CN103912805B - 一种免焊型贴片led灯具结构 - Google Patents

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Abstract

一种免焊型贴片LED灯具结构，是对现有LED灯具的增强和改进，属于LED装饰照明领域。其简单新颖的独立连接体结构可以完全实现免焊工艺以及脱离LED灯珠对电路板以及各种基板的依赖，特别是在实现电气连接的功能同时充分发挥了外露独立连接体导热和散热的功能，这是对现有LED灯具技术的革新，在节约了材料成本的同时，生产加工环节上也省去几道加工工序，从而使灯具的整个成本降低并大大降低产品在加工高温焊接过程中导致LED灯珠的不良率；同时特殊的结构可以使LED的应用领域更加灵活和宽广，而且无焊接LED灯具的日后维护可以通过只更换出现故障的LED灯珠的简单方式实现，从而最大程度的使LED灯具的生产和应用环节更加突出绿色环保概念。

Description

一种免焊型贴片LED灯具结构
技术领域
本发明涉及一种免焊型贴片LED灯具结构，是对现有贴片LED灯具的增强和改进，属于LED装饰照明领域。
背景技术
LED贴片灯珠由于其散热效果好，其产品的稳定性相比而言要可靠的多，但LED的电气特性决定了LED灯珠在出厂前必须一颗一颗单独进行质检，作为贴片LED灯珠应用，由于灯珠体积很小，很难实现固定和电气连接，传统的方法是把LED灯珠通过一个个固定在电路板(也有叫基板的，英文：baseboard)上(焊接或其他固定方式)上使灯珠两侧电极管脚与基板或电路板上的焊盘实现电气的连接，所以，电路板(基板)是传统加工方式中不可缺少的介质和材料，而且，由于电路板表面与电路板(基板)一体的导电铜箔根本不利于散热，所以目前很多厂家使用铝基板以增加导热性能，这样加工成本就要增加，工序就要相对繁琐，成本就要比大功率灯珠要高，所以市场上大功率灯具越来越多。
众所周知，贴片LED灯珠在焊接前都需要一个长时间的烘干过程，否则在焊接过程中，很容易因为焊接温度的不合适导致死灯或为以后的使用带来质量隐患，由于焊接温度问题导致的产品不良率是引发产品的间接成本增加的一个很重要因素。
再者，LED灯珠的应用本来可以更为丰富，很多应用都受限于LED灯珠必须依赖电路板(基板)为固定介质的特性，由于电路板加工工艺受限，导致LED应用的局限性，加工成本也因此增高。同时，焊接的工艺必然导致严重的环境污染，这是与LED技术的环保低耗的宗旨相悖的。
综上所述，现有的LED灯具的加工过程都无法脱离焊接的工序，无论从加工成本和环保以及应用灵活性等方面看，多少限制了贴片LED灯珠应用和发展。
发明内容
为了克服现有LED灯具结构单一、加工工序繁琐以及材料成本和加工成本高的缺点，特提供一种免焊型贴片LED灯具结构。
该发明所采用的具体方案是：灯具结构由若干贴片LED灯珠、若干LED灯珠舱、若干具有导电和导热散热特性的连接体(比如金属丝，金属片等)以及驱动电源组成。贴片LED灯珠嵌入并固定在LED灯珠舱内，相关贴片LED灯珠之间固定有连接体，连接体可以通过合适的方式与贴片LED灯珠电极管脚或LED灯珠舱固定在一起，连接体的整体或部分可以外露或接触于导热介质中(比如空气或其他介质)以便更好的散热；已嵌入LED灯珠舱内的相关贴片LED灯珠之间通过连接体实现电气连接；连接体也可以实现相关LED灯珠与其他元器件(比如电阻)之间或者其他元器件之间的电气连接，贴片LED灯珠的电极管脚与连接体(比如金属丝，金属片等)之间通过紧密接触实现电气连接(而不是像传统加工方式中用焊锡焊接在一起来实现)；连接体除了实现电气连接的功能外，还能通过连接体与导热介质之间来传导贴片LED灯珠电极管脚产生的热量，具有散热功能；贴片LED灯珠之间按照串联或并联或串联与并联相结合的方式连接到相应的电源驱动模块上。
LED灯珠舱上设有若干卡扣用来把贴片LED灯珠固定在LED灯珠舱内或用来使其固定在基座上(实现若干灯珠舱可以固定在同一个基座上)，LED灯珠舱的形状和大小已可以夹固住贴片LED灯珠为宜。
连接体通过与LED灯珠舱或贴片LED灯珠电极管脚之间的缠绕或包夹或挤夹或挤压，或者通过直接与LED灯珠舱做成一体的方式实现连接体的固定并与贴片LED灯珠电极管脚之间紧密接触。其中，连接体的缠绕可以直接缠绕在LED电极管脚上，也可以缠绕或包夹在贴片LED灯珠嵌入LED灯珠舱后其电极管脚所对应的LED灯珠舱的相应位置，从而LED灯珠舱的相应位置被连接体缠绕或包夹后通过与贴片LED灯珠电极管脚的挤夹和挤压作用使连接体与贴片LED灯珠电极管脚实现紧密的接触；连接体还可以被直接挤夹挤压在贴片LED灯珠电极管脚和LED灯珠舱之间，从而贴片LED灯珠嵌入LED灯珠舱后其电极管脚和所对应的LED灯珠舱的相应位置之间的连接体通过被挤夹和被挤压作用使连接体与贴片LED灯珠电极管脚实现紧密的接触；连接体也可以直接被挤夹或包夹在LED的电极管脚上；连接体与LED灯珠舱做成一体可以通过注塑的工艺实现。
若干LED灯珠舱可以是一体的，也可以是单独独立的。不是一体的若干单独独立的LED灯珠舱根据需要可以通过其他载体(如基座)间接固定在一起(以保证LED灯珠舱和连接体的稳固)，也可以不需要固定，相互独立的LED灯珠舱通过若干连接体串接在一起(以保证应用的灵活性)，适用于特殊需要的折弯和形状的应用。
本发明的积极效果如下：LED灯珠电极管脚的表面以及连接体表面可以根据需要进行相应级别的防腐蚀处理，以保证接触点长期良好的导电性能，而且根据LED灯具的特点，这种靠接触导电的无焊接结构更加适合用在LED灯具上，首先，本发明的这种特殊设计的结构，是当今贴片LED灯珠应用的一次革命性应用，颠覆了以往贴片灯珠必须使用电路板(各种电路基板)并通过焊接实现电气连接的概念，可以完全不用电路板以及焊接工艺，灯珠安装异常方便简单，只需一按就可以牢固嵌入LED灯珠舱中，并且不需要任何其他附加结构和设施就能与连接体实现紧密稳固的电气接触；同时可以单独灵活的设计连接体的形状和结构以及固定方式，包括连接体与导热介质之间的接触表面积，使得连接体在作为导电体功能同时又具有独特的散热器功能，LED灯珠的散热效果能够得到最大程度优化，从而灯具可以大大提高灯具的整体质量和性能；其次，LED灯珠无焊接的应用可以完全解决目前贴片LED灯珠因为焊接加工过程中的高温导致的死灯现象以及因内部结构受损而导致的质量和寿命隐患；最后LED灯珠的无焊接应用在节约大量的电路板以及贵重金属焊锡的前提下，不仅节省了巨额材料成本，同时在生产加工环节上也省去几道加工工序，从而使灯具的整个成本降低并大大提高生产效率；传统的焊锡加工以及覆铜电路板相关产业链属于重污染行业，本发明的应用可以最大程度的使LED灯具的生产环节更加突出绿色环保概念，而且无焊接LED灯具的日后维护可以通过只更换出现故障的LED灯珠的简单方式实现，避免了传统LED灯具维护那样出了问题就整体更换，浪费了大量可用资源。用本发明所述的灯具结构完全可以生产出更节能环保、成本更低，光效更好、性价比更高的各种应用新型灯具，并应用到民用照明、广告照明、商用照明等各个照明领域。
附图说明
图1LED灯珠舱和基座为一体并且连接体通过缠绕在LED灯珠舱上实现与贴片LED灯珠电极管脚挤夹接触在一起的示意图，其中，
1A为某个嵌入有贴片LED灯珠的LED灯珠舱的背面(非发光面)示意图；
1B为贴片LED灯珠嵌入LED灯珠舱的过程示意图；
1C为图1的1A中水平虚线的剖面示意图；
1D为图1的1A中垂直虚线的剖面示意图；
1E为若干个如图1的1A结构所组成灯具的局部剖面示意图。
图2LED灯珠舱和基座为一体且连接体通过直接挤夹挤压的方式与LED灯珠电极管脚紧密接触的示意图，其中，
2A为某个嵌入有贴片LED灯珠的LED灯珠舱的背面(非发光面)示意图；
2B为图2的2A中沿水平虚线自左向右方向的正视示意图；
2C为图2的2A中垂直虚线的剖面示意图；
2D为贴片LED灯珠嵌入LED灯珠舱的过程示意图；
2E为图2的2A中水平虚线的剖面示意图。
图3单独独立的LED灯珠舱固定在基座上并且连接体通过缠绕在LED灯珠舱上实现与LED灯珠电极管脚挤夹接触在一起的示意图，其中，
3A为单独独立的LED灯珠舱背面正视示意图；
3B为一个固定在基座上并且其内部嵌入有贴片LED灯珠、固定了连接体的单独独立的LED灯珠舱背面正视示意图；
3C、3D和3E为以图3的3B中水平虚线的局部剖面为基础，示意安装过程的示意图；
3F、3G和3H为以图3的3B中垂直虚线的局部剖面为基础，示意安装过程的示意图。
图4单独独立的LED灯珠舱固定在基座上并且连接体通过直接挤夹挤压的方式与LED灯珠电极管脚紧密接触的示意图，其中，
4A为一个固定在基座上并且其内部嵌入有贴片LED灯珠、固定了连接体的单独独立的LED灯珠舱背面正视示意图；
4B、4C和4D为以图4的4A中水平虚线的局部剖面为基础，示意安装过程的示意图；
4E、4F和4G为以图4的4A中垂直虚线的局部剖面为基础，示意安装过程的示意图。
图5一种单独独立的LED灯珠舱且连接体通过直接挤夹挤压的方式与LED灯珠电极管脚紧密接触的示意图，其中，
5A为一个嵌入有贴片LED灯珠并且固定有连接体的LED灯珠舱的正面(发光面)正视示意图；
5B为图5的5A中水平虚线的剖面示意图，其中，连接体与LED灯珠电极管脚从侧面和底面多方位紧密接触；
5C为图5的5A中垂直虚线的剖面示意图；
5D、5E和5F为LED灯珠舱、贴片LED灯珠以及连接体的组装过程示意图。
图6若干单独独立的LED灯珠舱(安装有LED灯珠和连接体)通过基座固定在一起的局部示意图，其中，
6A为若干如图5中所示的LED灯珠舱(安装有LED灯珠和连接体)通过粘接固定在基座表面上的示意图；
6B为若干底部带有卡扣的单独独立的LED灯珠舱(安装有LED灯珠和连接体)通过底部卡扣固定在基座上的示意图；
6C为图6的6A和6B所示结构的正面(发光面)的正视示意图。
图7一种由若干单独独立的LED灯珠舱(连接体通过直接挤夹挤压的方式与LED灯珠电极管脚多方位紧密接触)构成链状结构的示意图，其中，
7A为链状结构局部正面(发光面)正视示意图；
7B为链状结构局部背面(非发光面)正视示意图；
7C为贴片LED灯珠与LED灯珠舱组合在一起的过程示意图；
7D为图7的7B中水平虚线的剖面示意图。
图8一种由若干单独独立的LED灯珠舱(连接体通过缠绕方式与LED灯珠电极管脚多方位紧密挤夹接触)构成链状结构的示意图，其中，
8A为链状结构局部正面(发光面)正视示意图；
8B为贴片LED灯珠与LED灯珠舱组合在一起的过程示意图；
8C为图8的8B组合后的示意图。
图9一种若干单独独立的LED灯珠舱通过粘接固定在基座上(包夹在LED灯珠舱上的夹型连接体与LED灯珠电极管脚多方位紧密挤夹接触)的局部示意图，其中，
9A、9B和9C为夹型连接体、贴片LED灯珠与LED灯珠舱安装过程的局部示意图。
图中，1.贴片LED灯珠，2.贴片LED灯珠电极管脚/引脚/焊盘，3.LED灯珠舱，4.连接体，5.基座，6.LED灯珠舱上的卡扣，7.单独独立的LED灯珠舱上用来把其固定在基座上的卡扣，8.LED灯珠舱的透光孔。
具体实施方式
实施例1
若干LED灯珠舱和基座做成一体的时候：首先，如图1所示，在基座(5)上分布有若干LED灯珠舱(3)，根据具体需要，每个LED灯珠舱(3)底部有一个透光孔(8)，透光孔(8)的周围设置有若干卡扣(6)，用来固定LED灯珠(1)，用金属丝状或金属片状的连接体(4)两端分别缠绕或包夹在相邻的两个LED灯珠舱(3)中LED灯珠电极管脚(2)所对应的相应位置，使得相应的位置在被缠绕或包夹连接体(4)后能被嵌入的LED灯珠电极管脚(2)紧密接触和挤夹挤压；然后把LED灯珠(1)嵌入LED灯珠舱(3)中，并且使LED灯珠(1)发出的光通过透光孔(8)。这样，LED灯珠(1)的电极管脚(2)就可以与连接体(4)紧密的接触，从而实现相邻LED灯珠(1)之间的电气连接。也可以如图2所示的方式，把金属丝或金属片状的连接体(4)直接牢固的挤夹在LED灯珠电极管脚(2)与所对应的LED灯珠舱(3)的相应位置之间并紧密的接触。最后，根据具体情况和驱动电源的特性，可以用适合的连接方式实现所有LED灯珠(1)的最佳电气连接：串联或并联或串并混联。本实施例中金属丝状连接体的缠绕固定方式还可以用金属片状连接体的包夹或挤夹挤压固定方式来代替，相应的把LED灯珠舱及卡扣做成适合挤夹金属片状连接体的形状和结构，为了提高散热效果，可以尽可能把金属片状连接体的外露面积做大些，以提高散热面积。
实施例2
若干单独独立LED灯珠舱通过基座间接固定在一起的时候：首先，如图3的3A所示的LED灯珠舱(3)，带有固定LED灯珠(1)用的卡扣(6)和固定基座用的卡扣(7)。如图3的3C-3H所示的过程，先在基座(5)上开出若干大小合适的孔，然后把LED灯珠舱(3)通过卡扣(7)固定在基座(5)上，然后再用金属丝状或金属片状的连接体(4)两端分别缠绕或包夹在相邻的两个LED灯珠舱(3)中LED灯珠电极管脚(2)所对应的相应位置，然后把LED灯珠(1)嵌入LED灯珠舱(3)中，并且使LED灯珠(1)发出的光通过透光孔(8)。这样，LED灯珠(1)的电极管脚(2)就可以与连接体(4)紧密牢固的接触，从而实现相邻LED灯珠(1)之间的电气连接。也可以如图4所示的方式，把金属丝或金属片状的连接体(4)直接牢固的挤夹或挤压在LED灯珠电极管脚(2)与LED灯珠舱(3)的相应位置之间并紧密的接触。最后，根据具体情况和驱动电源的特性，可以用适合的连接方式实现所有LED灯珠(1)的最佳电气连接：串联或并联或串并混联。本实施例中金属丝状连接体的缠绕或挤夹挤压固定方式还可以用金属片状连接体的包夹或挤夹固定方式来代替，相应的把LED灯珠舱及卡扣做成适合挤夹金属片状连接体的形状和结构，为了提高散热效果，可以尽可能把金属片状连接体的外露面积做大些，以提高散热面积。
实施例3
如图5、图7和图8所示，若干单独独立的LED灯珠舱(3)，并且灯珠舱之间是不固定的，把LED灯珠(1)发光面朝上嵌入LED灯珠舱(3)，中间的实施过程可以参照实施例1和实施例2的相应过程，这样就形成各种形式的链状结构的LED灯珠舱(3)链，这几种结构的LED灯珠舱(3)链可以更灵活的应用到更多LED灯具中。其中，可以把金属丝或金属片状的连接体(4)牢固的挤夹在LED灯珠侧面电极管脚(2)与相应的灯珠舱卡扣(6)之间以及LED灯珠底部电极管脚(2)对应的LED灯珠舱底部之间并与LED灯珠电极管脚(2)多方位的紧密接触，从而更可靠的保障连接体与LED灯珠电极管脚之间实现有效的电气连接以及更好的导热性能。本实施例中金属丝状连接体的缠绕或挤夹挤压固定方式还可以用金属片状连接体的包夹或挤夹固定方式来代替，相应的把LED灯珠舱及卡扣做成适合挤夹金属片状连接体的形状和结构，为了提高散热效果，可以尽可能把金属片状连接体的外露面积做大些，以提高散热面积。
实施例4
如图6所示，图5中所示结构的LED灯珠舱(3)通过背面粘胶方式或设置卡扣(7)来固定在基座(5)上，其余的具体实施过程可以参照实施例1和实施例2的相应过程。
实施例5
如图9所示，连接体(4)为自身具有弹性的夹型金属片或金属丝，如图9的9A所示，通过夹型连接体(4)把若干LED灯珠舱(3)固定连接在一起，然后把LED灯珠(1)牢固的嵌入LED灯珠舱(3)中，使得夹型连接体(4)位于LED灯珠舱内部分与LED灯珠电极管脚(2)多方位紧密挤夹接触(侧面和底面)。剩余的实施方式可以参照实施例1和实施例2的具体步骤。
本实施例所述的夹型连接体(4)也适用于上述的其他结构的实施例中。

Claims (8)

1.一种免焊型贴片LED灯具结构，包括若干贴片LED灯珠、灯珠舱以及连接体，其特征是：灯珠舱内固定有管脚与相关连接体紧密接触的贴片LED灯珠，连接体通过与相关贴片LED灯珠管脚或灯珠舱相应位置的缠绕或被挤夹或挤压，或者通过直接与LED灯珠舱做成一体的方式来实现与相关贴片LED灯珠管脚之间的紧密接触，连接体与相关贴片LED灯珠管脚之间是通过紧密接触而实现电气连接的，相关贴片LED灯珠之间的电气连接通过相关的连接体实现。
2.根据权利要求1所述的一种免焊型贴片LED灯具结构，其特征是：连接体与贴片LED灯珠管脚之间紧密接触是通过缠绕或包夹LED灯珠舱的相应位置且能被嵌入的贴片LED灯珠的相应管脚紧密接触来实现。
3.根据权利要求1所述的一种免焊型贴片LED灯具结构，其特征是：连接体与贴片LED灯珠管脚之间紧密接触是通过被贴片LED灯珠管脚和LED灯珠舱相应位置之间挤夹或挤压的方式实现。
4.根据权利要求1所述的一种免焊型贴片LED灯具结构，其特征是：连接体与贴片LED灯珠管脚之间紧密接触是通过直接缠绕贴片LED灯珠管脚的方式实现。
5.根据权利要求1所述的一种免焊型贴片LED灯具结构，其特征是：若干LED灯珠舱可以是一体的。
6.根据权利要求1所述的一种免焊型贴片LED灯具结构，其特征是：若干LED灯珠舱可以是单独分离的，不是一体的若干单独分离的LED灯珠舱可以是通过其他载体间接固定在一起的。
7.根据权利要求1所述的一种免焊型贴片LED灯具结构，其特征是：若干LED灯珠舱可以是单独分离的，相互之间是不固定的。
8.根据权利要求1所述的一种免焊型贴片LED灯具结构，其特征是：LED灯珠舱上设有若干卡扣。
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