TWI539111B - 三維電路板及具有該三維電路板的發光二極體燈具 - Google Patents

Description

三維電路板及具有該三維電路板的發光二極體燈具

本發明涉及一種電路板及具有該電路板的燈具，尤其涉及一種三維電路板及具有該三維電路板的發光二極體(Light Emitting Diode,LED)燈具。

發光二極體是一種可將電流轉換成特定波長範圍的光電半導體元件。發光二極體以其亮度高、工作電壓低、功耗小、易與積體電路匹配、驅動簡單、壽命長等優點，從而可作為光源而廣泛應用於照明領域。

現有的發光二極體燈具一般包括電路板及設置在該電路板上的發光二極體。該電路板通常為平面式結構，為及時散發該發光二極體產生的熱量，業界通常採用導熱性較佳的鋁基板配合散熱結構進行散熱，該鋁基板與該散熱結構的連接面填充導熱膏來減少熱傳導過程中產生的熱阻同時增強導熱效率，並通過螺釘等連接件連接固定。然而，這種利用螺釘鎖附的固定方式會耗費材料且組裝繁瑣，造成物力和人力的浪費，同時在鎖附螺絲的過程中容易造成鋁基板局部翹曲變形，導致所述發光二極體產生的熱量分佈不均勻，影響發光二極體燈具的散熱效果。故，需進一步改進。

有鑑於此，有必要提供一種結合結構應用、導電設計和熱傳導於一體的三維電路板及具有該三維電路板的發光二極體燈具。

一種三維電路板，用於承載發光二極體晶片，其包括一本體，還包括一彎折部，所述彎折部自所述本體周緣彎折延伸一體成型，所述彎折部的外表面用於與其他周邊元件嵌設固定。

一種發光二極體燈具，其包括一三維電路板及設置在該三維電路板上的複數發光二極體，所述三維電路板包括一本體，所述複數發光二極體排布在所述本體上，所述三維電路板還包括一彎折部，所述彎折部自所述本體周緣彎折延伸一體成型，所述彎折部的外表面與其他元件嵌設固定。

與現有技術相比，本發明提供的三維電路板包括本體及自本體周緣一體彎折形成的側壁，該三維電路板結合結構應用、導電設計和熱傳導於一體，該三維電路板無需利用連接件連接固定散熱結構，組裝簡單進而可快速生產，從而節省物力和人力，同時該均勻設置在本體上的發光二極體產生的熱量均勻分佈進而發散，保證該發光二極體燈具的散熱效果。

100‧‧‧發光二極體燈具

10、10a、10b‧‧‧三維電路板

20、20a、20b‧‧‧發光二極體

30‧‧‧螢光粉層

11、11a、11b‧‧‧本體

12‧‧‧彎折部

13、13b‧‧‧側壁

14‧‧‧配合部

15‧‧‧凹槽

16‧‧‧溝槽

111‧‧‧連接部

112‧‧‧固定部

141‧‧‧連接段

142‧‧‧延伸段

40‧‧‧限位圈

50‧‧‧配合件

60‧‧‧燈殼

圖1為本發明一實施方式提供的發光二極體燈具的組裝示意圖。

圖2為由圖1所示發光二極體燈具的分解示意圖。

圖3為圖1所示發光二極體燈具另一角度的組裝示意圖。

圖4為圖1所示發光二極體燈具的剖面示意圖。

圖5為圖1所示發光二極體燈具中三維電路板與燈殼的組裝示意圖 。

圖6為本發明第二實施方式提供的發光二極體燈具中三維電路板和發光二極體的組裝示意圖。

圖7為本發明第三實施方式提供的發光二極體燈具中三維電路板和發光二極體的組裝示意圖。

請參閱圖1至5，為本發明發光二極體燈具100的一較佳實施例，該發光二極體燈具包括一三維電路板10、排布設置在三維電路板10上的複數發光二極體20、覆蓋該複數發光二極體20的螢光粉層30及圍設該螢光粉層30的限位圈40。

具體的，該三維電路板10包括本體11及自本體周緣彎折延伸的彎折部12。本實施例中，該三維電路板10為鋁基板。可以理解的，其他實施例中，該三維電路板10也可為玻璃纖維基板、多層膜複合式基板、軟性基板、陶瓷基板或導熱塑膠基板等。

該本體11大致呈圓盤狀，該本體11包括位於該本體11周緣的連接部111和位於本體11中部的固定部112。所述連接部111為一圓環狀平板，其用於緩衝本體11受熱時產生的熱應力膨脹。所述固定部112自該連接部111的內緣向下凹陷形成，其用於承載排布所述複數發光二極體20。本實施例中，該固定部112呈圓形平板狀。所述固定部112的下表面所在的平面低於所述連接部111的下表面。該固定部112向下凹陷的深度小於所述側壁13的高度。可以理解的，該固定部112並不局限於圓形，該連接部111也不局限於圓環狀，其他實施例中整個本體11之形狀可根據需要作出適當變形 ，如方形、三角形等。

所述彎折部12包括自本體11向下彎折延伸的側壁13及設置在該側壁13週邊的配合部14。所述側壁13自該連接部111的外緣向下彎折一體成型，該側壁13的高度大於所述固定部112凹陷的深度。該側壁13為一環形側壁。本實施例中，該側壁13自該本體11周緣向下垂直延伸一體成型。可以理解的，其他實施例中，所述側壁13也可不與所述本體11垂直。所述側壁13與本體11的下表面圍設形成一凹槽15。

所述配合部14的剖面大致呈“L”狀。該配合部14包括一連接段141和一延伸段142。具體的，該連接段141自所述側壁13的底端垂直水平延伸形成，所述側壁13的底端連接該連接段141的一端。該延伸段142自該連接段141的另一端向上彎折延伸形成。該延伸段142的高度大於所述側壁13的高度，也即所述延伸段142頂端所在的平面高於所述本體11所在的平面而保護承載於所述本體11上的發光二極體20。該延伸段142的外表面與其他元件嵌設固定而無需連接件輔助固定，例如圖5所示為所述三維電路板10配合一燈殼60的組裝示意圖，所示燈殼60設置一配合件50，所述延伸段142的外表面與該配合件50的內表面直接抵接嵌設固定。可以理解的，其他實施例中所述延伸段142也可直接抵接所述燈殼60的內壁。所述側壁13及配合部14的連接使得所述彎折部11的剖面大致呈U型。同時所述側壁13、連接段141及延伸段142的來回彎折大大增強所述三維電路板10結構的穩定性，也即該彎折部12來回彎折的結構可緩衝該三維電路板10受熱時產生的熱應力。所述三維電路板10的固定部112、側壁13及配合部14等凹陷彎折結構 可通過衝壓、旋壓、鍛造、擠壓等製程形成。該配合部14與所述側壁13的外表面配合圍設形成一溝槽16，所述溝槽16呈環形，所述溝槽16也可與其他元件嵌設連接。所述溝槽16與所述凹槽15分別位於所述側壁13的兩側，也即所述側壁13將所述溝槽16與所述凹槽15隔開。

所述複數發光二極體20排布在所述三維電路板10的本體11上並收容在所述固定部112中，也即該複數發光二極體20排布在所述本體11背離所述凹槽15的上表面上。該複數發光二極體20與所述三維電路板10上的導電線路(圖未示)形成電性連接。本實施例中，該發光二極體20為單色藍光發光二極體晶片。可以理解的，其他實施例中，該發光二極體20也可為發出不同顏色光線的發光二極體晶片，並可根據不同的發光需求排布成不同形狀。該複數發光二極體20通過板上晶片製程(Chip On Board，COB)設置在所述固定部112的表面上。

所述螢光粉層30覆蓋在所述複數發光二極體20上，並與所述複數發光二極體20間隔。該螢光粉層30的形狀與所述固定部112的形狀相匹配。本實施例中，該螢光粉層30的尺寸略大於所述固定部112的尺寸而設置在所述連接部111的內緣上，也即所述螢光粉層30的上表面高於所述緩衝層111所在的平面。該螢光粉層30的上表面低於所述延伸段142頂端所在的平面。本實施例中，該螢光粉層30呈圓形平板狀。該螢光粉層30由透明材料均勻混合螢光粉製成，所述透明材料為矽樹脂或其他樹脂，或者其他透光的混合材料。本實施例中，所述螢光粉為黃色螢光粉。可以理解的，其他實施例中，所述螢光粉也可包含紅色螢光粉和綠色螢光粉。可 以理解的，所述螢光粉層30也可嵌設收容於該固定部112中，且該螢光粉層30的上表面與所述本體連接部111之上表面齊平，從而使得整個發光二極體燈具100具有較薄的厚度，從而實現所述發光二極體燈具100的微型化。

所述限位圈40套設抵接在所述螢光粉層30的週邊並設置在所述連接部111上，其用於在形成所述螢光粉層30時起到固定作用，同時也加強所述螢光粉層30的穩定性。可以理解的，其他實施例中，所述發光二極體燈具100也可不包括套設在螢光粉層30週邊的限位元圈40。

工作時，基於所述三維電路板10的材質具有良好的熱傳導特性，同時該三維電路板10的一體成型的立體彎折部12使其具有充足的散熱面積，所述發光二極體20產生的熱量可均勻快速傳導至該三維電路板10進而散發至周圍環境中，從而保證該發光二極體燈具的散熱效果。同時所述複數發光二極體20收容固定在所述固定部112中得以被保護，所述發光二極體20發出的藍光激發該螢光粉層30中的螢光粉並混合後形成白光進而出射，從而在保證發光二極體燈具100理想出光效果的情況下增強其結構穩定性，延長發光二極體燈具100的使用壽命。此外，該三維電路板10可利用所述延伸段142的外表面與其他元件嵌設連接而無需連接件輔助固定，從而節省物力和人力進而可快速生產。

請參閱圖6，為本發明第二實施例的三維電路板10a與發光二極體20a的組合示意圖，該三維電路板10a與第一實施例的三維電路板10大致相同，其不同之處在於，所述本體11a呈圓形平板狀，也即該本體11a中部未向下凹陷形成所述固定部112，所述複數發光 二極體20a均勻排布在所述本體11上。所述三維電路板10a的剖面大致呈“U”型。

請參閱圖7，為本發明第三實施例的三維電路板10b與發光二極體20b的組合示意圖，該三維電路板10b與第二實施例的三維電路板10a基本相同，其不同之處在於，所述三維電路板10b僅包括本體11b及自該本體11b外緣垂直向下彎折一體成型的側壁13b而未形成所述配合部14，此時所述側壁13b的外表面直接與其他元件嵌設固定，也即此時該彎折部12僅包括該側壁13b。所述本體11b呈圓形平板狀，也即該本體11b中部未向下凹陷形成所述固定部112，所述複數發光二極體20b均勻排布在所述本體11b的上表面上。所述三維電路板10b的剖面大致呈“L”型。可以理解的，其他實施例中，該複數發光二極體20b也可設置在所述本體11的下表面上。

與現有技術相比，本發明提供的發光二極體燈具100包括三維電路板10，該三維電路板10包括本體11、11a、11b及自本體11、11a、11b周緣一體彎折形成的彎折部12，該三維電路板10結合結構應用、導電設計和熱傳導於一體，該三維電路板10無需利用連接件連接固定散熱結構，從而節省物力和人力，同時設置在本體11、11a、11b上的發光二極體20產生的熱量均勻分佈進而發散，保證該發光二極體燈具100的良好散熱效果，且該三維電路板10可利用所述彎折部12的外表面與其他元件嵌設固定而無需連接件輔助固定，組裝簡單進而可快速生產。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限 製本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

100‧‧‧發光二極體燈具

10‧‧‧三維電路板

20‧‧‧發光二極體

30‧‧‧螢光粉層

11‧‧‧本體

12‧‧‧彎折部

13‧‧‧側壁

14‧‧‧配合部

15‧‧‧凹槽

16‧‧‧溝槽

111‧‧‧連接部

112‧‧‧固定部

141‧‧‧連接段

142‧‧‧延伸段

40‧‧‧限位圈

Claims (8)

1. 一種三維電路板，用於承載發光二極體晶片，其包括一本體，其改良在於：還包括一彎折部，所述彎折部自所述本體周緣彎折延伸一體成型，所述彎折部的外表面用於與其他周邊元件嵌設固定，所述三維電路板為鋁基板，所述彎折部包括一側壁，所述側壁自所述本體的周緣向下彎折一體成型。
2. 如申請專利範圍第1項所述之三維電路板，其中，所述本體包括位於其中部的固定部和位於所述固定部週邊的環狀連接部，所述固定部自所述連接部內周緣向下凹陷形成，所述側壁自所述連接部外周緣向下彎折一體成型，所述側壁的高度大於所述固定部向下凹陷的深度。
3. 如申請專利範圍第1項所述之三維電路板，其中，所述彎折部還包括一配合部，所述配合部包括一連接段和一延伸段，所述連接段自所述側壁底端水平延伸形成，所述延伸段自所述連接段的另一端向上彎折延伸形成，所述延伸段的高度大於所述側壁的高度。
4. 如申請專利範圍第3項所述之三維電路板，其中，所述本體與所述側壁圍設形成一凹槽，所述側壁、連接段和延伸段配合形成一溝槽，所述溝槽與所述凹槽分別位於所述側壁的兩側。
5. 一種發光二極體燈具，其包括一三維電路板，設置在該三維電路板上的複數發光二極體，及與三維電路板連接的周邊元件，所述三維電路板包括一本體，所述複數發光二極體排布在所述本體上，其特徵在於：所述三維電路板還包括一彎折部，所述彎折部自所述本體周緣彎折延伸一體成型，所述彎折部的外表面與周邊元件嵌設固定，所述三維電路板為鋁基板，所述彎折部包括一側壁，所述側壁自所述本體的周緣向下彎折一 體成型。
6. 如申請專利範圍第5項所述之發光二極體燈具，其中，所述本體包括位於其中部的固定部和位於所述固定部週邊的環狀連接部，所述固定部自所述連接部內周緣向下凹陷形成，所述側壁自所述連接部外周緣向下彎折一體成型，所述側壁的高度大於所述固定部向下凹陷的深度，所述複數發光二極體收容排布在所述固定部中。
7. 如申請專利範圍第5項所述之發光二極體燈具，其中，所述彎折部還包括一配合部，所述配合部包括一連接段和一延伸段，所述連接段自所述側壁底端水平延伸形成，所述延伸段自所述連接段的另一端向上彎折延伸形成，所述延伸段的高度大於所述側壁的高度。
8. 如申請專利範圍第7項所述之發光二極體燈具，其中，所述本體與所述側壁圍設形成一凹槽，所述側壁、連接段和延伸段配合形成一溝槽，所述溝槽與所述凹槽分別位於所述側壁的兩側。