CN104296026A

CN104296026A - 一种带金球焊接的发光二极管灯

Info

Publication number: CN104296026A
Application number: CN201410450706.8A
Authority: CN
Inventors: 梁毅; 王盛
Original assignee: CHENGDU SAIANG ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: CHENGDU SAIANG ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2014-09-05
Filing date: 2014-09-05
Publication date: 2015-01-21

Abstract

本发明公开了一种带金球焊接的发光二极管灯，包括灯体和支撑灯体的主梁，所述灯体包括腔体，所述腔体具有腔体正面和腔体背面，所述腔体背面设置了带有通气孔的灯壳，在所述腔体内并排安装了多个发光二极管模块；所述多个发光二极管模块的每一个模块包括靠近所述腔体正面的发光二极管封装板和靠近腔体背面的散热器；所述发光二极管封装板集成有多个发光二极管芯片；所述发光二极管芯片通过金球直接工晶焊接在陶瓷基板上；所述封装板采用两重硅橡胶圈将所述发光二极管芯片所在的陶瓷基板密封封装。与现有技术相比，本发明的发光二极管灯使用无金线金球焊接代替金线的电气连接，避免了LED开路的风险，同时把降低了热阻，减少了耗能。

Description

一种带金球焊接的发光二极管灯

技术领域

本发明涉及照明领域，具体涉及一种带金球焊接的发光二极管灯。

背景技术

路灯是城市照明的重要组成部分，其特点是功率大，亮度高。传统的路灯采用高压钠灯。由于高压钠灯有大量的能量转化为热能，其光效低且能源耗费高。由于发光二极管灯是一种固态冷光源，当前有一些厂家改用发光二极管灯做路灯光源。然而，这些路灯仍然具有耗能高、难检修以及寿命短等缺点。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种发光二极管灯，降低发光二极管开路的风险，提高发光二极管灯的安全性能。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种发光二极管（LED)灯，包括灯体和支撑灯体的主梁，其特征在于，所述灯体包括腔体，所述腔体具有腔体正面和腔体背面，所述腔体背面设置了带有通气孔的灯壳，在所述腔体内并排安装了多个发光二极管模块，且所述发光二极管模块之间留有通气的空隙；所述多个发光二极管模块的每一个模块包括靠近所述腔体正面的发光二极管封装板和靠近腔体背面的散热器；所述发光二极管封装板集成有多个发光二极管芯片，通电的时候，所述发光二极管芯片通过所述腔体正面发出光线；所述发光二极管芯片通过金球直接工晶焊接在陶瓷基板上；所述封装板采用两重硅橡胶圈将所述发光二极管芯片所在的陶瓷基板密封封装。

与现有技术相比，本发明的发光二极管灯使用无金线金球焊接代替金线的电气连接，避免了LED开路的风险，同时把降低了热阻，减少了耗能。

附图说明

图1所示为根据本发明的实施例的发光二极管灯。

图2所示为根据本发明的实施例的发光二极管灯的侧视剖面图。

图3所示为根据本发明的实施例的发光二极管模块的正面放大图。

图4所示为根据本发明的实施例的发光二极管封装板的分解结构图。

图5所示为根据本发明的实施例的发光二极管封装板的中空孔和发光二极管芯片的结构图。

图6所示为根据本发明的实施例的散热器的结构图；

图7所示为根据本发明的实施例的发光二极管灯的腔体正面的结构示意图。

图8所示为根据本发明的实施例的发光二极管灯的腔体正面的另一结构示意图。

具体实施方式

以下将对本发明的实施例给出详细的说明。尽管本发明将结合一些具体实施方式进行阐述和说明，但需要注意的是本发明并不仅仅只局限于这些实施方式。相反，对本发明进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员将理解，没有这些具体细节，本发明同样可以实施。在另外一些实例中，对于大家熟知的方法、流程、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。

图1所示为根据本发明的实施例的发光二极管（Light Emitting Diode, LED)灯100。发光二极管灯100包括灯体102和支撑灯体102的主梁104。在一个实施例中，主梁104与路灯杆相连并且深入到灯体102的内部。主梁104内部装有电线与外部电源相连，从而支撑灯体102并给灯体102供电，以实现路灯照明。

灯体102包括腔体103。腔体103的正反面分别称为腔体正面150和腔体背面160。以下将结合图1、图2和图3进行描述。

图2所示为根据本发明的实施例的发光二极管灯100的侧视剖面图200（参考腔体正面150和腔体背面160的箭头指向）。

如图2所示，腔体背面160设置了带有通气孔212的灯壳210。如图1所示，在腔体103内并排安装了多个发光二极管模块106_1，106_2和106_3。值得说明的是，本发明中的多个发光二极管模块可以包括其他数目的模块，例如：4个及以上，且不局限于图1所示的3个。发光二极管模块106_1至106_3之间留有通气的空隙。图2中的发光二极管模块106可以表示图1中的发光二极管模块106_1至106_3中任意一个的侧视结构。

结合图1和图2，多个发光二极管模块的每一个模块106包括靠近腔体正面150的发光二极管封装板202和靠近腔体背面160的散热器150。发光二极管封装板202集成有多个发光二极管芯片（例如：LED芯片170）。通电的时候，这些发光二极管芯片通过所述腔体正面150发出光线。

图3所示为根据本发明的实施例的发光二极管模块106的正面放大图。在发光二极管封装板202上的多个发光二极管之间设有通气孔（例如，孔304和306），并且在散热器204上设有对应于发光二极管封装板202的通气孔。更具体地讲，在一个实施例中，发光二极管封装板202上的多个发光二极管包括相互并联的发光二极管串，每一个发光二极管串包括多个相互串联的发光二极管。如图3所示，发光二极管封装板202中的发光二极管170_1,170_2,170_3,170_4和170_5相互串联，发光二极管170_6,170_7,170_8,170_9和170_10相互串联，并且这两个发光二极管串相互并联与电源相连。由此，通气孔包括位于相互串联的发光二极管之间的第一孔（例如：204）和位于相互并联的发光二极管串之间的第二孔（例如：306）。在一个实施例中，第一孔的孔径小于第二孔的孔径。

优点在于，发光二极管模块之间的间隙、发光二极管封装板202和散热板204上的中空孔设计构成了气流通道。在这个系统中，自然气流通过电路板和散热器的气流通道，带走多余热量，降低了整个系统的温度，提高了发光二级管灯100工作的稳定性和安全性。此外，大孔和小孔的设置能有效利用发光二极管封装板202的空闲区域（例如：没有LED芯片和线路的平面），增加通气降温功能的同时，节省了电路板面积。

图4所示为根据本发明的实施例的发光二极管封装板202的分解结构图。在图4的实施例中，封装板202采用两重硅橡胶圈将发光二极管芯片所在的衬底板密封封装。例如，封装板202包括集成有发光二极管的电路板404以及两重硅橡胶圈402和406。两重硅橡胶圈402和406是将发光二极管的电路板404密封，也就是说，发光二极管的电路板404与外界空气隔绝。在一个实施例中，发光二极管的电路板404包括陶瓷基板。发光二极管芯片通过金球直接工晶焊接在陶瓷基板上。由此，封装板采用两重硅橡胶圈将发光二极管芯片所在的陶瓷基板密封封装。有利地是，采用金球直接工晶焊接替换现有技术中的金线连接，从而避免了因为金线断路而造成的LED开路风险，同时降低了热阻。

图5所示为根据本发明的实施例的发光二极管封装板202的中空孔和发光二极管芯片的结构图。图5是以中空孔304和发光二极管芯片170_1和170_2作为示例进行描述的。其他中空孔情况类似，为了描述的简洁，就不进行赘述。在一个实施例中，通气孔304是由橡胶材料在硅橡胶圈打上与橡胶圈封装内部气体隔离的中空孔（此孔的四周孔壁仍然是硅橡胶材料），该中空孔与衬底板上的通气孔连通，从而形成的孔道穿透封装板202，该孔道与橡胶圈封装内部构成气体隔离。

优点在于，使用两重硅橡胶圈进行发光二极管电路板的封装可以避免使用螺钉，防止水汽或其他有害气体侵蚀芯片和PCB板。在这个实施例中，硅橡胶圈是一种高导热绝缘材料，可以防止电气干扰，但是能够及时将热量通过通气孔和散热器204进行散热，从而提高了发光二极管的使用寿命。

在一个实施例中，橡胶圈位于所述发光二极管芯片的位置制作了透镜突起（例如：透镜突起410）。有利地是，该透镜突起是在所述橡胶圈基础上添加透光材料，从而该透镜突起的透光性比橡胶圈的其他部分强。透镜突起具有透镜散光的功能，使得光线散射，以覆盖更宽的范围。

图6所示为根据本发明的实施例的散热器204的结构图。在图6的实施例中，散热器204包括散热体602和热传导柄604。结合图2，主梁104伸入腔体103的部分具有与热传导柄604耦合的热接收柄250。主梁的热接收柄250与灯壳210相耦合。值得说明的是，在本发明中的“耦合”可以是接触，也可以不接触且由介质材料（如空气）进行能量传递。在一个实施例中，热接收柄250采用导热性好的金属材料，例如：铜。

优点在于，散热器204和主梁104构成了全结构散热系统。在这个系统中，散热器204的热量除了通过灯腔中的气体流过气孔（如212）散发，也可以通过散热柄604传导到热接收柄250，并由此传送到灯壳210进行散热。因此，这种全结构散热系统提高了散热效率，进一步降低了LED灯的工作温度，提高了LED灯的安全性和寿命。

图7所示为根据本发明的实施例的发光二极管灯的腔体正面的结构示意图700。图7将图1的对应部分视图做了放大，以显示更多的细节。如图7所示，在腔体103内安置了多个发光二极管模块106_1,106_2和106_3。每一个发光二极管模块设置了可插拔连接口，且腔体103的对应位置设置了插槽。以发光二极管模块106_1为例，发光二极管模块106_1包括可插拔连接口706和708。腔体103对应可插拔连接口706的位置设置了插座702和卡门703。腔体103对应可插拔连接口708的位置设置了插槽704和卡门705。当发光二极管模块106_1的连接口706和708分别插入对应插槽702和704，且卡门703和705关闭时，发光二极管模块106_1固定于腔体103中；当卡门703和705松开时，发光二极管模块106_1与腔体103松开。

优点在于，当其中一个发光二极管模块损坏时，技术人员能够通过操作卡门（例如：松开卡门）直接更换对应的发光二极管模块。在保证LED灯100正常工作的前提下，可插拔连接口、插座和卡门的设计提高了为LED灯100维修的安全性和便利性。

图8所示为根据本发明的实施例的发光二极管灯的腔体正面的另一结构示意图。标号与图1相同的元件具有类似的功能。腔体103上对应于每一个卡门均安装无线控制器。例如，卡门703安装了无线控制器802，卡门705安装了无线控制器804。无线控制器接收无线控制信号，并根据无线控制信号控制对应卡门的状态。在另外的实施例中，一个发光二极管模块只安装一个无线控制器，该无线控制器与所有卡门开关相连，并可根据远程信号识别需要控制的卡门，以执行对应的操作。举例说明，在以上两种情况，LED灯维修人员可以操作无线控制发射器。当其中一个发光二极管模块损坏时（例如，发光二极管模块106_1损坏），则LED灯维修人员通过无线控制发射器松开卡门703和705，由此，可以方便的更换发光二极管模块106_1。因此，在保证LED灯100正常工作的前提下，可插拔连接口、插座和卡门的设计提高了维修的安全性和便利性。

上文具体实施方式和附图仅为本发明之常用实施例。显然，在不脱离权利要求书所界定的本发明精神和发明范围的前提下可以有各种增补、修改和替换。本领域技术人员应该理解，本发明在实际应用中可根据具体的环境和工作要求在不背离发明准则的前提下在形式、结构、布局、比例、材料、元素、组件及其它方面有所变化。因此，在此披露之实施例仅用于说明而非限制，本发明之范围由后附权利要求及其合法等同物界定，而不限于此前之描述。

Claims

1.一种发光二极管（LED)灯，包括灯体和支撑灯体的主梁，其特征在于，所述灯体包括腔体，所述腔体具有腔体正面和腔体背面，所述腔体背面设置了带有通气孔的灯壳，在所述腔体内并排安装了多个发光二极管模块，且所述发光二极管模块之间留有通气的空隙；所述多个发光二极管模块的每一个模块包括靠近所述腔体正面的发光二极管封装板和靠近腔体背面的散热器；所述发光二极管封装板集成有多个发光二极管芯片，通电的时候，所述发光二极管芯片通过所述腔体正面发出光线；所述发光二极管芯片通过金球直接工晶焊接在陶瓷基板上；所述封装板采用两重硅橡胶圈将所述发光二极管芯片所在的陶瓷基板密封封装。