CN103057033A

CN103057033A - Led灯构装基板与灯座结合方法

Info

Publication number: CN103057033A
Application number: CN2011103228196A
Authority: CN
Inventors: 秦文隆
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-10-21
Filing date: 2011-10-21
Publication date: 2013-04-24

Abstract

本发明有关一种LED灯的构装基板与灯座结合方法，其方法在于将LED构装基板先行加工完成后，置于射出成型机模穴内，再以射出成型方式将灯座成型包覆LED构装基板而成，前述LED构装基板是先设置LED模块成LED灯源或设置LED晶粒并封装成LED灯源，其灯座则是以塑料射出成型，具有成型后完全结合，且密合度高、热传导佳的功效。

Description

LED灯构装基板与灯座结合方法

技术领域

本发明属LED灯的制作方法，提供照明使用，特别是指一种具有密合度高、热传导佳功效的LED构装基板与灯座结合的方法。

背景技术

目前，LED是发光二极管（Light-emitting Diode）的简称，是半导体材料制成的固态发光元件，材料使用III-V族化学元素（如：磷化镓（GaP）、砷化镓（GaAs）等），发光原理是将电能转换为光，也就是对化合物半导体施加电流，通过电子与空穴的结合，过剩的能量会以光的形式释出，达到发光的效果，属于冷性发光，寿命长达十万小时以上。LED最大的特点在于：无需暖灯时间（idling time）、反应速度快、体积小、用电省、耐震、污染低、适合量产，具高可靠度，容易配合应用上的需要制成极小或阵列式的元件。但因为LED是固态照明，即是利用芯片通电，量子激态回复发出能量（光），但在发光的过程，芯片内的光能量并不能完全传至外界，不能出光的能量，在芯片内部及封装体内便会被吸收，形成热。LED一般的转换效率约只有10%~30%,所以1W的电，只有不到0.2W变成可以看见的光，其它都是热，若不散热，这些热量累积会对芯片效率及寿命造成损伤。故要以高效率LED运用于照明设备首先要解决散热的问题。以LED散热专利为例，中国台湾新型M314505号“高功率LED 灯泡散热结构”专利（参照2007年06月21日专利公告资料），主要是在一灯头上固定有一底基板，该底基板的顶面支撑固定有至少一支热导管，热导管套设固定有两个以上散热片及一顶基板，顶基板的顶面设有对应热导管数量的高功率LED，该高功率LED 的底面粘结支撑于热导管的顶端。中国台湾新型第M314433号“发光二极管封装之散热模块”专利（参照2007年06月21日专利公告资料），该散热模块包含：一LED电路板；一散热块，包括两个以上散热片；以及一散热胶材，借以直接固定该LED电路板于该散热块上；其中在该LED电路板与该散热块之间，不具有一金属基板。中国台湾发明第I260798号“高散热发光二极管”专利（参照2006年08月21日专利公告资料），至少包括：一多孔隙材料层；一热传导层，设于该多孔隙材料层表面；以及一芯片，设于该热传导层，由该热传导层将该芯片所发出的热量传导至该多孔隙材料层，并由该多孔隙材料层将该热量对流至外部。由以上诸在先申请可知公知LED散热大都采用金属散热片，或结合热导管、致冷芯片、均热板、散热风扇等方式，普遍具有散热效果不佳、散热速度不够迅速、散热模块结构复杂、成本高等缺点，且由于所需搭配的散热结构为非规格化设计，故必须设计专用的灯具方能使用。

目前还有一种高效率LED灯（中国台湾专利I338109号，2011年03月01日公告；美国专利7677767号，2010年03月16日公告），该专利主要是由LED模块、构装基板、电路装置及散热灯座所构成，该LED模块设于构装基板上，构装基板为导热性良好的金属构成，散热灯座为散热性良好的具多孔隙结构非金属构成，并直接成型成灯座外形，其具有内凹部，内凹部的开口端借构装基板封闭，其内设有电路装置，电路装置则连结LED模块与外部电源，当LED点亮时，其产生的热可迅速的被构装基板所传导，并借构装基板与散热灯座间的热传导及热对流作用，使构装基板上的热迅速的传导至散热灯座而散热，该发明散热灯座直接形成一般灯泡外形，并兼具散热效能，可直接取代公知灯泡使用，除具有极佳的散热效果外，更具有不需更换灯具可直接替换灯泡的功效。但是，一般作为LED灯源载体的构装基板（构装基板用来设置LED模块或直接将LED晶粒布设于构装基板上再行封装而成），大都是采用导热性能好的金属或多孔隙非金属材质构成，该构装基板与灯座的结合方式，一般多采用开设螺孔互相螺合，或者使用导热胶，采用粘合的方式来固定，然而前者增加了部件与螺合工序，且密合性差，后者因导热胶本身导热效果差等缺点，均具有热传导效率差的缺点。由于载板与灯座因功能性不同，通常采用不同材质构成，如何使二种不同材质能紧密结合成一体又不失其热传导性，成为业界亟待克服的难题。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种能将二种不同材质紧密结合成一体又不失其热传导性的LED灯构装基板与灯座结合方法。

为达到上述目的，本发明提供一种LED灯构装基板与灯座结合方法，该方法在于将LED构装基板先行加工完成后，置于射出成型机模穴内，再以射出成型方式将灯座包覆LED构装基板后成型而成，具有成型后完全结合，且密合度高、热传导佳的功效。

本发明前述LED构装基板为导热及散热良好的金属或多孔隙非金属材料构成，其是在构装基板上先设置LED模块成LED灯源或设置LED晶粒并封装成LED灯源，其灯座则是以塑料射出成型结合构装基板。

本发明前述LED构装基板为导热良好的多孔隙非金属材料构成，其灯座则是以散热良好的多孔隙非金属材料射出成型结合构装基板，再经烧结程序而成者。

借由本发明的LED灯构装基板与灯座结合方法，可以使LED灯构装基板与灯座完全结合，且密合度高、热传导性能佳。

具体实施方式

为达成本发明前述目的的技术手段，现列举一实施例，以便对本发明的特征及所达成的功效，获致更佳的了解。

本发明所指构装基板是用来设置LED模块或者是直接将LED晶粒布设于构装基板上再行封装而成，构装基板大都是采用导热性能好的金属材料或者是多孔隙非金属材料构成。本发明所指灯座具一般灯座外形，如灯座外缘可以另外设置灯泡专用的金属套、绝缘套及电源接触片（该灯泡专用的金属套、绝缘套及电源接触片为国际通用规格，如E-27、E-14等），以在公知灯泡灯具上使用。或者另外设有投射灯座专用的连结端子（该投射灯座专用的连结端子为国际通用规格，如MR16等），以直接插合于公知投射灯具上使用，而不必替换原有的旧投射灯具。

本发明LED灯构装基板与灯座结合方法，其方法在于将LED构装基板先行加工完成后（如将构装基板先行平坦化、穿孔等加工），置于射出成型机模穴内，再以射出成型方式将灯座包覆LED构装基板后成型而成，由于构装基板与灯座是以射出成型方式包覆结合，其成型后完全结合，不会脱落分离，且密合度高，如此具有热传导佳的功效。

本发明前述LED构装基板为导热及散热良好的金属（导热及散热良好的金属如金、银、铜、铁、铝、钴、镍、锌、钛、锰等）或多孔隙非金属材料（如由热导率高的非金属粉体构成，热导率高的非金属粉体诸如：氧化铝Al₂O₃、氧化锆Zr₂O、氮化铝AlN、氮化硅SiN、氮化硼BN、碳化钨WC、碳化硅SiC、石墨C、结晶碳化硅、再结晶碳化硅RSiC等，而以氮化铝及碳化硅为佳）构成，其是在构装基板上先设置LED模块（LED模块为已封装完成的规格化商品）成LED灯源或设置LED晶粒并封装成LED灯源，其灯座则是以塑料材料射出成型结合构装基板。

本发明前述LED构装基板为导热良好的多孔隙非金属材料（如由热导率高的非金属粉体构成，热导率高的非金属粉体诸如：氧化铝Al₂O₃、氧化锆Zr₂O、氮化铝AlN、氮化硅SiN、氮化硼BN、碳化钨WC、碳化硅SiC、石墨C、结晶碳化硅、再结晶碳化硅RSiC等，而以氮化铝及碳化硅为佳）构成，其灯座则是以散热良好的多孔隙非金属材料（如由热导率高的非金属粉体构成，热导率高的非金属粉体诸如：氧化铝Al₂O₃、氧化锆Zr₂O、氮化铝AlN、氮化硅SiN、氮化硼BN、碳化钨WC、碳化硅SiC、石墨C、结晶碳化硅、再结晶碳化硅RSiC等，而以氮化铝及碳化硅为佳）射出成型结合构装基板，再经烧结程序而成，LED模块则是在烧结程序后再行设置。

如此而达到本发明设计目的，堪称一实用的发明。

以上所述，仅为本发明的其中一个较佳可行实施例而已，并非用以局限本发明的范围，凡是熟悉此项技艺的人士，运用本发明说明书及权利要求书所作的替代性工艺或等效结构变化，理应包括于本发明的保护范围内。

Claims

1.一种LED灯构装基板与灯座结合方法，其特征在于，该方法在于将LED构装基板先行加工完成后，置于射出成型机模穴内，再以射出成型方式将灯座包覆LED构装基板后成型而成。

2.如权利要求1所述的LED灯构装基板与灯座结合方法，其特征在于，所述LED构装基板为导热及散热良好的多孔隙非金属材料构成，其是先于构装基板上设置LED模块成LED灯源，再以塑料材料射出成型方式将灯座包覆LED构装基板。

3.如权利要求1所述的LED灯构装基板与灯座结合方法，其特征在于，所述LED构装基板为导热及散热良好的多孔隙非金属材料构成，其是在构装基板上先设置LED晶粒并封装成LED灯源，再以塑料材料射出成型方式将灯座包覆LED构装基板。

4.如权利要求1所述的LED灯构装基板与灯座结合方法，其特征在于，所述LED构装基板为导热及散热良好的金属构成，其是先于构装基板上设置LED模块成LED灯源，再以塑料材料射出成型方式将灯座包覆LED构装基板。

5.如权利要求1所述的LED灯构装基板与灯座结合方法，其特征在于，所述LED构装基板为导热及散热良好的金属构成，其是于构装基板上先设置LED晶粒并封装成LED灯源，再以塑料材料射出成型方式将灯座包覆LED构装基板。

6.如权利要求1所述的LED灯构装基板与灯座结合方法，其特征在于，所述LED构装基板为导热良好的多孔隙非金属材料构成，其灯座则是以散热良好的多孔隙非金属材料射出成型结合构装基板，再经烧结程序而成。