專利名稱：一種改進的led光源基板結構及含有此結構的led光源的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種發(fā)光裝置，尤其涉及一種具有成本低且散熱性能優(yōu)良的LED光源基板結構及由其制造的LDE光源。
背景技術：
近年來由于LED燈的制造技術日趨成熟，而且LED具有耗電量低、發(fā)熱度低、使用壽命長、啟動速率快、色彩豐富以及亮度佳的優(yōu)點，能大量節(jié)省照明燈具的用電量。也因此，于環(huán)保觀念日趨受到重視的今日，LED已漸漸取代傳統燈具成為未來市場的主流。LED雖然有著上述的種種優(yōu)點，但是當LED使用于照明用途時，以多個LED燈模組化而形成LED燈具，由模組化的LED燈具提供所需的照明，而LED燈具在發(fā)光提供照明的同時也會產生熱能，其所產生的熱能若無法有效散逸，長期下來將會影響LED燈具的使用壽命O在現有的LED散熱技術中，一般都是以陶瓷散熱器散熱或是以鋁制鰭片散熱；其中，鋁制鰭片的散熱方式將鋁制的散熱鰭片裝設于LED模組的表面，當LED模組發(fā)光時，由鋁制的散熱鰭片將LED模組所產生的熱予以散逸。這樣的散熱方式雖然可以散發(fā)LED模組所產生的熱，但是鋁制的散熱鰭片除了可以散熱之外，也具有導電的功能，因此必須在LED模組與散熱鰭片之間做好絕緣的工作，以防止電擊的情況發(fā)生。而傳統的陶瓷散熱器以銀膠將電路印制于陶瓷散熱器，并且在印制完成后以700度以上的高溫長時間燒結，使電路固化于陶瓷散熱器。然而，這樣的制作方式不但耗費時間過長，制造過程也相當反復，而且制造過程中所使用的設備及能源成本都相當高。因此，針對現有的LED散熱器所產生的問題及不足，設計一種能夠快速散熱、成本較低且結構簡單的LED光源基板結構目前急需解決的一個問題。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種散熱效果好，成本低、結構簡單、制作方便的LED光源基板結構及含有此結構的LED光源。解決本實用新型的技術問題所采用的一種技術方案是提供一種改進的LED光源基板結構，其包括一 LED光源基板散熱體；一設置在該LED光源基板散熱體的一表面的可焊錫性銅膠層；一形成于該可焊錫性銅膠層上的焊錫層；一設置于該可焊錫性銅膠層上的LED發(fā)光組件，該LED光源基板結構還包括一層噴涂在該LED光源基板散熱體的另一表面的散熱涂料，以及至少一個貫穿設置在該LED光源基板結構上的通孔；其中，當該可焊錫性銅膠層貼付于該LED光源基板散熱體后，經由低溫燒烤固化而形成電路，并且將該焊錫層形成于該可焊錫性銅膠層之上，然后將該LED發(fā)光組件設置于該可焊錫性銅膠層，并由該焊錫層固定該LED發(fā)光組件；該可焊錫性銅膠層透過該焊錫層導電至該LED發(fā)光組件，使該LED發(fā)光組件接收電力后而發(fā)光，并通過該LED光源基板散熱體及散熱涂料將該LED發(fā)光組件發(fā)光時所產生的熱量散去，該LED發(fā)光組件發(fā)出的光通過反射穿過該通孔。[0009]在本實用新型中，該散熱涂料為表面分布有納米粒子的環(huán)氧樹脂。在本實用新型中，該LED光源基板散熱體的形狀為方形、圓形或長條形。在本實用新型中，該通孔為圓形、方形、橢圓形或正多邊形。解決本實用新型的技術問題所采用的另一種技術方案是提供一種改進的LED光源基板結構，其包括一下表面具有金屬薄層的電路板；一設置在該電路板的上表面的可焊錫性銅膠層；一形成于該可焊錫性銅膠層上的焊錫層；一設置于該可焊錫性銅膠層上的LED發(fā)光組件；一緊貼該電路板下表面的金屬薄層上的金屬散熱體；該1^0光源基板結構還包括一層噴涂在該金屬散熱體下表面的散熱涂料，以及至少一個貫穿設置在該LED光源基板結構上的通孔；其中，將該焊錫層形成于該可焊錫性銅膠層之上，然后將該LED發(fā)光組件設置于該可焊錫性銅膠層，并由該焊錫層固定該LED發(fā)光組件；該可焊錫性銅膠層透過該焊錫層導電至該LED發(fā)光組件，使該LED發(fā)光組件接收電力后而發(fā)光，并通過該金屬散熱體及散熱涂料將該LED發(fā)光組件發(fā)光時所產生的熱量散去，該LED發(fā)光組件發(fā)出的光通過反射穿過該通孔。在本實用新型中，該通孔為圓形、方形、橢圓形或正多邊形。在本實用新型中，該散熱涂料為表面分布有納米粒子的環(huán)氧樹脂。在本實用新型中，該金屬散熱體由兩層材質不同的金屬片構成。在本實用新型中，該金屬散熱體的形狀為方形、圓形或長條形。解決本實用新型的技術問題所采用的又一種技術方案是提供一種LED光源，其包括燈殼、底座，其還包括根據上述改進的LED光源基板結構，該燈殼罩住該LED光源基板結構，該LED光源基板結構設置該底座內，該LED光源基板結構通過導線與該底座電連接。與現有技術相比，本實用新型的LED光源基板結構和LED光源具有散熱效果好，成本低、結構簡單、節(jié)省材料、由于不需要較大的金屬散熱件使得重量和體積減小、安全性也較高、不易發(fā)生火災、不易漏電且符合國際標準等優(yōu)點；而且由于在LED光源基板結構上設有通孔，該LED發(fā)光組件發(fā)出的光線透過該通孔使得該LED光源基板結構的背面被照亮，從而使得該LED光源在任意角度都被照亮，從而使該LED光源更加美觀。
[0019]下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中[0020]圖I是本實用新型一種改進的LED光源基板結構第一實施方式的立體圖；[0021]圖2是圖I的截面圖；[0022]圖3是本實用新型一種改進的LED光源基板結構第二實施方式的立體圖；[0023]圖4是圖3的截面圖；[0024]圖5是本實用新型一種改進的LED光源基板結構第三實施方式的立體圖；[0025] 閱圖6是根據本實用新型的改進的LED光源基板結構的制備的一種LED光源的主視圖;圖7是根據本實用新型的改進的LED光源基板結構的制備的另一種LED光源的截面圖；[0027]圖8是根據本實用新型的改進的LED光源基板結構的制備的又一種LED光源的截面圖；[0028]圖9是本實用新型中第一種涂覆方法的環(huán)氧樹脂與納米粒子在混合均勻后的示 意圖；圖10是本實用新型第一實施方式中的LED光源基板散熱體的截面圖；圖11是本實用新型中第二種涂覆方法的環(huán)氧樹脂與納米粒子在混合均勻后的示 意圖；圖12是本實用新型中的納米級惰性氣泡依附在納米粒子周圍的放大示意圖；圖13是本實用新型第一實施方式中的LED光源基板散熱體的截面圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施 例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋 本實用新型，并不用于限定本實用新型。如圖1及圖2所示，圖1和圖2顯示了本實用新型一種改進的LED光源基板結構 的第一實施方式，其包括一 LED光源基板散熱體10(該基板散熱體既當作基板又當作散熱 體)；一設置在該LED光源基板散熱體10 —表面(上表面)的可焊錫性銅膠層20 形成于 該可焊錫性銅膠層20上的焊錫層30 ;設置于該可焊錫性銅膠層20上的LED發(fā)光組件40 ； 以及一層噴涂在該LED光源基板散熱體10的另一表面(下表面)的散熱涂料50。該LED光 源基板結構上還設有一個、兩個或者超過兩個貫穿該LED光源基板結構的通孔19。該通孔 19的形狀為圓形、方形、橢圓形或者正多邊形。當該可焊錫性銅膠層20貼付于該LED光源基板散熱體10后，經由低溫燒烤固化 而形成電路，在本第一實施方式中，該燒烤固化的最佳溫度為100°C至200°C，并且將該焊 錫層30形成于該可焊錫性銅膠層20之上，然后將該LED發(fā)光組件40設置于該可焊錫性銅 膠層20，并由該焊錫層30固定該LED發(fā)光組件40 ;其中，該可焊錫性銅膠層20透過該焊錫 層30導電至該LED發(fā)光組件40，使該LED發(fā)光組件40接收電力后而發(fā)光，并通過該LED光 源基板散熱體10及散熱涂料50將該LED發(fā)光組件40發(fā)光時所產生的熱量散去。該LED 發(fā)光組件40發(fā)出的光通過反射穿過該通孔19使得該LED光源基板結構的背面被照亮，從 而使得該LED光源在任意角度都被照亮，從而使該LED光源更加美觀。該散熱涂料為導熱的液態(tài)或者固態(tài)散熱涂料。該LED光源基板散熱體10的形狀 為方形、圓形或長條形，其材質為銅、鋁或者銅鋁合金等散熱性好的金屬材料，根據實際需 要選取。該可焊錫性銅膠層20是以網版印刷、鋼板印刷、噴涂、轉印方式形成于該LED光源 基板散熱體10的表面。該可焊錫性銅膠層20用可焊錫性銅膏或可焊錫性銅漿替代。為了 防止漏電，在該可焊錫性銅膠層20與該LED光源基板散熱體10之間絕緣材料，在該可焊錫 性銅膠層20的外表面以及該可焊錫性銅膠層20所在的LED光源基板散熱體10的外表面 同樣設有絕緣材料(如噴絕緣漆)。如圖3及圖4所示，圖3和圖4顯示了本實用新型一種改進的LED光源基板結構 的第二實施方式，其包括一下表面設有金屬薄層的LED光源電路板210 (PCB板)；一設置 在該LED光源電路板210上表面的可焊錫性銅膠層220 ;—形成于該可焊錫性銅膠層220上 的焊錫層230 ;設置于該可焊錫性銅膠層220上的LED發(fā)光組件240 緊貼該LED光源電 路板10下表面的金屬薄層上的金屬散熱體260以及一層噴涂在該金屬散熱體260下表面的散熱涂料250。該LED光源基板結構上還設有一個、兩個或者超過兩個貫穿該LED光源基板結構的通孔219。該散熱涂料為導熱的液態(tài)或者固態(tài)散熱涂料。該金屬散熱體260和電路板210的形狀為方形、圓形或長條形，該金屬散熱體260的材質為銅、鋁或者銅鋁合金等散熱性好的金屬材料，根據實際需要選取。該可焊錫性銅膠層20用可焊錫性銅膏或可焊錫性銅漿替代。為了防止漏電，在該可焊錫性銅膠層220與該電路板210之間設有絕緣材料， 在該可焊錫性銅膠層220的外表面以及該可焊錫性銅膠層220所在的電路板210的外表面同樣設有絕緣材料(如噴絕緣漆)。如圖5所示，圖5顯示了本實用新型一種改進的LED光源基板結構的第三實施方式,該第三實施方式與第二實施方式的不同之處在于在該金屬散熱體260之間增加一層金屬散熱片360，該散熱涂料250噴涂在該金屬散熱片360下表面。該金屬散熱片360與該金屬散熱體260形狀對應。該金屬散熱片360的材質與該金屬散熱體260的材質相同或者不同，根據實際需要選取。同理，對于第一實施方式而言，LED光源基板散熱體10也可以由兩層不同的金屬層構成。如圖6所示，根據上述的改進的LED光源基板結構制造出一種LED光源(球泡型)。該改進的LED光源基板結構設置在透明或者半透明的球形燈殼60內，通過連接LED發(fā)光組件的導線70連接到底座80。該底座80的材質為塑料、金屬材料、或者塑料和金屬材料結合在一起，該底座80的上部分81 —般是用透明或者半透明的材料制成。這種LED光源結構簡單、節(jié)省材料、成本低、由于不需要較大的金屬散熱件使得重量和體積減小、安全性也較高、不易發(fā)生火災、不易漏電且符合國際標準。如圖6中的帶箭頭虛線所示，該LED發(fā)光組件發(fā)出的光通過反射穿過通孔使得該LED光源基板結構的背面被照亮，從而使得該LED光源在任意角度都被照亮，從而使該LED光源的亮度更加良，外表更加美觀。與圖6中的一種球泡型的LED光源類似，圖7和圖8是根據本實用新型的改進的LED光源基板結構的制備的另外兩種LED光源(日光燈管型)的截面圖。如圖7和圖8中的帶箭頭虛線所示，該LED發(fā)光組件發(fā)出的光通過反射穿過這些通孔使得該LED光源基板結構的背面被照亮，從而使得該LED光源在任意角度都被照亮，從而使該LED光源的亮度更加良，外表更加美觀。參見圖9和圖10，本實用新型還提供了一種在具有突起的LED光源基板散熱體10(或金屬散熱體210或金屬散熱片360)的表面形成一層散熱涂料的方法，其包括如下步驟首先，如圖9和圖10所示，將納米粒子18與環(huán)氧樹脂16充分混合攪拌，同時添加可進行靜電噴涂工藝的相關材料，且在多次熱熔后攪拌、塑型形成均勻的散熱涂料，該納米粒子18選自碳化硅、氮化硼、氮化鋁、氧化鋁、二氧化鈦或碳的一種或幾種；再次，將該散熱涂料涂覆在該LED光源基板散熱體10 (或金屬散熱體210或金屬散熱片360)的表面，并放入加熱爐或者烤箱中加熱至180°C 220°C保持2(Γ30分鐘，烘烤時段的前半段環(huán)氧樹脂會有熱熔融現象，具有高熱輻射的納米粒子因比重改變后漂浮于環(huán)氧樹脂的最外層，烘烤時段的后半段環(huán)氧樹脂會有固化現象，此時漂浮于環(huán)氧樹脂的最外層的具有高熱輻射的納米粒子則不會積沉于環(huán)氧樹脂內部，只要環(huán)氧樹脂表層無破壞老化現象，則可長期具備散熱作用，這種工藝稱為高熱熔鍍層法；冷卻后納米粒子形成在該環(huán)氧樹脂的表面?？梢岳斫猓鳛楸緦嵱眯滦偷倪M一步改進，為了增加散熱面積，可以在該LED光源基板散熱體10 (或金屬散熱體210或金屬散熱片360)的表面設有多個突起。
6[0043]請參見圖11至圖13，本實用新型還提供了另一種在具有突起的LED光源基板散熱體10 (或金屬散熱體210或金屬散熱片360)的表面形成一層散熱涂料的方法,其包括如下步驟首先，如圖11所示，將納米粒子18與液態(tài)環(huán)氧樹脂16充分混合攪拌，同時添加懸浮劑、分散劑等材料，多次攪拌后可制成液態(tài)噴涂工藝的散熱涂料。該可避免納米粒子產生納米團聚現象，因此再封罐后可長期保存。該散熱涂料進行噴涂時，受制于懸浮劑等材料特性，就算以高溫烘烤，納米顆粒還是沒有辦法全數懸浮于散熱片的表層，因此要產生具備熱輻射效能散熱片，須用納米氣泡機往此散熱涂料內注入納米級惰性氣泡22 (如氮氣、空氣等)，納米級惰性氣泡22依附在具有散熱效果的納米粒子上，從而，在噴涂同時通過納米級惰性氣泡的浮力使納米粒子上浮或者懸浮于散熱片的最外層，只要環(huán)氧樹脂表層無破壞老化現象，則可長期具備熱輻射效能，這種工藝稱為納米氣泡懸浮法。該分散劑主要是親油基和親水基組成的表面活性劑，如長鏈脂肪酸、十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)等；小分子量的無機電解質或無機聚合物，如硅酸鈉、六偏磷酸鈉等；大分子量的聚合物和聚電解質，如明膠、羧甲基纖維素、聚甲基丙烯酸鹽、聚乙烯亞銨等。分散劑的加入要適量，不宜過量和不足，否者會引起絮凝。該懸浮劑選自現有的納米粒子的懸浮劑。具備散熱效果的納米粒子的平板狀基板散熱體10(或金屬散熱體210或金屬散熱片360)已具備一定的散熱效能了，但是想要提升更多的熱輻射效能，則必須改變基板散熱體10 (或金屬散熱體210或金屬散熱片360)的形狀。因此在平板狀基板散熱體10 (或金屬散熱體210或金屬散熱片360)上還設有突起，以增大散熱面積，這些突起可以組成方形、圓形和橢圓的形狀。并且，適當高度的突起可提升熱輻射效能，并能減少熱輻射直線干擾，在熱沖擊最小狀態(tài)下，可產生最高的熱福射散熱效能。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種改進的LED光源基板結構，其包括一 LED光源基板散熱體；一設置在該LED光源基板散熱體的一表面的可焊錫性銅膠層；一形成于該可焊錫性銅膠層上的焊錫層；一設置于該可焊錫性銅膠層上的LED發(fā)光組件，其特征在于，該LED光源基板結構還包括一層噴涂在該LED光源基板散熱體的另一表面的散熱涂料，以及至少一個貫穿設置在該LED光源基板結構上的通孔；其中，當該可焊錫性銅膠層貼付于該LED光源基板散熱體后，經由低溫燒烤固化而形成電路，并且將該焊錫層形成于該可焊錫性銅膠層之上，然后將該LED發(fā)光組件設置于該可焊錫性銅膠層，并由該焊錫層固定該LED發(fā)光組件；該可焊錫性銅膠層透過該焊錫層導電至該LED發(fā)光組件，使該LED發(fā)光組件接收電力后而發(fā)光，并通過該LED光源基板散熱體及散熱涂料將該LED發(fā)光組件發(fā)光時所產生的熱量散去，該LED發(fā)光組件發(fā)出的光通過反射穿過該通孔。
2.如權利要求I所述的一種改進的LED光源基板結構，其特征在于該散熱涂料為表面分布有納米粒子的環(huán)氧樹脂。
3.如權利要求I所述的一種改進的LED光源基板結構，其特征在于該LED光源基板散熱體的形狀為方形、圓形或長條形。
4.如權利要求I所述的一種改進的LED光源基板結構，其特征在于該通孔為圓形、方形、橢圓形或正多邊形。
5.一種改進的LED光源基板結構，其包括一下表面具有金屬薄層的電路板；一設置在該電路板的上表面的可焊錫性銅膠層；一形成于該可焊錫性銅膠層上的焊錫層；一設置于該可焊錫性銅膠層上的LED發(fā)光組件；一緊貼該電路板下表面的金屬薄層上的金屬散熱體；其特征在于，該LED光源基板結構還包括一層噴涂在該金屬散熱體下表面的散熱涂料，以及至少一個貫穿設置在該LED光源基板結構上的通孔；其中，將該焊錫層形成于該可焊錫性銅膠層之上，然后將該LED發(fā)光組件設置于該可焊錫性銅膠層，并由該焊錫層固定該LED發(fā)光組件；該可焊錫性銅膠層透過該焊錫層導電至該LED發(fā)光組件，使該LED發(fā)光組件接收電力后而發(fā)光，并通過該金屬散熱體及散熱涂料將該LED發(fā)光組件發(fā)光時所產生的熱量散去，該LED發(fā)光組件發(fā)出的光通過反射穿過該通孔。
6.如權利要求5所述的一種改進的LED光源基板結構，其特征在于該通孔為圓形、方形、橢圓形或正多邊形。
7.如權利要求5所述的一種改進的LED光源基板結構，其特征在于該散熱涂料為表面分布有納米粒子的環(huán)氧樹脂。
8.如權利要求5所述的一種改進的LED光源基板結構，其特征在于該金屬散熱體由兩層材質不同的金屬片構成。
9.如權利要求5所述的一種改進的LED光源基板結構,其特征在于該金屬散熱體的形狀為方形、圓形或長條形。
10.一種LED光源,其包括燈殼、底座,其特征在于,還包括根據如權利要求1-9任意一項該的一種改進的LED光源基板結構，該燈殼罩住該LED光源基板結構，該LED光源基板結構設置該底座內，該LED光源基板結構通過導線與該底座電連接。
專利摘要本實用新型涉及一種改進的LED光源基板結構，其包括一LED光源基板散熱體；一設置在該LED光源基板散熱體的一表面的可焊錫性銅膠層；一形成于該可焊錫性銅膠層上的焊錫層；一設置于該可焊錫性銅膠層上的LED發(fā)光組件；還包括一層噴涂在該LED光源基板散熱體的另一表面的散熱涂料，以及貫穿設置在該LED光源基板結構上的通孔；該可焊錫性銅膠層透過該焊錫層導電至該LED發(fā)光組件，并通過該LED光源基板散熱體及散熱涂料將該LED發(fā)光組件發(fā)光時所產生的熱量散去，該LED發(fā)光組件發(fā)出的光通過反射穿過該通孔。本實用新型的LED光源基板結構具有成本低、結構簡單、安全性高等優(yōu)點。
文檔編號F21Y101/02GK202736979SQ20122025069
公開日2013年2月13日 申請日期2012年5月30日 優(yōu)先權日2012年5月30日
發(fā)明者梁一帆 申請人:普羅旺斯科技(深圳)有限公司