CN204437861U - 一种具有高效散热印刷电路板的led灯具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种LED灯，特指一种使用蓝宝石印刷电路板的具有高效散热印刷电路板的LED灯具；包括蓝宝石基板、金属镀层及发光模组，金属镀层固定设置于蓝宝石基板上，金属镀层包含有遮光层和金属导电层，发光模组固定设置在蓝宝石基板上，蓝宝石基板设置有散热结构；本实用新型的有益效果体现为：本实用新型旨在提供一种具有高效散热功能的蓝宝石印刷电路板LED灯具，通过在蓝宝石印刷电路板上设置散热结构，直接于蓝宝石印刷电路板上进行固晶、焊线及点胶，实现LED发光模块的制作，消除传统印刷电路板使用胶合剂所产生的热阻，提高散热效率，且在印刷电路板上设置遮光层，保证发光模组的光通量，防止漏光现象，使光线保持高亮，其结构简单，成本低。

Description

一种具有高效散热印刷电路板的LED灯具

技术领域

本实用新型涉及一种LED灯，特指一种使用蓝宝石印刷电路板并具有高效散热功能的LED灯具。

背景技术

随着社会的不断发展，其中 LED灯具是体现电子科技进步的重要产品之一，LED灯具具有工作寿命长、耗电量低、体积小等优点，被广泛应用于照明领域或电气领域等产品上，例如路灯、探照灯、信号灯、车灯、机场跑道灯、球泡灯等都用到LED光源。目前，社会上存在的LED灯具一般都将LED光源固定于电路板上形成灯条，然后将灯条固定在导电金属板上，这种电路板的主要散热方式是将LED光源产生的热传至导电金属板上，再通过金属板对LED光源产生的热量进行散热，由于现有技术中的LED灯具所使用的电路板自身导热性能差，不能通过电路板实现理想的散热效果，LED灯具在长时间工作时会产生巨大的热量，当热量无法迅速排出时，易因过热影响灯具的寿命，甚至烧毁灯具，且这类灯具结构复杂，成本低，实用性差。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型旨在提供一种LED灯，特指一种使用蓝宝石印刷电路板并具有高效散热功能的LED灯具。

实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种具有高效散热印刷电路板的LED灯具，包括蓝宝石基板、金属镀层及若干个发光模组，所述蓝宝石基板设置有导光面和散热面，所述金属镀层固定设置于所述蓝宝石基板上，所述金属镀层进一步包含有遮光层和金属导电层，所述遮光层覆盖于所述蓝宝石基板的导光面上，所述金属导电层覆盖于所述遮光层上，若干个所述发光模组固定设置在所述蓝宝石基板上，所述蓝宝石基板设置有散热结构。

其中，所述蓝宝石基板的导光面上蚀刻有导光结构，所述导光结构设置有多个凹槽，所述凹槽内设置有发光模组。

其中，所述凹槽深度为200-400um，宽度为100-200um。

其中，所述发光模组包括透明绝缘胶和发光晶体，所述透明绝缘胶固定设置于所述导光结构的凹槽内，所述发光晶体固定设置在所述透明绝缘胶上，并与所述透明绝缘胶电性连接。

其中，所述蓝宝石基板厚度为300-500um。

其中，所述遮光层为铬、铂、钯或钛的单金属层，所述遮光层厚度为500-2000A。

其中，所述金属导电层为铝、铜、金或银的单金属层，所述金属导电层厚度为500-2000A。

其次，所述发光晶体设置有第一焊接点，所述蓝宝石基板设置有第二焊接点，所述第一焊接点与所述第二焊接点通过金线或合金线连接。

另外，所述蓝宝石基板上固定设置有若干个透镜，所述透镜罩设于所述发光模组上方。

再则，所述散热结构为若干个横向凹槽与若干个纵向凹槽相互正交地分布于所述蓝宝石基板的底面上。

本实用新型的有益效果体现为：本实用新型旨在提供一种使用蓝宝石印刷电路板，且具有高效散热功能的LED灯具，通过在蓝宝石印刷电路板上设置散热结构，另外，直接于蓝宝石印刷电路板上进行固晶、焊线及点胶，实现LED发光模块的制作，以消除传统印刷电路板使用胶合剂所产生的热阻，进一步加强蓝宝石基板的散热性能，提高散热效率，且在蓝宝石印刷电路板上设置有遮光层，保证发光模组的光通量不被降低，防止漏光现象，使光线保持高亮，其结构简单，成本低，实用性强。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图。

图2为本实用新型整体结构侧视图。

图3为本实用新型的侧面透视图。

附图标注说明：

1-蓝宝石基板；2-金属镀层；3-发光模组；4-导光面；5-散热面；6-遮光层；7-金属导电层；8-散热结构；9-凹槽；10-透明绝缘胶；11-发光晶体；12-金线； 13-横向凹槽；13-纵向凹槽。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的具体实施方式：

如图1-3所示，一种具有高效散热印刷电路板的LED灯具，包括蓝宝石基板1、金属镀层2及若干个发光模组3，所述蓝宝石基板1设置有导光面4和散热面5，所述金属镀层2固定覆盖于所述蓝宝石基板1的导光面4上，所述金属镀层2进一步包含有遮光层6和金属导电层7，所述遮光层6覆盖于所述蓝宝石基板1的导光面4上，所述金属导电层7覆盖于所述遮光层6上，若干个所述发光模组3固定设置在所述蓝宝石基板1上，所述蓝宝石基板1的散热面5设置有散热结构8。

其中，所述蓝宝石基板1的导光面4上蚀刻有导光结构，所述导光结构设置有多个凹槽9，所述凹槽9内设置有发光模组3。

其中，所述凹槽9深度为200-400um，宽度为100-200um。

其中，所述发光模组3包括透明绝缘胶10和发光晶体11，所述透明绝缘胶10固定设置于所述导光结构的凹槽9内，所述发光晶体11固定设置在所述透明绝缘胶10上，并与所述透明绝缘胶10电性连接。

其中，所述蓝宝石基板1厚度为300-500um。

其中，所述遮光层6为铬、铂、钯或钛的单金属层，所述遮光层6厚度为500-2000A。

其中，所述金属导电层7为铝、铜、金或银的单金属层，所述金属导电层7厚度为500-2000A。

其次，所述发光晶体11设置有第一焊接点，所述蓝宝石基板1设置有第二焊接点，所述第一焊接点与所述第二焊接点通过金线12或合金线12连接。

另外，所述蓝宝石基板1上固定设置有若干个透镜，所述透镜罩设于所述发光模组3上方。

再则，所述散热结构8为若干个横向凹槽13与若干个纵向凹槽14相互正交地分布于所述蓝宝石基板1的底面上。

本实用新型的制作步骤具体分为两部分，包括发光部分及散热部分，在制作发光部分时，首先，准备好厚度为300-500um的待加工蓝宝石基板1，以高能脉冲雷射对蓝宝石基板1进行50-250秒功率为500W的镭射加工，使蓝宝石基板1的导光面4上形成若干个深度为200-400um，宽度为100-200um的凹槽9；

然后，将经过镭射加工后的蓝宝石基板1浸泡在5-20wt%的盐酸中5-30分钟，之后，再用丙酮将其浸泡5-30分钟，取出后再把蓝宝石基板1置于异丙醇中浸泡1-10分钟，接着将其浸泡在甲醇中1-10分钟，再使用去离子水将浸泡工序后的蓝宝石基板1进行1-10分钟的清洗，接着在电极功率为200-400W，氩气为100-300sccm，压力为0.2-3.0mbar的条件下，使用电浆对清洗完的蓝宝石基板1进行20-80秒的表面处理，使蓝宝石基板1表面呈现粗糙状态，以增加其表面粗糙度；

接着，在经过表面处理后的蓝宝石基板1上镀上金属层，先在蓝宝石基板1上镀上遮光层6，通过电子束蒸镀，使蓝宝石基板1的导光面4覆盖一层厚度为500-2000A的铬、铂、钯或钛等单金属层或多金属结合层，再以旋转涂布机在500-1200rpm的条件下对镀覆有遮光层6的蓝宝石基板1进行10-60秒的光阻涂布操作，光阻厚度为8000-10000A，并以100-150℃将涂布有光阻后的蓝宝石基板1烘烤10-25分钟，再用8-20Mw的紫光对涂布有光阻的蓝宝石基板1进行6-20秒的曝光，随之进行20-80秒的显影，再以100-150℃对显影后的蓝宝石基板1烘烤10-25分钟，使用对应于遮光层6所用金属的1-10wt%的金属蚀刻液对蒸镀有遮光层6和涂布有光阻的蓝宝石基板1进行1-10分钟的蚀刻，完成后用去离子水将蚀刻后的蓝宝石基板1进行1-10分钟的清洗，再以100-150℃对蓝宝石基板1进行10-25分钟的烘烤，再次将蓝宝石基板1在电极功率为200-400W，氩气为100-300sccm，压力为0.2-3.0mbar的条件下，使用电浆进行表面处理粗糙度处理，使其增加表面粗糙度，完成导光面4上的遮光层6的镀覆操作；

再于蒸镀有遮光层6的蓝宝石基板1上镀上金属导电层7，先将完成镀覆遮光层6操作后的蓝宝石基板1通过电子束蒸镀，在蓝宝石基板1上蒸镀一层包络住遮光层6的铝、铜、金、银或其他相关导电金属的单金属层或多金属结合层，其厚度为500-2000A，以旋转涂布机在500-1200rpm的条件下对镀覆有金属导电层7的蓝宝石基板1进行10-60秒的光阻涂布操作，光阻厚度为8000-10000A，并以100-150℃将涂布有光阻后的蓝宝石基板1烘烤10-25分钟，再用8-20Mw的紫光对涂布有光阻的蓝宝石基板1进行6-20秒的曝光，随之进行20-80秒的显影，再以100-150℃对显影后的蓝宝石基板1烘烤10-25分钟，使用对应于金属导电层7所用金属的1-10wt%的金属蚀刻液对蒸镀有金属导电层7和涂布有光阻的蓝宝石基板1进行1-10分钟的蚀刻，完成后用去离子水将蚀刻后的蓝宝石基板1进行1-10分钟的清洗，再以100-150℃对蓝宝石基板1进行10-25分钟的烘烤，完成金属导电层7的蒸镀操作，从而形成了以蓝宝石为基板的印刷电路板；

继续在电极功率为200-400W，氩气为100-300sccm，压力为0.2-3.0mbar的条件下，对蓝宝石印刷电路板上使用电浆进行20-80秒的表面处理，使其表面粗糙度增大，再于蓝宝石印刷电路板上设置发光模组3，具体包括透明绝缘胶10及发光晶体11，其中透明绝缘胶10含有透明绝缘胶、黄色荧光粉和红色荧光粉，其相应比例为大于等于1:0.10-0.30:0.002-0.020，通过精密点胶机点入蓝宝石印刷电路板的凹槽9内，并以固晶机将发光晶体11固定设置于透明绝缘胶10上，再以120-160℃对设置有发光模组3的蓝宝石印刷电路板进行60-120分钟的烘烤固化；

随后，再以焊线机使用金或其他合金线12，将发光晶体11上的第一焊接点与蓝宝石印刷电路板上的第二焊接点连接起来；

最后在蓝宝石印刷电路板上设置散热结构8，将蓝宝石印刷电路板在电极功率为200-400W，氩气为100-300sccm，压力为0.2-3.0mbar的条件下，使用电浆进行20-80秒的表面处理，增加其表面粗糙度，将处理后的蓝宝石印刷电路板置于旋转涂布机，通过旋转涂布机以500-1200rpm于蓝宝石印刷电路板的导光面4及散热面5上均涂布厚度为8000-10000A的光阻，并以100-150℃对涂布光阻后的蓝宝石印刷电路板烘烤10-25分钟，再使用8-20Mw的紫光对涂布有光阻的蓝宝石印刷电路板的散热面5进行6-20秒的曝光，再经显影20-80秒，并将显影后的蓝宝石印刷电路板进行100-150℃烘烤10-25分钟，通过感应耦合电浆对蓝宝石印刷电路板的散热面5进行1-20分钟的蚀刻，使蓝宝石印刷电路板的散热面5形成散热结构8，该散热结构8由若干个横向凹槽13与若干个纵向凹槽14相互正交地分布于蓝宝石印刷电路板的散热面5上，然后用去光阻液将蓝宝石印刷电路板上的残留光阻去掉后，把蓝宝石印刷电路板放入离子水里清洗1-10分钟，再将其进行100-150℃烘烤10-25分钟，完成后便形成具有散热结构8的蓝宝石散热印刷电路板。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，本行业的技术人员，在本技术方案的启迪下，可以做出一些变形与修改，凡是依据本实用新型的技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种具有高效散热印刷电路板的LED灯具，其特征在于：包括蓝宝石基板、金属镀层及若干个发光模组，所述蓝宝石基板设置有导光面和散热面，所述金属镀层固定设置于所述蓝宝石基板上，所述金属镀层进一步包含有遮光层和金属导电层，所述遮光层覆盖于所述蓝宝石基板的导光面上，所述金属导电层覆盖于所述遮光层上，若干个所述发光模组固定设置在所述蓝宝石基板上，所述蓝宝石基板设置有散热结构。

2.根据权利要求1所述一种具有高效散热印刷电路板的LED灯具,其特征在于：所述蓝宝石基板的导光面上蚀刻有导光结构，所述导光结构设置有多个凹槽，所述凹槽内设置有发光模组。

3.根据权利要求2所述一种具有高效散热印刷电路板的LED灯具,其特征在于：所述凹槽深度为200-400um，宽度为100-200um。

4.根据权利要求2所述一种具有高效散热印刷电路板的LED灯具,其特征在于：所述发光模组包括透明绝缘胶和发光晶体，所述透明绝缘胶固定设置于所述导光结构的凹槽内，所述发光晶体固定设置在所述透明绝缘胶上，并与所述透明绝缘胶电性连接。

5.根据权利要求1或2所述一种具有高效散热印刷电路板的LED灯具,其特征在于：所述蓝宝石基板厚度为300-500um。

6.根据权利要求1所述一种具有高效散热印刷电路板的LED灯具,其特征在于：所述遮光层为铬、铂、钯或钛的单金属层，所述遮光层厚度为500-2000A。

7.根据权利要求1所述一种具有高效散热印刷电路板的LED灯具,其特征在于：所述金属导电层为铝、铜、金或银的单金属层，所述金属导电层厚度为500-2000A。

8.根据权利要求4所述一种具有高效散热印刷电路板的LED灯具,其特征在于：所述发光晶体设置有第一焊接点，所述蓝宝石基板上设置有第二焊接点，所述第一焊接点与所述第二焊接点通过金线或合金线连接。

9.根据权利要求1所述一种具有高效散热印刷电路板的LED灯具,其特征在于：所述蓝宝石基板上固定设置有若干个透镜，所述透镜罩设于所述发光模组上方。

10.根据权利要求1所述一种具有高效散热印刷电路板的LED灯具，其特征在于：所述散热结构为若干个横向凹槽与若干个纵向凹槽相互正交地分布于所述蓝宝石基板的底面上。