CN103775991A

CN103775991A - 适合激光焊接的玻璃热管led电路板

Info

Publication number: CN103775991A
Application number: CN201410042621.6A
Authority: CN
Inventors: 陈旭
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-01-28
Filing date: 2014-01-28
Publication date: 2014-05-07

Abstract

适合激光焊接的玻璃热管LED电路板，包括绝缘基板及绝缘基板上的导电线路、LED连接界面、加强层和网孔；加强层包括埋置于绝缘基板内部的多孔钢板或者弹性网板，其特征是LED电路板含有若干LED孔；LED孔边缘含有LED连接界面；LED孔内含有LED；LED与电路板上LED孔边缘的LED连接界面电气连接。本发明提供一种适合工业化生产的玻璃热管LED灯具用LED电路板，激光焊接牢固、快速、可以在常温下实现焊接、焊接过程对玻璃热管管壁的热冲击小。本发明的LED线路板采用开LED孔结构，适合LED直接与玻璃热管传热连接，为实现LED直接传热连接玻璃热管实现散热最大化提供了条件。

Description

适合激光焊接的玻璃热管LED电路板

技术领域

本发明涉及适合激光焊接的玻璃热管LED电路板。LED是激光发光两极管的英语简称，可以看作是本技术领域公认的专业术语。

背景技术

现有的电子线路板多采用波峰焊，对于贴置与玻璃热管表面要求传热连接的LED，因为LED表面会受到液态锡的冲击，不适用波峰焊。为了降低热阻，对LED往往需要在玻璃热管表面点胶后再行焊接。这时如采用锡焊，则为了防止在锡冷却结晶过程中的LED位移，需要复杂的工位器具；并且所述锡焊过程也过长。

发明内容

本发明的目的是要提供适合激光焊接的玻璃热管LED电路板。

本发明实现其目的的技术方案：制造一块适合激光焊接的玻璃热管LED电路板，包括绝缘基板以及制作于绝缘基板上的导电线路、LED连接界面、电路板加强层和网孔；LED连接界面包括钎焊界面；加强层包括埋置于绝缘基板内部的多孔钢板或者弹性网板。LED电路板含有若干LED孔；LED孔的边缘含有两处以上与LED的连接界面；所述LED孔内含有LED；所述LED孔与其内部的LED之间的最大间隙大于4毫米。所述LED与所述电路板上LED孔边缘的LED连接界面电气连接。

还可以令所述LED连接界面为设置于线路板上的线路板上不锈钢薄板。

还可以令所述LED电路板为柔性电路板，所述柔性电路板的形状根据与其贴合的玻璃热管的表面形状变化而变化。

本发明的有益效果：本发明适合激光焊接的玻璃热管LED电路板提供一种适合工业化生产的玻璃热管LED灯具的LED电路板，克服了锡焊焊接时间长、焊接强度可能不够的缺陷；激光焊接牢固，可以在常温下实现焊接，焊接过程对玻璃热管管壁的热冲击小。本发明的LED线路板采用开LED孔结构，适合LED直接与玻璃热管传热连接，为实现LED直接传热连接玻璃热管实现散热最大化提供了条件。实际效果为：玻璃热管LED灯具在热管散热器甚至是散热器造价平均降低50至70%前提下，光衰20%的使用年限从现有热管散热器或者铸铝散热器产品的平均2至3年延长至7年以上。铸铝散热器涉及的有色金属浇铸为重大污染源；而玻璃热管的加工可以只涉及燃气火头，其环境负荷微不足道。并且由于玻璃热管LED灯具的使用年限长3倍、玻璃热管散热器生产过程中碳排放少，环境效益明显。玻璃性能稳定耐候性极强气密性好，与金属热管相比使用寿命成倍提高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是一个采用单支玻璃热管的玻璃热管LED灯具结构示意图。

图2是一个玻璃热管LED灯具的LED电路板结构示意图，是对图1LED电路板的正面描述。

图3是一个具有圆台状冷端的玻璃热管结构示意图，是对图1玻璃热管的专门描述。

图4是一个玻璃热管LED灯具采用激光叠焊LED叠焊平片的正视结构示意图。

图5是一个玻璃热管LED灯具采用激光叠焊LED叠焊平片的上视结构示意图。

图6是一个LED的正视结构示意图。

图7是一台LED激光焊接设备进行焊接的工作原理和正视结构示意图。

图中1.玻璃热管；2.LED；3.驱动电源；5.与外界的电气连接界面；6.匀光片；7.排气管；11.LED电路板；12.导电线路；13.控制系统；15.LED连接界面；19.LED孔； 21.磁性连接件；22.导热粘结材料；23.波纹状过渡段；24.叠焊平片；25.人机界面；26.线路板上不锈钢薄板；27.LED拾取机械手；28.激光焊接器件发射端；29.高频感应发射线圈；30.吸爪。

具体实施方式

图1至3共同给出本发明第一个实施例。

图1至3中，玻璃热管LED灯具包括玻璃热管1、LED2、驱动电源3、与外界的电气连接界面5、匀光片6和控制系统13。玻璃热管1包括玻璃管壳、排气管7和工质；控制系统13包括人机界面25；人机界面25与控制系统主控电路之间可以作有线或者无线信号连接。

根据需要还可以在玻璃热管1内部设置吸液芯网。工质包括水和乙醇。如果产品使用场合以及储运过程中可能结冰的话，可选择乙醇作为工质。与外界的电气连接界面5采用可以使用螺口灯座的灯泡螺口和电线。LED2与玻璃热管1热端传热连接。图1至3中，并排向里的箭头表示热管热端，热管热端吸收热能；并排向外的箭头表示热管冷端，热管冷端释放热能。

玻璃热管1热端外侧含有LED电路板11。LED电路板11包括绝缘基板以及制作于绝缘基板上的导电线路12、LED连接界面15和加强层。加强层采用多孔钢板埋置于绝缘基板内部。多孔钢板加强层重量轻、强度有保证、其空洞部分不影响导体穿越LED电路板11。至少两处以上导电线路12相互之间不直接电气连接。LED电路板11的内侧表面与玻璃热管1热端的外表面相吻合。

LED电路板11含有若干LED孔19，LED孔19内放置LED2。各LED孔19的边缘含有两处LED连接界面15。LED连接界面15与玻璃热管1之间采用隔热设计。LED2布置于LED孔19内并通过弹性导热膜或者导热粘结材料与玻璃热管1热端传热连接。

匀光片6通过设置于匀光片6上的永磁磁性连接件21与设置于玻璃热管1上的永磁磁性连接件21相互磁吸实现与玻璃热管1的连接。所述设置包括注塑件的预埋和粘结。

实施例1中LED连接界面15的有关内容还可以参考图4和图5的实施例2。实施例1的内容也有助于对实施例2的理解。

图4和图5共同给出本发明第二个实施例。

图4和图5中，在玻璃热管1热端贴置一块LED电路板11。LED电路板11上设置有导电线路12和LED孔19用于安置LED2。制作于LED电路板11上的LED连接界面15采用厚度0.4毫米的线路板上不锈钢薄板26。LED连接界面15与玻璃热管1之间采用隔热设计以减轻对玻璃热管1的热冲击和传热。LED2与玻璃热管1的接触面上凃制有导热粘结材料22。LED2两端分别通过带波纹状过渡段23的叠焊平片24与LED连接界面15线路板上不锈钢薄板26上下相叠。两块厚度0.4毫米的相叠不锈钢板采用激光进行叠焊。叠焊平片24和连接界面15线路板上不锈钢薄板26的厚度尺寸可以调节。LED连接界面15线路板上不锈钢薄板26要经历激光焊接，因此其下方的LED电路板11所埋置的加强层应该保留钢板。

图5相向箭头标示的平行虚线为所述LED孔与其内部的LED之间的间隙，所述间隙略大于4毫米。所述间隙较大意味着波纹状过渡段23较长，有助于热管散热和LED2与LED电路板11上LED孔19之间的过渡。

采用多点叠焊譬如图5中描述的叠焊平片24上的3点叠焊可以增加焊接连接的可靠性。采用带波纹状过渡段23的叠焊平片可以减缓LED2与LED电路板11之间可能存在的有害应力产生的负面影响、可以减缓对玻璃热管1的不利机械作用力、热冲击和传热。

图6给出本发明第三个实施例。

图6中，制造一个激光焊接LED2，包括LED芯片和与外界连接的LED连接界面。LED2的两端各制作一块以上带波纹状过渡段23的不锈钢薄板叠焊平片24。

图7给出本发明第四个实施例。

图7中，制造一台LED激光焊接设备，包括LED拾取机械手27、激光发生器、激光焊接器件发射端28、高频感应发射线圈29和控制系统。LED拾取机械手27为一副两组每组一个以上与负压源连通的吸爪30，它可以吸住和释放LED2。高频感应发射线圈29可以通过如图7两个并排的长环形虚线所示的磁力线与负荷线路板上不锈钢薄板26或者叠焊平片24构成电磁回路，并在线路板上不锈钢薄板26或者叠焊平片24是产生涡流电流。图7中的激光焊接设备可以上下移动。当其往下移动到虚线图案所示位置时可以吸住LED2并将其放入LED电路板11的LED孔19中。高频感应发射线圈29和激光焊接器件发射端28的状态根据控制系统的状态变化而变化。在将LED电路板11贴装于玻璃热管1上；令LED激光焊接设备的高频感应发射线圈对线路板上不锈钢薄板26发射高频电磁波进行加热；用与负压源连通的吸爪30吸住所述LED2，在LED2下表面涂制导热粘结材料22，将LED2布置于LED孔19内使之与玻璃热管1粘连贴合实现与玻璃热管1的低热阻连接并使LED2两端的叠焊平片24叠压在LED孔19边缘的线路板上不锈钢薄板26上，令LED激光焊接设备的高频感应发射线圈29对所述叠焊平片24发射高频电磁波进行加热，用激光焊接器件发射端28将叠焊平片24与线路板上不锈钢薄板26叠焊在一起。

Claims

1.适合激光焊接的玻璃热管LED电路板，包括绝缘基板以及制作于绝缘基板上的导电线路、LED连接界面、电路板加强层和网孔；LED连接界面包括钎焊界面；加强层包括埋置于绝缘基板内部的多孔钢板或者弹性网板，其特征是LED电路板含有若干LED孔； LED孔的边缘含有两处以上与LED连接界面；所述LED孔内含有LED；所述LED孔与其内部的LED之间的最大间隙大于4毫米；所述LED与所述电路板上LED孔边缘的LED连接界面电气连接。

2.根据权利要求1所述方法制造的LED电路板，其特征是所述LED连接界面为设置于线路板上的线路板上不锈钢薄板。

3.根据权利要求1或者2所述方法制造的LED电路板，其特征是所述LED电路板为柔性电路板，所述柔性电路板的形状根据与其贴合的玻璃热管的表面形状变化而变化。