CN201437966U - 一种led灯基座 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种LED灯基座，包括上表面供LED灯放置的铜基板，其特征在于：在所述铜基板的底面上连接有稀土铝合金基板。该铜基板和稀土铝合金基板可以压制成一体件。同时可以在铜基板的未被稀土铝合金基板遮盖的部分的表面上覆盖有一银层。采用上述结构后，使铜基板上的热量经稀土铝合金基板完全过渡到铝质灯壳上，从而彻底地解决了现有技术中因制料热膨胀系数不均所带来的变形和氧化问题，且这种铜铝过渡型的自然散热结构，能将大功率LED工作时发出的热量迅速地转移出去，可降低结温点温度，延长LED的使用寿命，同时也避免了人工装配所带来的不均衡问题。再者，在保持基座同等厚度的情况下，可以减小铜基板的厚度，从而可以降低基座的制作成本，以提高产品的市场竞争力。

Description

一种LED灯基座

技术领域

本实用新型涉及一种LED灯部件，具体指一种的LED灯基座。

背景技术

由于发光二极管(LED)环保、节能、且使用寿命长、亮度足，因而已被广泛地应用在各领域中。但单个LED的灯具由于其亮度无法达到标准照明灯具的要求，因而通常仅被用作指示灯。为此，人们想在印刷线路板上放置多个LED或安装大功率的LED来克服上述缺陷，但LED密集或采用大功率的LED后，在使用过程中会产生大量的热量，而当热量无法得到有效及时地散发时，会导致结温点(即LED与基板之间的连接点)温度偏高，将会明显地降低发光效果，造成灯具的工作可靠性低、使用寿命短的弊端。常规灯具(如白炽灯)所采用的辐射散热方式根本无法满足LED灯具的散热要求，故在设计LED灯时，均是通过设计热传导结构以热传导的方式将热传导到LED封装的基座上，再由该基座传导至散热装置进行散热。基座目前有采用铝基板或铜基板，二者各有优缺点。但出于成本控制的考虑，散热装置(一般是铝质的灯壳)通常为铝基材质。由于铜基板的导热系数(380-400W/(m·K))高于铝基板的导热系数，为了取得更好的散热效果，因此目前普遍采用铜来制作基板。

采用铜基板虽然具有散热快的优点，但其在与散热装置的配合上存在问题。如中国专利公开号为CN101159300A的《铜基座大功率LED封装》中披露的结构就存在着以下缺陷：(1)由于铜基板和铝质外壳之间的热膨胀系数不同，两者接触面之间受内应力而易引起裂缝，该裂缝既形成了外部湿气和污染物侵入的通道，又大大地降低了导热面积，同时还会导致铜基板、铝质外壳相对应的接触面的氧化，进而降低导热效率。(2)由于铜基板与铝质灯壳之间通常是用导热胶和螺丝进行固定，工人在操作时，难免会出现螺丝拧紧程度不一致的现象，因而无意之中也会产生上述让外部湿气和污染物侵入的通道。(3)基板完全采用铜质材料，也将在一定程度上提高成本。

采用铝基板，在与散热装置的配合安装上有优势，但铝及目前的铝合金在导热性方面明显不足，特别是对于大功率LED灯具而言，铝及目前的铝合金均难以满足其散热要求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状，而提供一种既具有较好的散热效果，又能实现与散热装置较好配合的LED灯基座。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：该LED灯基座包括上表面供LED灯放置的铜基板，其特征在于：在所述铜基板的底面上连接有一层稀土铝合金基板。

综合导热性及生产成本，所述铜基板的厚度优选为0.1～1.2mm，而稀土铝合金基板的厚度≥1.5mm，并且，最好是铝合金基板的厚度要明显大于铜基板的厚度，至于铝合金基板厚度的上限，在不考虑用料多所带来的成本增加因素时，只要其不影响灯具装配和灯具的整体外观即可。所述铜基板的未被所述稀土铝合金基板遮盖的部分的表面上最好还能覆盖有一层银层，以提高基座的电气性能。

所述的铜基板和稀土铝合金基板之间可以通过螺栓、螺母连成一体。但最好采用常规的高压成型工艺压制成一体件，使铜、铝之间通过金属键相结合，且该结合程度远非通过螺钉将二者压在一起可比，再加上铜基板的厚度薄，降低了铜、铝合金二者热膨胀系数不同的影响而整体上表现为铝合金的热膨胀系数，从而彻底地解决了现有技术中制作基板和灯壳的两种材料热膨胀系数不均所带来的变形和氧化问题。

为了使基座能与散热装置进行方便连接，上述一体件可以制成圆盘状，并在一体件的周边设计成外螺纹，或者在稀土铝合金板的底部向外延伸出一螺柱，通过螺柱或一件件的周边外螺纹螺纹连接到散热装置上，这样也就免去了原有的螺丝安装方式。

与现有技术相比，由于本实用新型可借助于稀土铝合金基板，使铜基板上热量经稀土铝合金基板完全过渡到铝质灯壳上，从而彻底地解决了现有技术中制作基板和灯壳的两种材料热膨胀系数不均所带来的变形和氧化问题，且这种铜铝过渡型的自然散热结构，由于铝合金基板导热性的提升，能将大功率LED工作时发出的热量迅速地转移出去，可降低结温点温度，大大地提高LED寿命，同时也避免了人工装配所带来的不均衡问题。再者，由于稀土铝合金基板，在保持整个基座同等厚度的情况下，可以减小铜基板的厚度，从而可以降低基座的制作成本，以提高产品的市场竞争力。

附图说明

图1为本实用新型应用在LED灯上的主视图；

图2为图1中的A-A向剖视图；

图3为图2立体分解图。

具体实施方式

以下结合实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1至图6所示，该基座应用在LED灯上，该LED灯包括与灯壳(图中未示)相连的基座、放置在基座上的进线板4和进线板进行电气连接的LED芯片3以及罩设住LED芯片的灯罩5，其中基座又由铜基板2和稀土铝合金基板1组成，铜基板2上表面与LED芯片3相接触，下表面通过螺栓连接有上述稀土铝合金基板1，铜基板2的厚度为0.1～1.2mm，即可以为0.1mm，或1mm，也可以为1.2mm，而铝合金基板1的厚度应大于或等于1.5mm，并且铝合金基板1的厚度应明显大于铜基板2的厚度，本实施例中铝合金基板1的厚度为2.5mm。

上述铝稀土铝合金基板1的底部还向外延伸出一螺柱11，以便于与灯壳相螺纹连接。

铜基板2的未被铝合金基板遮盖的部分的表面上可以电镀有一层银层(图中未示)，可以提高基座的电气性能。

上述铝合金基板1的重量百分组成为：0.5≤Si≤12、0.1≤Mn≤1.5、Fe≤1.2、Cu≤4.5、Mg≤0.5、0.005≤RE≤0.85、不可避免的杂质≤0.5，及余量的Al；其中RE优选为选自La、Ce、Nd及Yb中的至少一种。该组成的铝合金基板具有较好的导热性，同时还具有较好的机械性能和较好的成型加工性能，相对于现有铝合金而言，由于其合理的组成，更主要的是由于特定RE的加入，其导热性能能提高10％以上，同时还获得了优异的高温抗氧化性能，特别是在优选Yb时，其导热性能提高高达25％，而且，该组成的铝合金基板的热膨胀系数也有所改变而有所趋向于Cu。

为降低生产工艺的难度、进一步提高铝合金基板1的机械性能及导热性，在本实施例中，Si在铝合金基板中的重量百分含量选为0.5≤Si≤7.5，为使铝合金基板具有合适的硬度以更利于成型加工，Cu在铝合金基板中的重量百分含量选为Cu＜2，Mg在铝合金基板中的重量百分含量选为Mg≤0.4，同时，Cu含量的降低也有利于降低铝合金基板的生产成本。为进一步提高铝合金基板的成型加工性能，所述Cu在铝合金中的重量百分含量优选为Cu≤0.5。

同时Mn在铝合金基板中的重量百分含量为0.1≤Mn≤1.0，Fe在铝合金基板中的重量百分含量为Fe≤0.6，以便获得的铝合金在各项性能上均衡。

上述铝合金基板1的制备工艺为：先制备含20wt％稀土(RE)的中间合金，即用工频炉将纯铝于740℃下熔融，加入RE，最终制成含RE 20wt％的中间合金。然后，按常规铝合金制备工艺(其中，硅含量在7.5wt％以上的铝合金按高硅铝合金制备工艺)，先于740℃下熔融纯铝，惰性气体氛下，根据所需用量，加入各种合金元素和前述的中间合金，除气除渣，静置后将铝水轧制成板材，再经淬火时效即可。当然，也可以直接在具有合适组成的铝合金的基础上加入前述的中间合金而制备本发明的铝合金基板，比如在3003铝合金的基础上添加含20wt％稀土Yb的中间合金。

Claims (6)

1.一种LED灯基座，包括上表面供LED灯放置的铜基板(2)，其特征在于：在所述铜基板的底面上连接有稀土铝合金基板(1)。

2.根据权利要求1所述的LED灯基座，其特征在于：所述铜基板(2)的厚度为0.1～1.2mm，所述稀土铝合金基板(1)的厚度≥1.5mm。

3.根据权利要求1或2所述的LED灯基座，其特征在于：所述铜基板(2)的未被所述稀土铝合金基板遮盖的部分的表面上覆盖有一银层。

4.根据权利要求1或2所述的LED灯基座，其特征在于：所述的铜基板(2)和稀土铝合金基板(1)压制成一体件。

5.根据权利要求4所述的LED灯基座，其特征在于：所述的一体件制成圆盘状，并在周边设计有外螺纹。

6.根据权利要求1或2所述的LED灯基座，其特征在于：所述稀土铝合金基板的底部向外延伸出一螺柱(11)。

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