CN104538386A - 一种led球泡灯制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种LED球泡灯制造方法，本发明提供了一种LED灯制造方法，其步骤包括LED光源的制造、玻壳内部涂覆YAG荧光粉工艺、LED光源的固、驱动电源的设计，采用板上芯片封装技术，把LED芯片等组件直接封装在铝合金基板上，无需额外贴装热阻隔层，可降低光源模块的热阻，具有成本低和制作工艺简化的优势。此外将荧光粉层远离芯片，在LED球泡灯玻璃外壳内部涂覆厚度易控的荧光粉涂层，这样既可以减少眩光，实现较好的匀光特性以及色温一致性，荧光粉与LED芯片分离后也可以减少光线的吸收损耗，提高出光效率，荧光粉受芯片的热影响也会大幅减小。同时采用塑包铝结构，即塑料外壳内置铝制的散热器，可以充分利用铝的导热性能，扩大散热面积。
Description
技术领域
本发明涉及灯具制造领域，特别是涉及一种LED球泡灯制造方法。
背景技术
在能源危机与环境污染的大背景下，发光二极管因其节能环保和光效高等多方面优势而倍受人们的关注，目前LED照明已进入高速发展时期，有望成为第四代绿色照明光源。普通LED灯具应用于日常照明时，为了达到照度要求，一般将多个功率型LED光源集中排列在一个灯具中使用，人眼直视光源时，存在一定程度的眩光，现有的灯罩为了解决眩光的问题，常在塑料灯罩中加入散光粉使发光柔和，但同时也降低了灯罩的透光率，造成较大的光能损耗。申请号为201310459326.6公开了一种LED球泡灯的制备方法，其LED球灯包括LED照明灯源、支架、灯罩、灯座及电源，所述的LED光源设置在支架上，放置于灯罩内，LED光源通过电源线与电源相连，电源固定于灯座内，不但节约了成本，同时简化了制备工艺，但是其制备方法中并未提及玻璃罩的荧光涂覆工艺，而且其球泡灯散热能力较差，加速了灯泡的老化。
发明内容
本发明提供了一种LED球泡灯制造方法。为实现本发明的目的，本发明的技术方案如下：
一种LED球泡灯制造方法，其具体步骤为：
(1)LED光源的制造：采用板上芯片封装技术,在铝基板上打坑，坑数为25-30个，通过焊料将LED晶片直接粘贴到铝基板的坑底，再用金线键合，将晶片与铝基板上走线实现电互连；
(2)玻壳内部涂覆YAG荧光粉：先用酸碱清洗玻璃灯罩内壁，烘干后采用灌涂法在玻璃内表面涂覆YAG荧光粉，即先将涂层液体倒入，晃动使其内壁完全被涂层覆盖，再将灯罩开口向下静止，使多余液体流出，完成后放入烘箱烘干，温度控制在80-90℃；
(3)LED光源的固定：选取带玻璃底座的玻璃中空支架，支架底座熔融固定有2跟导电线，两端均从支架引出，一段与LED光源相连，另一端与电源的正负极相连接，支架外部装有塑料外壳；
(4)驱动电源的设计：采用电容降压式非隔离电源，将若干发光芯片串联，芯片通过荧光胶固定于玻璃基板上，与LED光源通过引线导通；
优选的，步骤(2)中YAG荧光涂层的配方为：纯水、纳米级三氧化二铝10％-12％、荧光粉10％-12％、聚乙烯醇8％-10％。
优选的所述配方制造的荧光粉，其步骤为：
(1)将三氧化二铝与YAG荧光粉混合后放在纯水中搅拌10-15min，然后用超声波超声0.5h，使颗粒在纯水中均匀分布；
(2)将聚乙烯醇边搅拌边加入上述液体中，注入消泡剂，用温度为90-100℃水浴加热搅拌1h，得到黏稠液体；
(3)取出液体室温下冷却0.5h，再放入真空环境中消除气泡，最后静置1h，即可得到一种含有荧光粉的玻璃涂层。
优选的，步骤(3)中的塑料外壳内置铝制散热器，散热器表面 涂覆导热硅脂。
优选的，步骤(4)中芯片的串联数量为25-35个。
优选的，玻璃灯罩内充有氦气与氮气的混合气体，体积比在5:1和2:1之间，气体压力为0.05-0.15MPa。
有益效果：本发明提供了一种LED灯制造方法，其步骤包括LED光源的制造、玻壳内部涂覆YAG荧光粉工艺、LED光源的固、驱动电源的设计，采用板上芯片封装技术，把LED芯片等组件直接封装在铝合金基板上，无需额外贴装热阻隔层，可降低光源模块的热阻，具有成本低和制作工艺简化的优势。此外将荧光粉层远离芯片，在LED球泡灯玻璃外壳内部涂覆厚度易控的荧光粉涂层，这样既可以减少眩光，实现较好的匀光特性以及色温一致性，荧光粉与LED芯片分离后也可以减少光线的吸收损耗，提高出光效率，荧光粉受芯片的热影响也会大幅减小。同时采用塑包铝结构，即塑料外壳内置铝制的散热器，可以充分利用铝的导热性能，扩大散热面积。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例1：
一种LED球泡灯制造方法，其具体步骤为：
(1)LED光源的制造：采用板上芯片封装技术,在铝基板上打坑，坑数为25个，通过焊料将LED晶片直接粘贴到铝基板的坑底，再用金线键合，将晶片与铝基板上走线实现电互连；
(2)玻壳内部涂覆YAG荧光粉：先用酸碱清洗玻璃灯罩内壁，烘干后采用灌涂法在玻璃内表面涂覆YAG荧光粉，即先将涂层液体倒入，晃动使其内壁完全被涂层覆盖，再将灯罩开口向下静止，使多余液体流出，完成后放入烘箱烘干，温度控制在80℃，YAG荧光涂层的配方为：纯水100g、纳米级三氧化二铝10g、荧光粉10g、聚乙烯醇8g；
(3)LED光源的固定：选取带玻璃底座的玻璃中空支架，支架底座熔融固定有2跟导电线，两端均从支架引出，一段与LED光源相连，另一端与电源的正负极相连接，支架外部装有塑料外壳，塑料外壳内置铝制散热器，散热器表面涂覆导热硅脂，玻璃灯罩内充有氦气与氮气的混合气体，体积比在5:1，气体压力为0.05Pa；
(4)驱动电源的设计：采用电容降压式非隔离电源，将若干发光芯片串联，芯片的串联数量为25个，芯片通过荧光胶固定于玻璃基板上，与LED光源通过引线导通；
其中所述配方制造的荧光粉，其步骤为：
(1)将三氧化二铝与YAG荧光粉混合后放在纯水中搅拌10min，然后用超声波超声0.5h，使颗粒在纯水中均匀分布；
(2)将聚乙烯醇边搅拌边加入上述液体中，注入消泡剂，用温度为90℃水浴加热搅拌1h，得到黏稠液体；
(3)取出液体室温下冷却0.5h，再放入真空环境中消除气泡，最后静置1h，即可得到一种含有荧光粉的玻璃涂层。
实施例2：
一种LED球泡灯制造方法，其具体步骤为：
(1)LED光源的制造：采用板上芯片封装技术,在铝基板上打坑，坑数为28个，通过焊料将LED晶片直接粘贴到铝基板的坑底，再用金线键合，将晶片与铝基板上走线实现电互连；
(2)玻壳内部涂覆YAG荧光粉：先用酸碱清洗玻璃灯罩内壁，烘干后采用灌涂法在玻璃内表面涂覆YAG荧光粉，即先将涂层液体倒入，晃动使其内壁完全被涂层覆盖，再将灯罩开口向下静止，使多余液体流出，完成后放入烘箱烘干，温度控制在85℃，YAG荧光涂层的配方为：纯水100g、纳米级三氧化二铝11g、荧光粉11g、聚乙烯醇9g；
(3)LED光源的固定：选取带玻璃底座的玻璃中空支架，支架底座熔融固定有2跟导电线，两端均从支架引出，一段与LED光源相连，另一端与电源的正负极相连接，支架外部装有塑料外壳，塑料外壳内置铝制散热器，散热器表面涂覆导热硅脂，玻璃灯罩内充有氦气与氮气的混合气体，体积比在3:1，气体压力为0.1MPa；
(4)驱动电源的设计：采用电容降压式非隔离电源，将若干发光芯片串联，芯片的串联数量为28个，芯片通过荧光胶固定于玻璃基板上，与LED光源通过引线导通；
其中所述配方制造的荧光粉，其步骤为：
(1)将三氧化二铝与YAG荧光粉混合后放在纯水中搅拌12min，然后用超声波超声0.5h，使颗粒在纯水中均匀分布；
(2)将聚乙烯醇边搅拌边加入上述液体中，注入消泡剂，用温度为95℃水浴加热搅拌1h，得到黏稠液体；
(3)取出液体室温下冷却0.5h，再放入真空环境中消除气泡，最后静置1h，即可得到一种含有荧光粉的玻璃涂层。
实施例3：
一种LED球泡灯制造方法，其具体步骤为：
(1)LED光源的制造：采用板上芯片封装技术,在铝基板上打坑，坑数为30个，通过焊料将LED晶片直接粘贴到铝基板的坑底，再用金线键合，将晶片与铝基板上走线实现电互连；
(2)玻壳内部涂覆YAG荧光粉：先用酸碱清洗玻璃灯罩内壁，烘干后采用灌涂法在玻璃内表面涂覆YAG荧光粉，即先将涂层液体倒入，晃动使其内壁完全被涂层覆盖，再将灯罩开口向下静止，使多余液体流出，完成后放入烘箱烘干，温度控制在80-90℃，YAG荧光涂层的配方为：纯水100g、纳米级三氧化二铝12g、荧光粉12g、聚乙烯醇10g；
(3)LED光源的固定：选取带玻璃底座的玻璃中空支架，支架底座熔融固定有2跟导电线，两端均从支架引出，一段与LED光源相连，另一端与电源的正负极相连接，支架外部装有塑料外壳，塑料外壳内置铝制散热器，散热器表面涂覆导热硅脂，玻璃灯罩内充有氦气与氮气的混合气体，体积比在2:1，气体压力为0.15MPa；
(4)驱动电源的设计：采用电容降压式非隔离电源，将若干发光芯片串联，芯片的串联数量为35个，芯片通过荧光胶固定于玻璃基板上，与LED光源通过引线导通；
其中所述配方制造的荧光粉，其步骤为：
(1)将三氧化二铝与YAG荧光粉混合后放在纯水中搅拌15min， 然后用超声波超声0.5h，使颗粒在纯水中均匀分布；
(2)将聚乙烯醇边搅拌边加入上述液体中，注入消泡剂，用温度为100℃水浴加热搅拌1h，得到黏稠液体；
(3)取出液体室温下冷却0.5h，再放入真空环境中消除气泡，最后静置1h，即可得到一种含有荧光粉的玻璃涂层。
| 光通量 | 荧光效能 | 电源效率 | 散热能力 | |
| 实施例1 | 29lm | 0.7 | 91％ | 良好 |
| 实施例2 | 32lm | 0.8 | 92％ | 良好 |
| 实施例3 | 28lm | 0.6 | 89％ | 良好 |
通过上述3个实施例，由上表中三组数据可知，实施例2的设置参数更佳，其光通量最高，荧光效能高，散热能力优良。
本发明提供了一种LED灯制造方法，其步骤包括LED光源的制造、玻壳内部涂覆YAG荧光粉工艺、LED光源的固、驱动电源的设计，采用板上芯片封装技术，把LED芯片等组件直接封装在铝合金基板上，无需额外贴装热阻隔层，可降低光源模块的热阻，具有成本低和制作工艺简化的优势。此外将荧光粉层远离芯片，在LED球泡灯玻璃外壳内部涂覆厚度易控的荧光粉涂层，这样既可以减少眩光，实现较好的匀光特性以及色温一致性，荧光粉与LED芯片分离后也可以减少光线的吸收损耗，提高出光效率，荧光粉受芯片的热影响也会大幅减小。同时采用塑包铝结构，即塑料外壳内置铝制的散热器，可以充分利用铝的导热性能，扩大散热面积。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种LED球泡灯制造方法，其特征在于，其具体步骤为：
(1)LED光源的制造：采用板上芯片封装技术,在铝基板上打坑，坑数为25-30个，通过焊料将LED晶片直接粘贴到铝基板的坑底，再用金线键合，将晶片与铝基板上走线实现电互连；
(2)玻壳内部涂覆YAG荧光粉：先用酸碱清洗玻璃灯罩内壁，烘干后采用灌涂法在玻璃内表面涂覆YAG荧光粉，即先将涂层液体倒入，晃动使其内壁完全被涂层覆盖，再将灯罩开口向下静止，使多余液体流出，完成后放入烘箱烘干，温度控制在80-90℃；
(3)LED光源的固定：选取带玻璃底座的玻璃中空支架，支架底座熔融固定有2跟导电线，两端均从支架引出，一段与LED光源相连，另一端与电源的正负极相连接，支架外部装有塑料外壳；
(4)驱动电源的设计：采用电容降压式非隔离电源，将若干发光芯片串联，芯片通过荧光胶固定于玻璃基板上，与LED光源通过引线导通。
2.根据权利要求1所述的一种LED球泡灯制造方法，其特征在于，步骤(2)中YAG荧光涂层的配方为：纯水、纳米级三氧化二铝10％-12％、荧光粉10％-12％、聚乙烯醇8％-10％。
3.利用权利要求2所述配方制造的荧光粉，其特征在于，其步骤为：
(1)将三氧化二铝与YAG荧光粉混合后放在纯水中搅拌10-15min，然后用超声波超声0.5h，使颗粒在纯水中均匀分布；
(2)将聚乙烯醇边搅拌边加入上述液体中，注入消泡剂，用温度为90-100℃水浴加热搅拌1h，得到黏稠液体；
(3)取出液体室温下冷却0.5h，再放入真空环境中消除气泡，最后静置1h，即可得到一种含有荧光粉的玻璃涂层。
4.根据权利要求1所述的一种LED球泡灯制造方法，其特征在于，步骤(3)中的塑料外壳内置铝制散热器，散热器表面涂覆导热硅脂。
5.根据权利要求1所述的一种LED球泡灯制造方法，其特征在于，步骤(4)中芯片的串联数量为25-35个。
6.根据权利要求1所述的一种LED球泡灯制造方法，其特征在于，玻璃灯罩内充有氦气与氮气的混合气体，体积比在5:1和2:1之间，气体压力为0.05-0.15MPa。
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