CN219063395U - 一种led光源结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种LED光源结构，包括，灯基板，灯基板设有第一面以及第二面；导电金属层，导电金属层设于第一面上，导电金属层上分割形成为多个间隔分布的导电区；多个LED光源芯片，多个LED光源芯片在导电金属层上间隔分布；各个LED光源芯片对应两个相邻的导电区设置；且同一LED光源芯片的其中一侧与其中一个导电区贴合并电性连接，同一LED光源芯片的另一侧与相邻的另一个导电区贴合并电性连接；导热金属层，导热金属层设于第二面上，导热金属层上分割形成为多个间隔分布的导热区，各个导热区与各个LED光源芯片一一对应设置。本实用新型可通过将导电金属层以及导热金属层分割形成间隔的导电区以及导热区，减少形变量。

Description

一种LED光源结构

技术领域

本实用新型涉及LED照明技术领域，尤其涉及一种LED光源结构。

背景技术

目前LED灯具一般以其角度小，定向发光为优势，而LED灯具一般都是以导热材质作为灯基板，在灯基板上设置铜层用作导电层，在导电铜层贴附多个LEDLED光源芯片。

传统的做法是，采用一整片铜片制成形成导电层，然后在铜片的各个位置贴附LED光源芯片，在各个LED光源芯片安装后，第一方面，LED光源芯片安装在铜片各点位置均对应有个应力，而铜片为整片结构，而LED光源芯片安装各点受力不同，因而铜片各个位置应力不同容易出现卷翘；第二方面，LED光源芯片工作时发热，铜片受热容易膨胀，而铜片采用整片结构，整体膨胀力越大，形变量也越大，而无论是上述第一方面还是第二方面，均会导致铜层与灯基板容易脱离。

此外，为了对灯基板进行散热，一般会在灯基板上增设导热金属层进行散热，但是导热金属也采用整片结构，也容易出现脱落的情况。且若是采用单片的导热金属，则容易出现导热空洞，影响导热均匀性，散热性能较差。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的在于提供一种LED光源结构，其可通过将导电金属层以及导热金属层分割形成间隔的导电区以及导热区，减少形变量，且提高散热性能。

本实用新型的目的采用以下技术方案实现：

一种LED光源结构，包括，

灯基板，所述灯基板设有相互背离的第一面以及第二面；

导电金属层，所述导电金属层设于所述第一面上，所述导电金属层上分割形成为多个间隔分布的导电区；

多个LED光源芯片，多个LED光源芯片在导电金属层上间隔分布；各个LED光源芯片对应两个相邻的导电区设置；且同一LED光源芯片的其中一侧与其中一个导电区贴合并电性连接，同一LED光源芯片的另一侧与相邻的另一个导电区贴合并电性连接；

导热金属层，所述导热金属层设于所述第二面上，所述导热金属层上分割形成为多个间隔分布的导热区，各个所述导热区与各个所述LED光源芯片一一对应设置。

进一步地，所述导电金属层上设有多个第一分隔凹槽，多个第一分隔凹槽在所述导电金属层的长度方式间隔分布；多个第一分隔凹槽用于分割所述导电金属层形成为所述多个间隔分布的导电区。

进一步地，所述导热金属层上设有多个第二分隔凹槽，多个第二分隔凹槽在所述导热金属层的长度方式间隔分布；多个第二分隔凹槽用于分隔所述导热金属层形成为所述多个间隔分布的导热区。

进一步地，所述第二分隔凹槽与相邻两个所述LED光源芯片之间的间隔对应；所述导热区的中心线与所述LED光源芯片的中心线重合。

进一步地，所述LED光源芯片上设有保护层，所述保护层用于在所述LED光源芯片外部形成保护罩。

进一步地，该LED光源结构还包括散热件，所述散热件安装于所述第二面，所述导热金属层夹设于所述灯基板与所述散热件之间；所述散热件用于引导所述导热金属层的热量导出。

进一步地，所述散热件包括散热壳体，所述散热壳体内设有散热空腔，所述散热空腔的一端设有导入端，散热空腔的另一端设有导出端，所述导入端用于导入散热介质至所述散热空腔，所述导出端用于引导散热空腔内的散热介质导出，以使导热金属层的热量导出。

进一步地，所述散热壳体上设有多个安装面，多个所述安装面在绕所述散热壳体的中心轴线圆周间隔分布；多个所述安装面围设于所述散热空腔外；各个所述安装面上均安装有所述灯基板。

进一步地，所述导热金属层与所述散热壳体以导热材料进行焊接，以使灯基板与所述散热壳体固定。

进一步地，所述导电金属层以及导热金属层均为铜层；所述灯基板由氮化铝材料制成。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

1、通过将导热金属层分割形成多个间隔的导热区，由于导热区间隔，故在受热膨胀时，是单独的导热区受热膨胀，受热面积小，膨胀发生的形变量小，故可以有效减小导热金属层的形变，减少脱落的情况。

2、在导热区分隔的情况下，可以使各个导热区对应各个LED光源芯片设置，因而LED光源芯片产生的工作热量可以直接垂直引导至导热区进行传热，且两两导热区间隔，因而不存在热量水平扩散而影响散热效率，故整体散热效果更好。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的局部结构示意图；

图3为本实用新型的剖视图。

图中：10、灯基板；11、第一面；12、第二面；20、LED光源芯片；21、保护层；31、导电区；32、第一分隔凹槽；41、导热区；42、第二分隔凹槽；50、散热件；51、安装面；52、散热空腔。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述：

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。

如图1、图2以及图3所示的一种LED光源结构，包括灯基板10、导电金属层、多个LED光源芯片20以及导热金属层，灯基板10具有第一面11以及第二面12，第一面11以及第二面12是灯基板10相互背离的两个面，在安装时，将导电金属层设置在灯基板10的第一面11，而导热金属层设于灯基板10的第二面12。

具体导电金属层上分割形成为多个间隔分布的导电区31，且多个LED光源芯片20在导电金属层上间隔分布，各个LED光源芯片20对应两个相邻的导电区31设置，且同一LED光源芯片20的其中一侧与其中一个导电区31贴合并电性连接，同一LED光源芯片20的另一侧与相邻的另一个导电区31贴合并电性连接。另外，导热金属层上分割形成为多个间隔分布的导热区41，各个导热区41与各个LED光源芯片20一一对应设置。

在上述结构基础上，使用本实用新型的光源结构时，在安装时，可以将导电金属层与灯基板10的第一面11进行装配，在装配LED光源芯片20时，同一LED光源芯片20的两侧可以分别与相邻的两个导电区31进行贴合并电性连接，多个LED光源芯片20可以通过多个间隔分布的导电区31实现串联。

由于导电金属层分割形成多个间隔的导电区31，多个导电区31间隔断开，使导电金属层表面形成断开非连续的多个导电区31结构，并非整块结构，故LED光源芯片20在装配后，各个导电区31所受的应力独立，不相互影响，故不容易因每个LED光源芯片20的作用点不同而出现导电金属层各处受力不匀的情况，故导电金属层不易出现卷翘而与导致与灯基板10脱离的情况。

此外，由于灯基板10的第二面12设有导热金属层，导热金属层可以进行导热，在LED光源芯片20发光时，会产生大量的热量，产生的热量可以经导热金属层引导散出。

若是，采用整块的导热金属层进行热量传导并进行散热，散热会较好，但是，整块导热金属层连成一片，若是受热膨胀容易整体发生膨胀，产生的形变量比较大，但是灯基板与导热金属层的材质不同，二者的膨胀系数不同，故在导热金属膨胀形变量较大时容易出现与灯基板10脱落的情况。故，本申请中通过将导热金属层分割形成多个间隔的导热区41，由于导热区41间隔，故在受热膨胀时，是单独的导热区41受热膨胀，受热面积小，膨胀发生的形变量小，故可以有效减小导热金属层的形变，减少脱落的情况。

而在导热区41分隔的情况下，可以使各个导热区41对应各个LED光源芯片20设置，因而LED光源芯片20产生的工作热量可以直接垂直引导至导热区41进行传热，且两两导热区41间隔，因而不存在热量水平扩散而影响散热效率，故整体散热效果更好。

当然，还可是灯基板的端部焊接焊盘，用于与集线器连接，集线器可以与导电金属层电性连接，用于导入电流，让光源能够正常工作。

进一步地，本实施例中，可以是在导电金属层上设有多个第一分隔凹槽32，多个第一分隔凹槽32可以在导电金属层的长度方式间隔分布，该多个第一分隔凹槽32可以分割导电金属层形成为多个间隔分布的导电区31。

需要说明的是，第一分隔凹槽32可以是采用切割工艺在导电金属层上切割形成的，第一分隔凹槽32可以是切割之后形成的缝隙结构，使导电金属层能够分隔但是不切断。如此，可以在将导电金属层分割形成多个独立的导电区31，在贴合LED光源芯片20贴合后，相邻两个导电区31之间的膨胀应力可以与由二者之间的第一分隔凹槽32吸收，不会相互影响。

进一步地，还可以在导热金属层上设有多个第二分隔凹槽42，同样的，多个第二分隔凹槽42在导热金属层的长度方式间隔分布；多个第二分隔凹槽42用于分隔导热金属层形成为多个间隔分布的导热区41。

在此结构基础上，第二分隔凹槽42可以是采用切割工艺在导热金属层上切割形成的，第二分隔凹槽42可以是切割之后形成的缝隙结构，使导热金属层能够分隔但是不切断。如此，可以在将导热金属层分割形成多个独立的导热区41，在进行装配时，导热金属层的多个导热区41与各个芯片对应，第二分隔凹槽可以在相邻两个导热区41之间形成空洞，该空洞结构可以避让芯片位置，在进行导热时，若是第二分隔凹槽形成的空洞结构与芯片对应，第二分隔凹槽形成的空洞结构不导热，会形成导热盲区，故本实施例中将导热区41与芯片对应设置，导热效率更高。

需要说明的是，上述第一分隔凹槽、第二分隔凹槽也可以选用切缝等其他结构来实现。

进一步地，将第二分隔凹槽与相邻两个LED光源芯片20之间的间隔对应，且导热区41的中心线与所述LED光源芯片20的中心线重合，在该结构基础上，相邻两个导热区41之间的间隔可以刚好对应相邻两个LED光源芯片20之间的间隔，而两个LED光源芯片20之间的间隔热量较少，因而对应导热金属层的导热盲区设置，不影响导热效率。

当然，在导热金属层与第二面12装配后，也存在着导热区41与LED光源芯片20对应，但是LED光源芯片20之间的间隔与第二分隔凹槽错开的情况，在该种情况下，会导致导热区41部分覆盖LED光源芯片20的部分间隔，导致导热区41有部分没有得到有效利用。故，LED光源芯片20与导热区41的中心线重合，导热区41可以覆盖LED光源芯片20，接收LED光源芯片20工作产生的热量，热传导垂直传导，减少水平热量扩散，提高导热效率，散热效果更好。

进一步地，还可以在LED光源芯片20上设有保护层，该保护层可以在在LED光源芯片的表面形成保护罩，对LED光源芯片进行保护。具体本实施例中的保护层可以选用现有技术中的荧光胶层21，荧光胶层21是至荧光粉混合胶液制成，能够涂覆在LED光源芯片20表面，一方面能够对LED光源芯片20起到密封保护作用，还能将LED光源芯片20进一步固定在灯基板10上，LED光源芯片20固定更加牢固。

此外，由于荧光胶层内混入荧光粉，荧光粉在LED光源芯片使用过程中具有调节色温、柔和光线的作用。而在LED光源芯片为蓝色光线时，还可以起到激发蓝光的作用，照明效果更好。

当然，上述保护层也可以选用透光玻璃来制成，也可以是透明胶盖等材料制成，对内部LED光源芯片能够形成保护即可。

进一步地，该LED光源结构还散热件50，该散热件50安装于第二面12，在设有该散热件50的情况下，上述导热金属层可以夹设于灯基板10与散热件50之间，散热件50可以引导导热金属层的热量导出。在该结构基础上，LED光源芯片20工作热量由导电区31引导至灯基板10的第二面12，再经导热金属层引导至散热件50，散热件50可以将导热金属层的导热区41传导的热量进一步带走，散热速度会更快。

当然，在没有散热件50的结构基础上，导热金属层引导的热量可以直接传递至空气，经空气带走，散热速度相对较低。

更具体的是，上述散热件50包括散热壳体，该散热壳体内设有散热空腔52，该散热空腔52的一端可以设置导入端，散热空腔52的另一端设置导出端，如此，可以通过导入端导入散热介质到散热空腔内，散热介质可以在散热空腔内流动至另一端的导出端，经导出端引出，以引导导热金属层的热量导出。在进行散热时，导热金属层可以与散热壳体的表面贴合，具体可以是焊接的方式连接在散热壳体上，也可以是粘接或者以螺钉进行连接，具体根据实际需要进行选择。

在进行散热时，导热金属层引导热量传递至散热壳体，散热壳体内导入的散热介质流动可以带走热量。散热介质可以选用为现有技术中的冷空气或者冷却水等，冷空气或者冷却水等散热介质可以在散热空腔52内流动便可以带走导热金属层的传导的热量，实现冷却散热。此外，导入端可以接入导入管，而导出端则可以接入导出管，通过管道实现散热介质的导入或者导出，且散热介质的流动动力可以由外部的水泵来实现。

当然，上述散热件50也可以选用直接选用散热风扇，以散热风扇引导空气的流动直接带走导热金属层传导的热量流动即可。

进一步地，还可以在散热壳体上设有多个安装面51，该多个安装面51在绕散热壳体的中心轴线圆周间隔分布，多个安装面51围设于散热空腔52外，各个安装面51上均安装有灯基板10。即是说，多个灯基板10可以是以散热壳体为装配基础，分别安装在散热壳体圆周上分布的各个安装面51上，实现360度发光，此外，各个灯基板10上的LED光源芯片20工作产生的热量可以均由散热空腔52内的散热介质带走，散热效率更高。

此外，若是每个灯基板10均设置上散热件50进行热量散出，则会导致散热件50暂用空间过大，故本实施例中选用环形分布的方式来实现各个灯基板10的装配，节约占用空间。

进一步地，上述导电金属层以及导热金属层均为铜层，铜的导热以及导热性能均较佳。此外，导热金属层也选用铜层，方便以锡焊的方式将导热金属层焊接在散热件50的散热壳体上，装配后结构更加稳定。

具体的是，灯基板10的导热金属层与散热壳体之间可以使用锡膏、纳米银胶等高导热材料进行焊接，并且在真空条件下完成该流程，保证焊接后空隙率小于5％，焊接后稳定性更好。

此外，上述导热金属层也可以选用热传导性能比较好的铝型材或者铝合金材料等较好的金属制成，而选用金属是为了方便焊接。

进一步地，灯基板10由氮化铝材料制成，氮化铝热导率高、绝缘性能好，能够引导热量有效传递至导热金属层，同时还能实现绝缘。

当然，灯基板10也可以选用陶瓷材料等能够具有较好的热导性能以及绝缘性能的材质制成。

进一步地，LED光源芯片20以锡焊的方式与导电区31固定并电性连接。具体的是，LED光源芯片20通过共晶焊贴装在焊盘上，焊接后实现电流导通。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种LED光源结构，其特征在于，包括，

灯基板(10)，所述灯基板(10)设有相互背离的第一面(11)以及第二面(12)；

导电金属层，所述导电金属层设于所述第一面(11)上，所述导电金属层上分割形成为多个间隔分布的导电区(31)；

多个LED光源芯片(20)，多个LED光源芯片(20)在导电金属层上间隔分布；各个LED光源芯片(20)对应两个相邻的导电区(31)设置；且同一LED光源芯片(20)的其中一侧与其中一个导电区(31)贴合并电性连接，同一LED光源芯片(20)的另一侧与相邻的另一个导电区(31)贴合并电性连接；

导热金属层，所述导热金属层设于所述第二面(12)上，所述导热金属层上分割形成为多个间隔分布的导热区(41)，各个所述导热区(41)与各个所述LED光源芯片(20)一一对应设置。

2.如权利要求1所述的LED光源结构，其特征在于，所述导电金属层上设有多个第一分隔凹槽(32)，多个第一分隔凹槽(32)在所述导电金属层的长度方式间隔分布；多个第一分隔凹槽(32)用于分割所述导电金属层形成为所述多个间隔分布的导电区(31)。

3.如权利要求1所述的LED光源结构，其特征在于，所述导热金属层上设有多个第二分隔凹槽(42)，多个第二分隔凹槽(42)在所述导热金属层的长度方式间隔分布；多个第二分隔凹槽(42)用于分隔所述导热金属层形成为所述多个间隔分布的导热区(41)。

4.如权利要求3所述的LED光源结构，其特征在于，所述第二分隔凹槽(42)与相邻两个所述LED光源芯片(20)之间的间隔对应；所述导热区(41)的中心线与所述LED光源芯片(20)的中心线重合。

5.如权利要求1所述的LED光源结构，其特征在于，所述LED光源芯片(20)上设有有保护层(21)，所述保护层(21)用于在所述LED光源芯片(20)外部形成保护罩。

6.如权利要求1所述的LED光源结构，其特征在于，该LED光源结构还包括散热件(50)，所述散热件(50)安装于所述第二面(12)，所述导热金属层夹设于所述灯基板(10)与所述散热件(50)之间；所述散热件(50)用于引导所述导热金属层的热量导出。

7.如权利要求6所述的LED光源结构，其特征在于，所述散热件(50)包括散热壳体，所述散热壳体内设有散热空腔(52)，所述散热空腔(52)的一端设有导入端，散热空腔(52)的另一端设有导出端，所述导入端用于导入散热介质至所述散热空腔(52)，所述导出端用于引导散热空腔(52)内的散热介质导出，以使导热金属层的热量导出。

8.如权利要求7所述的LED光源结构，其特征在于，所述散热壳体上设有多个安装面(51)，多个所述安装面(51)在绕所述散热壳体的中心轴线圆周间隔分布；多个所述安装面(51)围设于所述散热空腔(52)外；各个所述安装面(51)上均安装有所述灯基板(10)。

9.如权利要求7所述的LED光源结构，其特征在于，所述导热金属层与所述散热壳体以导热材料进行焊接，以使灯基板(10)与所述散热壳体固定。

10.如权利要求1-9任一项所述的LED光源结构，其特征在于，所述导电金属层以及导热金属层均为铜层；所述灯基板(10)由氮化铝材料制成。

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