括与金属基绝缘的一个以上的焊固焊盘，一LED单元区(11)，所述LED单元区(11)内设置至少一个LED发光管(18)；

②、再制备一单面覆铜板(20)，所述单面覆铜板(20)上开有一个以上的LED透孔(23)，在单面覆铜板(20)的有覆铜面(22)，围LED透孔(23)，制备与金属基LED单元(10)上焊固焊盘相对应的接固焊盘；

③、再在有覆铜面(22)上制备电源正极总线(29)和电源负极总线(26)；

④、接下来，将金属基LED单元(10)的焊固焊盘对准单面覆铜板(20)上相应的接固焊盘，其间已经事先附着焊锡，用加热方法使焊锡融化，对金属基LED单元(10)施加压力，使金属基LED单元(10)平整地与单面覆铜板(20)接触，撤去加热源，焊锡凝固；

⑤、重复步骤④，使单面覆铜板(20)上焊接有一个以上的金属基LED单元(10)；

所述单面覆铜板(20)的总面积与一个以上的金属基LED单元(10)的总面积之比为3～20∶1；

⑥、结束在单面覆铜板(20)上焊接金属基LED单元(10)。

2.根据权利要求1所述的金属基LED单元组装灯板工艺，其特征在于：

在步骤②，在所述有覆铜面(22)还设置元器件(30)，所述元器件(30)的至少一个焊盘联通电源正极总线(29)或电源负极总线(26)。

3.根据权利要求1所述的金属基LED单元组装灯板工艺，其特征在于：

制备一衬板(40)，所述衬板(40)的厚度等于或小于金属基LED单元(10)的厚度，在所述衬板(40)上开有与金属基LED单元(10)形状相同的灯孔(41)，所述灯孔(41)的尺寸大于金属基LED单元(10)；

在步骤⑥之后，将衬板(40)套住金属基LED单元(10)，扣合在单面覆铜板(20)的有覆铜面(22)上；

在所述衬板(40)上还开有器件孔(42)，所述器件孔(42)的形状与元器件(30)形状相符，在衬板(40)上的位置与元器件(30)在单面 覆铜板(20)上的位置相对应；

器件孔(42)尺寸大于元器件(30)的边缘尺寸。

4.根据权利要求1所述的金属基LED单元组装灯板工艺，其特征在于：在步骤⑥之后，将一垫片(48)贴在单面覆铜板(20)的有覆铜面(22)上，所述垫片(48)的厚度等于或小于金属基LED单元(10)的厚度。

5.根据权利要求1所述的金属基LED单元组装灯板工艺，其特征在于：

所述LED透孔(23)对准LED单元区(11)，LED发光管(18)发出的光线从LED透孔(23)射出。

6.一种金属基LED单元组装灯板装置，其特征在于，所述组装灯板装置包括：

一金属基LED单元(10)，所述金属基LED单元(10)的表面包括与金属基绝缘的一个以上的焊固焊盘，一LED单元区(11)，所述LED单元区(11)内设置至少一个LED发光管(18)；

一单面覆铜板(20)，所述单面覆铜板(20)上开有一个以上的LED透孔(23)；在单面覆铜板(20)的有覆铜面(22)，围LED透孔(23)，有与金属基LED单元(10)上焊固焊盘相对应的接固焊盘，以及电源正极总线(29)和电源负极总线(26)；

所述金属基LED单元(10)的焊固焊盘与单面覆铜板(20)的接固焊盘之间由焊锡焊接，金属基LED单元(10)紧贴连接在单面覆铜板(20)的有覆铜面(22)上。

7.根据权利要求6所述的金属基LED单元组装灯板装置，其特征在于：

所述单面覆铜板(20)的有覆铜面(22)上设置有元器件(30)，

所述元器件(30)的至少一个焊盘联通电源正极总线(29)或电源负极总线(26)；

所述单面覆铜板(20)的总面积与一个以上的金属基LED单元(10)的总面积之比为3～20∶1。

8.根据权利要求6所述的金属基LED单元组装灯板装置，其特征在于：

所述金属基LED单元(10)外套有一衬板(40)，所述衬板(40)的厚度等于或小于金属基LED单元(10)的厚度，在所述衬板(40)上 开有与金属基LED单元(10)形状相同的灯孔(41)，所述灯孔(41)的尺寸大于金属基LED单元(10)；所述衬板(40)的灯孔(41)套住金属基LED单元(10)时，衬板(40)贴合在单面覆铜板(20)的有覆铜面(22)上，此时金属基LED单元(10)的背面或与衬板(40)的背面平齐，或稍高于衬板(40)的背面；

所述衬板(40)上还开有器件孔(42)，所述器件孔(42)的形状与元器件(30)形状相符，器件孔(42)在衬板(40)上的位置与元器件(30)在单面覆铜板(20)上的位置相对应；器件孔(42)尺寸大于元器件(30)的边缘尺寸。

9.根据权利要求6所述的金属基LED单元组装灯板装置，其特征在于：

所述单面覆铜板(20)的有覆铜面(22)上贴有垫片(48)，所述垫片(48)的厚度等于或小于金属基LED单元(10)的厚度；

所述LED透孔(23)对准LED单元区(11)，LED发光管(18)发出的光线从LED透孔(23)射出。

10.根据权利要求6所述的金属基LED单元组装灯板装置，其特征在于：

所述金属基LED单元(10)的金属基材料包括铝、铝合金、铜、铜合金。 

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