專利名稱：加強散熱led電路板及其制作方法與應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及LED照明，尤其涉及一種加強散熱LED電路板以及其制作方法與應用。
背景技術：
LED作為新一代固態光源，具有壽命長、高效節能、體積小、環保和堅固耐用等優點，在顯示與照明領域中得到廣泛的應用。LED的核心部分是PN結，注入的電子與空穴在PN結復合時把電能直接轉換為光能，但是并不是所以的轉換的光能能夠射到LED外，還有部分會轉換為熱能，這種熱能具有巨大副作用，如果不能有效散熱，會使LED內部溫度升高，而溫度越高則LED的發光效率越低，LED光衰變快，使LED的壽命大為縮短，嚴重時會立即失效。現有的LED用于照明時的電路板的結構形式為LED以貼片的方式安裝在金屬基板上形成LED發光板，然后將LED發光板通過導熱膠貼合到散熱器上，通過散熱器將熱量散失到空氣中。基板同散熱器之間的散熱膠層雖然能夠克服基板與散熱器之間由于有間隙所導致的熱傳遞不暢的問題，但是導熱膠的導熱系數為8w/mk左右，基板和散熱器導熱系數為 200w/mk左右(基板通常為鋁或鋁合金制作而成，就是用其它的金屬也會比導熱膠的高)，因此導熱膠層的存在，會嚴重影響散熱效果。在中國專利公開號為CN101082411A
公開日為2007年12月5日、名稱為“LED燈” 的專利文獻中公開了一種用LED作為光源的燈，該燈包括LED燈體、安裝LED燈體的基板和散熱器，在基板與散熱器之間設置有熱熔器和制冷片，散熱器的原離LED燈體一側的表面上設置有散熱肋片。該專利的手段是通過在基板與散熱器之間增加熱容器和制冷片來提高散熱效果，但是實際上基板和容器器之間的連接性質同現有的基板同散熱器的連接性質是一樣的，如果基板的熱量不能夠保持通暢地傳遞到熱容器上，則后續設計再多的散熱部件也是起不到散熱作用的。另外，為了提高散熱器的散熱效果，會如上述專利中的結構形式一樣，在散熱器上增加散熱肋片來增加散熱器的散熱面積。如在中國專利號為ZL2010206691763，名稱為“一種帶安裝板的吊燈”的專利文獻中公開了一種用LED作為光源的燈，該燈包括LED光源(LED發光板)和殼體(散熱器)，LED 光源平置在燈殼的下表面上，LED光源上罩有燈罩，殼體的上表面設置有散熱肋條。在中國專利公開號為10192^38A
公開日為2010年12月22日、名稱為“LED日光燈”的專利文獻中公開了另一種用LED作為光源的燈，該燈包括基座(散熱器)，基座上固定有燈罩和光源基板，燈罩罩在光源基板外，光源基板上設有多個LED，其中光源基板和其上的LED構成LED發光板，在基座的遠離光源基板一側的表面上設有散熱肋條。但是，現有的LED模組中的散熱肋片和LED發光板的位置關系都如上述燈具中公開的設置方式一樣使散熱肋條和LED發光板位于散熱器的相反的兩個側面上。該種設置散熱肋條的方式存在以下不足散熱器主體會影響散熱肋條所在區域的空氣的流動性、導致散熱效果差。
發明內容
本發明提供了一種散熱效果好的加強散熱LED電路板及其制作方法與應用，解決了現有的LED電路板由于基板同散熱器通過導熱膠粘結和散熱肋片位置設計不合理所導致的散熱效果不佳的問題。以上技術問題是通過下列技術方案解決的一種加強散熱LED電路板，包括LED發光體，所述LED發光體包括PN結和LED底座，還包括散熱主體，所述散熱主體包括基體和散熱肋片，所述基體和所述散熱肋片為一體結構，所述基體上設有絕緣層，所述PN結通過所述LED底座同所述基體的設有絕緣層的一側相連接，所述絕緣層上設有導電線路，所述PN 結電連接在所述導電線路上，所述散熱肋片位于所述基體的設置有LED底座的側面相鄰的側面上。LED發光體所產生的熱量直接通過散熱主體散失掉的同時還傳遞給散熱肋片，由散熱肋片進行散失。散熱主體同時起到現有的電路板中的基板和散熱器的作用，從而不存在要通過導熱膠進行導熱所導致的導熱膠影響基板熱量導出的問題，使得散熱通暢。另外散熱肋片和LED發光體設置在主體上的位置為相鄰的位置關系而非相對的位置關系，主體不會影響散熱肋片周邊的空氣的流通性，有利于熱量的散失。作為優選，所述絕緣層設有通孔，所述LED底座穿設在所述通孔內并錫焊在所述基體上。如果不開設通孔，則LED的散熱路徑為底座、導電線路層、絕緣層、基體，但是絕緣層的導熱系數比較低，絕緣層會影響PN結熱量的散出，散熱效果較差，而通過設置通孔使底座直接錫焊在基體上，能進一步提高散熱效果。作為優選，所述基體為多邊形板狀結構，所述散熱肋片設置在所述基體的厚度方向所在的側面上，所述散熱肋片同所述基體位于同一個平面上。通過多個本加強散熱LED 電路板組裝為平板狀燈具時方便。有利于燈的厚度制作得較薄。作為優選，所述基體為圓形板狀結構，所述散熱肋片分布在所述基體的周緣上。便于散熱肋片的布局。作為優選，所述散熱肋片包括若干第一肋片、若干第二肋片和若干第三肋片，所述第一肋片和第二肋片都連接在所述基體上，所述第三肋片連接在所述第一肋片上，所述第二肋片和第三肋片位于第一肋片之間，相鄰的第一肋片之間都分布有所述第二肋片和第三肋片，位于相鄰的兩片第一肋片之間的第二肋片和第三肋片相平行。散熱肋片的排列合理， 散熱效果好。作為優選，所述基體的遠離所述LED發光體所在側的側面上設有散熱肋條。增加散熱面積，以提高散熱效果。作為優選，所述基體的同所述LED底座相連接的一側上設有透光板，所述透光板上設有若干個向遠離所述基體方向凸起的杯體，所述杯體同所述透光板為一體結構，所述杯體的數量同所述LED發光體的數量相等，所述杯體一一對應地罩在所述LED發光體上。設置透光罩，能防止電極產生外露而出現安全事故，安全性好。設置杯體能使LED發光體所射出的光線散射開，降低炫目對人眼所造成的不適感。一種LED燈，包括安裝架和若干個加強散熱LED電路板，所述加強散熱LED電路板包括散熱主體和若干LED發光體，所述LED發光體包括PN結和LED底座，所述散熱主體包
5括基體和散熱肋片，所述散熱基體上設有絕緣層，所述PN結通過所述LED底座同所述基體的設有絕緣層的一側相連接，所述絕緣層上設有導電線路，所述PN結電連接在所述導電線路上，所述散熱肋片位于所述基體的設置有LED底座的側面相鄰的側面上，所述基體的同所述LED底座相連接的一側上設有透光板，所述安裝架同所述基體固接在一起。燈有若干個加強散熱LED電路板組裝而成，在不同的加強散熱LED電路板之間能形成加速對流層，利用熱蜂窩效應加速散熱，提高散熱效果，充分保證LED燈的流明維持率。加強散熱LED電路板的制作方法，其特征在于 散熱主體為鋁制作而成，導電線路為銅制作而成； 第一步，用鋁材擠壓出制作散熱主體的鋁型材；
第二步，將鋁型材按照設定長度裁斷而制得散熱主體；
第三步，在散熱主體的基體的同設置有散熱肋片的面相鄰的面上涂上絕緣膠形成絕緣
層；
第四步，在絕緣膠層上敷銅形成銅層，通過蝕刻的方法使銅層形成導電線路； 第五步，鉆出通孔，鉆孔時使通孔將導電線路切斷而形成位于通孔兩側的兩個部分； 第六步，在基體的對應于通孔的部位通過沉鋅的方法形成鋅層；鋅層同導電線路的由通孔切斷而形成的位于通孔兩側的兩個部分都間隔開；
第七步，在鋅層上通過電鍍的方法形成鎳層；鎳層同導電線路的由通孔切斷而形成的位于通孔兩側的兩個部分都間隔開。第八步，在鎳層上通過電鍍的方法形成銅層；銅層同導電線路的由通孔切斷而形成的位于通孔兩側的兩個部分都間隔開；
第九步，在銅層上通過噴錫的方法形成錫層；錫層同導電線路的由通孔切斷而形成的位于通孔兩側的兩個部分都間隔開；
第十步，將LED基座穿設到通孔內并通過錫焊的方式同基體連接在一起；基座同導電線路的由通孔切斷而形成的位于通孔兩側的兩個部分都間隔開；
第十一步，將PN結的兩極分別同導電線路的由通孔切斷而形成的位于通孔兩側的兩個部分錫焊在一起。作為優選，第四步中在導電線路形成后，再在絕緣膠層上涂設覆蓋住導電線路的阻焊層，導電線路的需要同PN結連接的部位裸露在阻焊層外；第五步中所鉆出的通孔要深入到基體內。LED底座連接在主體上時牢固，易于將保持主體同電極之間的絕緣。本發明具有下述優點，由于LED發光體直接設置在散熱主體上，散熱肋片與LED發光體位于基體的相鄰的面上，主體不會影響散熱肋片周邊空氣的流通性，故散熱效果好，簡化了制作時的工藝步驟；在優選方案中通過相關工藝解決鋁板不可錫焊的問題，使得LED 基座能夠穿過絕緣層而直接錫焊在基體上，進一步提高了散熱效果。
圖1為加強散熱LED電路板實施例一的仰視示意圖。圖2為圖1的A— A剖視示意圖。圖3為加強散熱LED電路板實施例二的A—A剖視示意圖。圖4為加強散熱LED電路板實施例三的A—A剖視示意圖。
圖5為加強散熱LED電路板實施例四的仰視示意圖。圖6為加強散熱LED電路板實施例五的仰視示意圖。圖7為具有實施例二中的加強散熱LED電路板的LED燈的示意圖。圖中散熱主體1，基體11，散熱肋片12，散熱肋條13，LED發光體2，PN結21，LED 底座22，引出腳23，硅膠對，金線25，透光板3，杯體31，絕緣層4，通孔41，導電線路5，阻焊層6，鋅層7，鎳層8，銅層9，錫層10，安裝架101，引線孔1011，加強散熱LED電路板102，安裝調節臂103，定臂1031，動臂1032，螺紋孔1033，螺紋頭1034，電源104，電源輸出線105， 電源輸入線106。
具體實施例方式下面結合附圖與實施例對本發明作進一步的說明。實施例一，參見圖1，一種加強散熱LED電路板，包括散熱主體1和多個LED發光體 2。散熱主體1由鋁合金制作而成。散熱主體1包括基體11和多根散熱肋片12。基體11為四邊形板狀結構。散熱肋片12分布在基體11的前后左右四個側面上。基體11和散熱肋片12為一體結構。LED發光體2設置在基體的下側面上。基體11的下側上設有透光板3。透光板3上設有多個向下凸起的杯體31。杯體31同透光板3為一體結構。杯體31的數量同LED發光體2的數量相等。LED 發光體2 —一對應地被杯體31罩住。參見圖2，基體11的下側面上設有絕緣層4。絕緣層4上設有導電線路5。導電線路5為銅制作而成。LED發光體2包括PN結21和LED底座22。LED底座22焊接在導電線路5上。PN結21的兩極通過金線25分別焊接在兩個引出腳23上。兩個引出腳23焊接在導電線路5上。硅膠M將PN結21、金線25和兩個引出腳23的一端膠固在LED底座22上。導電線路5的同兩個引出腳23相連接的兩部分之間是不導通的。導電線路5的同兩個引出腳23相連接的兩部分同導電線路5的同LED底座22相連接的部分之間是不導通的。LED發光體2凸出于基體11的部分容置在杯體31內。透光板3的周緣密封貼合在基體11上。不同的LED發光體2中的PN結21通過導電線路5電串聯連接在一起。在絕緣層4上還設有阻焊層6。阻焊層6覆蓋住導電線路5。導電線路5的需要同引出腳23連接的部位裸露在阻焊層6外。散熱肋片12同基體11位于同一個平面上。實施例二，參見圖3，同實施例一的不同之處為 散熱主體1為鋁制作而成。在絕緣層4上設有通孔41。通孔41將導電線路5切斷為位于通孔41兩側的兩部分。通孔41伸入到基體11的內部。在基體41的對應于通孔41的部位依次設置鋅層7、鎳層8、銅層9和錫層10。LED底座22穿設在通孔41內并錫焊在錫層10上。LED底座22、鋅層7、鎳層8、銅層9和錫層10五者同導電線路5之間是間隔開的。LED發光體2的兩個引出腳23連接在導電線路5位于通孔41兩側的兩部分上。本實施例中的加強散熱LED電路板的制作方法為 第一步，用鋁材擠壓出制作散熱主體1的鋁型材。第二步，將鋁型材按照設定長度裁斷而制得散熱主體1。第三步，在散熱主體1的下側面上涂上絕緣膠形成絕緣層4。第四步，在絕緣膠層4上敷銅形成銅層，通過蝕刻的方法將銅層形成導電線路5。 再在絕緣膠層4上涂設覆蓋住導電線路5的阻焊層6。導電線路5的需要同引出腳23連接的部位裸露在阻焊層6外。第五步，鉆出通孔41。通孔41將導電線路5切斷而形成位于通孔41兩側的兩個部分。通孔41鉆入基體11內。第六步，在基體11的對應于通孔41的部位通過沉鋅的方法形成鋅層7。第七步，在鋅層7上通過電鍍的方法形成鎳層8。第八步，在鎳層8上通過電鍍的方法形成銅層9。第九步，在銅層9上通過噴錫的方法形成錫層10。第十步，將LED基座23穿設到通孔41內并通過錫焊的方式同基體11連接在一起；
第十一步，將兩個引出腳23的露出硅膠25的一端分別同導電線路5的由通孔41切斷而形成的位于通孔41兩側的兩個部分錫焊在一起。實施例三，參見圖4，同實施例一的不同之處為在基體11的上側面上設有散熱肋條13。當然也可以在實施例二的基礎上于基體11的上側面上至散熱肋條13。實施例四，參見圖5，同實施例二的不同之處為基體11為圓形板狀結構。在基體 11的周側上設有四片第一肋片121。四條第一肋片12沿基體11的周向均勻分布。第一肋片12沿基體11的徑向延伸。在相鄰的第一肋條121之間都設置有第二肋片122和第三肋片123。第二肋片122連接在基體11上。第三肋片123連接在第一肋片121上。位于相鄰的兩片第一肋片之間的第二肋片122和第三肋片123相平行。第一肋片121、第二肋片122 和第三肋片123構成散熱肋片12。第二肋片122和第三肋片123的自由端位于以第一肋片 121的自由端為頂點的四邊形上。實施例五，參見圖6，同實施例四的不同之處為，第一肋片121有六條。第二肋片 122和第三肋片123的自由端位于以第一肋片121的自由端為頂點的正六邊形上。參見圖5，一種LED燈，包括安裝架101、三個加強散熱LED電路板102和安裝調節臂 103。加強散熱LED電路板102為實施例二中所制作出的電路板，在此不作重復說明。安裝架101為框架結構。安裝架101內部設有引線孔1011。加強散熱LED電路板 102通過散熱肋片12以焊接的方式同安裝架101連接在一起。安裝調節臂103包括定臂1031和動臂1032。定臂1031上設有螺紋孔1033，動臂
81032上設有螺紋頭1034，定臂1031和動臂1032 二者通過螺紋頭1034配合螺紋孔1033螺
紋連接在一起。動臂1032同安裝架101為一體結構。動臂1032內設置有電源104。加強散熱LED電路板102通過電源輸出線105同電源104電連接在一起。三個加強散熱LED電路板102是電并聯在電源104上的。使用時，定臂1031固定在需要安裝燈的地方，通過電源輸入線106輸送電給電源 104，電源104驅動加強散熱LED電路板102上的LED發光體2發光，通過使動臂1032相對于定臂1031轉動來調整本發明的燈的照射方向，提高照明時的方便性。
權利要求
1.一種加強散熱LED電路板，包括LED發光體，所述LED發光體包括PN結和LED底座， 其特征在于，還包括散熱主體，所述散熱主體包括基體和散熱肋片，所述基體和所述散熱肋片為一體結構，所述基體上設有絕緣層，所述PN結通過所述LED底座同所述基體的設有絕緣層的一側相連接，所述絕緣層上設有導電線路，所述PN結電連接在所述導電線路上，所述散熱肋片位于所述基體的設置有LED底座的側面相鄰的側面上。
2.根據權利要求1所述的加強散熱LED電路板，其特征在于，所述絕緣層設有通孔，所述LED底座穿設在所述通孔內并錫焊在所述基體上。
3.根據權利要求1或2所述的加強散熱LED電路板，其特征在于，所述基體為多邊形板狀結構，所述散熱肋片設置在所述基體的厚度方向所在的側面上，所述散熱肋片同所述基體位于同一個平面上。
4.根據權利要求1或2所述的加強散熱LED電路板，其特征在于，所述基體為圓形板狀結構，所述散熱肋片分布在所述基體的周緣上。
5.根據權利要求4所述的加強散熱LED電路板，其特征在于，所述散熱肋片包括若干第一肋片、若干第二肋片和若干第三肋片，所述第一肋片和第二肋片都連接在所述基體上，所述第三肋片連接在所述第一肋片上，所述第二肋片和第三肋片位于第一肋片之間，相鄰的第一肋片之間都分布有所述第二肋片和第三肋片，位于相鄰的兩片第一肋片之間的第二肋片和第三肋片相平行。
6.根據權利要求1或2所述的加強散熱LED電路板，其特征在于，所述基體的遠離所述 LED發光體所在側的側面上設有散熱肋條。
7.根據權利要求1或2所述的加強散熱LED電路板，其特征在于，所述基體的同所述 LED底座相連接的一側上設有透光板，所述透光板上設有若干個向遠離所述基體方向凸起的杯體，所述杯體同所述透光板為一體結構，所述杯體的數量同所述LED發光體的數量相等，所述杯體一一對應地罩在所述LED發光體上。
8.—種LED燈，其特征在于，包括安裝架和若干個加強散熱LED電路板，所述加強散熱 LED電路板包括散熱主體和若干LED發光體，所述LED發光體包括PN結和LED底座，所述散熱主體包括基體和散熱肋片，所述散熱基體上設有絕緣層，所述PN結通過所述LED底座同所述基體的設有絕緣層的一側相連接，所述絕緣層上設有導電線路，所述PN結電連接在所述導電線路上，所述散熱肋片位于所述基體的設置有LED底座的側面相鄰的側面上，所述基體的同所述LED底座相連接的一側上設有透光板，所述安裝架同所述基體固接在一起。
9.如權利要求1所述的加強散熱LED電路板的制作方法，其特征在于散熱主體為鋁制作而成，導電線路為銅制作而成，第一步，用鋁材擠壓出制作散熱主體的鋁型材；第二步，將鋁型材按照設定長度裁斷而制得散熱主體；第三步，在散熱主體的基體的同設置有散熱肋片的面相鄰的面上涂上絕緣膠形成絕緣層；第四步，在絕緣膠層上敷銅形成銅層，通過蝕刻的方法使銅層形成導電線路；第五步，鉆出通孔，鉆孔時使通孔將導電線路切斷而形成位于通孔兩側的兩個部分；第六步，在基體的對應于通孔的部位通過沉鋅的方法形成鋅層；鋅層同導電線路的由通孔切斷而形成的位于通孔兩側的兩個部分都間隔開；第七步，在鋅層上通過電鍍的方法形成鎳層；鎳層同導電線路的由通孔切斷而形成的位于通孔兩側的兩個部分都間隔開；第八步，在鎳層上通過電鍍的方法形成銅層；銅層同導電線路的由通孔切斷而形成的位于通孔兩側的兩個部分都間隔開；第九步，在銅層上通過噴錫的方法形成錫層；錫層同導電線路的由通孔切斷而形成的位于通孔兩側的兩個部分都間隔開；第十步，將LED基座穿設到通孔內并通過錫焊的方式同基體連接在一起；基座同導電線路的由通孔切斷而形成的位于通孔兩側的兩個部分都間隔開；第十一步，將PN結的兩極分別同導電線路的由通孔切斷而形成的位于通孔兩側的兩個部分錫焊在一起。
10.根據權利要求9所述的加強散熱LED電路板的制作方法，其特征在于，第四步中在導電線路形成后，再在絕緣膠層上涂設覆蓋住導電線路的阻焊層，導電線路的需要同PN結連接的部位裸露在阻焊層外；第五步中所鉆出的通孔要深入到基體內。
全文摘要
本發明涉及LED照明。一種加強散熱LED電路板，包括LED發光體，LED發光體包括PN結和LED底座，還包括散熱主體，散熱主體包括基體和散熱肋片，基體和散熱肋片為一體結構，基體上設有絕緣層，PN結通過LED底座同基體的設有絕緣層的一側相連接，絕緣層上設有導電線路，PN結電連接在導電線路上，散熱肋片位于基體的設置有LED底座的側面相鄰的側面上。一種LED燈，包括安裝架和若干個加強散熱LED電路板。本發明提供了一種散熱效果好的加強散熱LED電路板及其制作方法與應用，解決了現有的LED電路板由于基板同散熱器通過導熱膠粘結和散熱肋條位置設計不合理所導致的散熱效果不佳的問題。
文檔編號F21Y101/02GK102519027SQ20111037042
公開日2012年6月27日 申請日期2011年11月21日 優先權日2011年11月21日
發明者王振輝 申請人:王振輝