专利名称：Led日光灯的制作方法
技术领域：
本发明中涉及了 一种LED日光灯。
背景技术：
发光二极管LED(Light Emitting Diode),是一种固态的半导体器件,它可以直接把电转化为光。现有技术中的LED日光灯通常需要解决两个技术难题1、如何解决散热问题，只有在解决散热不良的前提条件下才能发挥LED高功率、使用寿命长，减少光衰等优点；2、如何使得LED日光灯能够防水，只有在LED日光灯能够防水的前提条件下，其才能使用在户夕卜、潮湿等恶劣环境，现有常用铝合金灯管结合透光罩方式无法达防水效果。一般而已，LED日光灯包括灯壳、罩在灯壳上的灯罩、基板、LED芯片，为了达到散热的目的灯壳通常采用铝或铝合金制，基板采用铝及铝合金板或、铜及铜合金、陶瓷、FR-4等制成。但是采用铝合金外壳的LED日光灯管成本较高、重量较大，另一方面由于铝合金为导电材料，因此铝合金外壳具有安全隐患，可能会有触电的风险。此外，ZL2012200919652 一种LED日光灯管、ZL2012200919135由复合塑料制成的LED日光灯管、ZL2012200919722LED日光灯管采用了复合塑料大幅提升了日光灯管的散热性。但是，此种材料不具有防水性能，不能在恶劣环境中使用。
发明内容
本发明提供了一种LED日光灯，其同时具有良好的散热性能以及防水性能。本发明公开了一种LED日光灯,它包括由透光塑料制成的灯罩、基座、位于灯罩内且设置在基座上的基板、设置在基板上的LED芯片，所述灯罩具有一开口向下的开口槽，所述灯罩半包围所述基板，所述基座的上侧面位于所述灯罩的开口槽内，所述基座的下侧面位于灯罩的开口槽外且与外界相通，所述灯罩与所述基座一体式构造，所述基座由复合塑料制成，复合塑料包括塑料基体和以纳米级或微米级尺寸分散在塑料基体中的无机填充物。优选地，所述灯罩由PC制成。优选地，所述灯罩与基座一体化挤塑成型。优选地，所述基座的下侧面形成有一个或多个凹凸部。优选地，所述基板与所述基座相贴覆设置。优选地，所述基板插接设置在所述基座上。优选地，所述基板由上至下依次包括线路连接层、绝缘层、金属层，所述LED芯片设置在线路连接层上，所述金属层设置在所述基座上。优选地，所述基板的金属层由铝或铝合金、铜或铜合金、镁合金中的一种或几种制成。优选地，所述线路连接层由铝或铝合金、铜或铜合金、镁合金中的一种或几种制成。优选地，所述基板由上至下依次包括线路连接层、绝缘非金属层，所述LED芯片设置在线路连接层上，所述绝缘非金属层设置在所述基座上。优选地，所述绝缘非金属层由FR-4、玻纤板、陶瓷中的一种或几种制成。优选地，所述基板由线路连接层制成。优选地，所述基板由铝或铝合金、铜或铜合金、镁合金中的一种或几种制成。优选地，所述复合塑料的无机填充物的直径为10, 10_6米。优选地，所述复合塑料的散热系数大于300W/m2K，导热系数在5_10W/mK之间。优选地，所述复合塑料的塑料基体为聚酰胺系、聚对苯二甲酸乙二醇酯系、环氧树脂系、聚酰亚胺系、PPS系中的一种或几种。优选地，所述复合塑料的无机填充物为碳素、氧化物系、氮化物系、氢氧化物系中的一种或几种。优选地，所述基板与所述基座之间设置有高导热填充材料。优选地，所述高导热填充材料包括高导热硅胶片、硅胶发热片、硅橡胶加热膜、硅橡胶电热片、硅橡胶油桶加热器、矽胶布、导热石墨片、导热灌封胶、导热相变化材料、矽胶制品中的一种或几种。本发明采用以上结构，具有以下优点
1、灯罩和基座之间全密封设置，具有良好的防水特性，能够在恶劣的环境下使用；
2、采用复合塑料，其具有良好的散热特性，能够将热量排出灯罩；
3、在LED芯片之间设置有用于传导热量的金属，金属具有良好的导热特性，能够将LED芯片发出的热量传导至基板；
4、在基座与基板之间设置有高导热填充材料，能够进一步的将热量从LED芯片中传导至基座。
附图1为本发明的第一实施例的结构示意图。附图2为本发明的第二实施例的结构示意图。附图3为本发明的第三实施例的结构示意图。附图4为本发明的第四实施例的结构示意图。附图5为本发明的第五实施例的结构示意图。附图中1、灯罩；11、开口槽；2、基座；21、折弯部；22、凹凸部；3、基板；31、线路连
接层；32、绝缘层；33、金属层；34、线路连接层；35、绝缘非金属层；4、LED芯片；5、高导热填充材料。
具体实施例方式下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。如图1所不,本发明的第一实施例，一种LED日光灯它包括灯罩1、基座2、基板3、LED芯片4。灯罩I具有一开口向下的开口槽11。灯罩I由透光塑料制成。当位于灯罩I内的LED芯片4发光时，光线从灯罩I中透出形成光源。具体的，灯罩I可以由PC制成。PC是几乎无色的玻璃态的无定形聚合物，有很好的光学性。PC高分子量树脂有很高的韧性，悬臂梁缺口冲击强度为600 900J/m，未填充牌号的热变形温度大约为130° C，玻璃纤维增强后可使这个数值增加10°C。PC的弯曲模量可达2400MPa以上，树脂可加工制成大的刚性制品。低于100°C时，在负载下的蠕变率很低。PC有较好的耐水解性。灯罩I半包围基板3，基座2的上侧面位于灯罩I的开口槽11内，基座2的下侧面位于灯罩I的开口槽11外且与外界相通。灯罩I与基座2通过一体化挤塑形成一体化构造，它们之间的结合紧密、密封性良好。因此由灯罩I和基座2形成的灯管具有良好的防水性能。由于复合塑料和灯罩一样同由塑料制成，因而它们可以采用挤塑一次成型。基座2由复合塑料制成，复合塑料是由无机填充物以纳米级或微米级尺寸分散在塑料基体中而成。与传统的复合材料相比，塑料基体与无机填充物在纳范围内复合，二相间界面积非常大，存在界面间的化学结合，形成优异黏结力，可消除有机/无机相不匹配的问题，形成完全不同的特性显现。纳米级或微米级的材料会产生量子尺寸效应；1.小尺寸效应；2.表面效应；3.宏观量子隧道效应；4.库仑堵塞与量子隧穿。通过纳米级的材料的表面能大，易团聚能够降低表面能，消除表面电荷，减弱表面极性，以表面覆盖改性、机械化学改性、外膜层改性、局部活性改性、高能量表面改性、利用沉淀反应表面改性。因此该复合塑料具有耐热性提高；散热性大幅提高；吸气性与吸湿性较低；尺寸膨胀系数较低等优点。复合塑料的散热系数大于300W/m2K，导热系数在5_10W/mK之间。复合塑料的塑料基体可以为聚酰胺系(PA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯系(PET)、环氧树脂系(Epoxy Resin)、聚酰亚胺系(PI)、PPS系中的一种。聚酰胺是一种常用的工程塑料，其中尼龙6 (PA6)具有优异的物理和化学性能，使得材料的吸水率高、尺寸稳定性差、湿态强度和热变形稳定低，在一定程度上限制了聚酰胺的使用。聚对苯二甲酸乙二醇酯这种纳米PET材料将无机材料的刚性、耐热性与PET的韧性、加工性相结合。环氧树脂作为制造覆铜板的主要材料，具有优良的综合性能，经过纳米技术改性的环氧树脂，其结构完全不同于普通填料的环氧复合材料，表现出极强的活性，庞大的比表面使它很容易和环氧树脂分子发生键和作用，提高了分子间的减河力、且尚有一部分纳米颗粒分布在高分子链的空隙中，表现出很高的流动性。聚酰亚胺(PI)是目前已经实际应用的一种高耐热有机材料，随着纳米Si02含量的增加，聚酰亚胺随着纳米填充物含量的增加，可显著提升其耐热性能。同样的，PPS中随着纳米填充物含量的增加，可显著提升其耐热性能。复合塑料的无机填充物为碳素、氧化物系、氮化物系、氢氧化物系中的一种。无机填充物的直径为10-1° 10_6米。因此，由复合塑料制成的基座2具有良好的散热性。
基板3位于灯罩I内且设置在基座2的上侧面上，LED芯片4设置在基板3上，在照明状态LED芯片4发出的热量通过基板3传导至基座2，通过基座2向外发散。优选地，基板3与基座2之间紧密的贴覆设置，这样热量的传导较快，能够尽快的将热量发散出去。此时，基板3用于连接LED芯片4与驱动电源之间的电路连接。基板3可以由铝合金、铜合金、镁合金、陶瓷材料、FR-4等。由于该基座2具有良好的散热性，因此LED芯片4产生的热能能够通过基座2向外扩散。优选地，在基座2和基板3之间填充有高导热填充材料5。高导热填充材料5包括高导热硅胶片、硅胶发热片、硅橡胶加热膜、硅橡胶电热片、硅橡胶油桶加热器、矽胶布、导热石墨片、导热灌封胶、导热相变化材料、矽胶制品中的一种或几种。高导热填充材料5能够将其之间的缝隙减小，使得基板3与基座2贴合的更加紧密，有利于热量的进一步传导。如图2所示，本发明的第二实施例与第一实施例的区别在于基板3插接设置在基座2上，基座2上形成有朝内折弯的折弯部21，基板3呈长条状，基板3插接卡在基座2上。此种连接方式结构简单，装配简单，灯管的长度调配截取简易，方便后续的安装。如图3所示，本发明的第三实施例与上述实施例的区别在于基座2的下侧面形成有一个或多个凹凸部22，凹凸部22能够增加基座2与空气的接触面积，进一步增加基座2的散热性能。如图4所示，本发明的第四实施例与上述实施例的区别在于基板3由上至下依次包括线路连接层31、绝缘层32、金属层33，所述LED芯片4设置在线路连接层31上，所述金属层33设置在所述基座2上。具体的，线路连接层用于连接LED芯片4与驱动电源之间的电路连接。线路连接层31可以由铝合金、铜合金、镁合金等制成。绝缘层32由绝缘材料制成。金属层33由铝或铝合金、铜或铜合金、镁合金中的一种或几种制成，金属层33用于将LED芯片4发出的热量传导至基座2。此时绝缘层32或金属层33都可以用来作为基板3的主体部分，当做整个基板3的主体结构。优选地，在基座2和金属层33之间填充有高导热填充材料5。高导热填充材料5包括高导热硅胶片、硅胶发热片、硅橡胶加热膜、硅橡胶电热片、硅橡胶油桶加热器、矽胶布、导热石墨片、导热灌封胶、导热相变化材料、矽胶制品中的一种或几种。高导热填充材料5能够将其之间的缝隙减小，使得金属层33与基座2贴合的更加紧密，有利于热量的进一步传导。如图5所示，本发明的第五实施例与上述实施例的区别在于基板3由上至下依次包括线路连接层34、绝缘非金属层35，LED芯片4设置在线路连接层34上，绝缘非金属层35设置在所述基座2上。线路连接层34用于连接LED芯片4与驱动电源之间的电路连接。线路连接层34可以由铝合金、铜合金、镁合金、陶瓷材料、FR-4等。绝缘非金属层35由FR-4、玻纤板、陶瓷中的一种或几种制成。此时，绝缘非金属层35作为基板3的主体部分，为整个基板3的主体结构。优选地，在基座2和绝缘非金属层35之间填充有高导热填充材料5。高导热填充材料5包括高导热硅胶片、硅胶发热片、硅橡胶加热膜、硅橡胶电热片、硅橡胶油桶加热器、矽胶布、导热石墨片、导热灌封胶、导热相变化材料、矽胶制品中的一种或几种。高导热填充材料5能够将其之间的缝隙减小，使得绝缘非金属层35与基座2贴合的更加紧密，有利于热量的进一步传导。
以上对本发明的特定实施例结合图示进行了说明，很明显的在不离开本发明的范围和精神的基础上，可以对现有技术和工艺进行很多修改。在本发明的所属技术领域中，只要掌握通常知识，就可以在本发明的技术要旨范围内，进行多种多样的变更。
权利要求
1.一种LED日光灯,其特征在于它包括由透光塑料制成灯罩、基座、位于灯罩内且设置在基座上的基板、设置在基板上的LED芯片，所述灯罩具有一开口向下的开口槽，所述灯罩半包围所述基板，所述基座的上侧面位于所述灯罩的开口槽内，所述基座的下侧面位于灯罩的开口槽外且与外界相通，所述灯罩与所述基座一体式构造，所述基座由复合塑料制成，复合塑料包括塑料基体和以纳米或微米级尺寸分散在塑料基体中的无机填充物。
2.根据权利要求1所述的LED日光灯，其特征在于所述灯罩由PC制成。
3.根据权利要求1所述的LED日光灯，其特征在于所述灯罩与基座一体化挤塑成型。
4.根据权利要求1的LED日光灯，其特征在于所述基座的下侧面形成有一个或多个凹凸部。
5.根据权利要求1所述的LED日光灯，其特征在于所述基板与所述基座相紧密的贴覆设置。
6.根据权利要求1的LED日光灯，其特征在于所述基板插接设置在所述基座上。
7.根据权利要求1的LED日光灯，其特征在于所述基板由上至下依次包括线路连接层、绝缘层、金属层，所述LED芯片设置在线路连接层上，所述金属层设置在所述基座上。
8.根据权利要求7的LED日光灯，其特征在于所述基板的金属层由铝或铝合金、铜或铜合金、镁合金中的一种或几种制成。
9.根据权利要求7的LED日光灯，其特征在于所述线路连接层由铝或铝合金、铜或铜合金、镁合金中的一种或几种制成。
10.根据权利要求1的LED日光灯，其特征在于所述基板由上至下依次包括线路连接层、绝缘非金属层，所述LED芯片设置在线路连接层上，所述绝缘非金属层设置在所述基座上。
11.根据权利要求10的LED日光灯，其特征在于所述绝缘非金属层由FR-4、玻纤板、陶瓷中的一种或几种制成。
12.根据权利要求1所述的LED日光灯，其特征在于所述复合塑料的无机填充物的直径为10, Kr6米。
13.根据权利要求1所述的LED日光灯，其特征在于所述复合塑料的散热系数大于300ff/m2Ko
14.根据权利要求1所述的LED日光灯，其特征在于所述复合塑料的导热系数在5 10W/mK 之间。
15.根据权利要求1所述的LED日光灯，其特征在于所述复合塑料的塑料基体包括聚酰胺系、聚对苯二甲酸乙二醇酯系、环氧树脂系、聚酰亚胺系、PPS系中的一种或几种。
16.根据权利要求1所述的LED日光灯，其特征在于所述复合塑料的无机填充物包括碳素、氧化物系、氮化物系、氢氧化物系中的一种或几种。
17.根据权利要求1所述的LED日光灯，其特征在于所述基板与所述基座之间设置有高导热填充材料。
18.根据权利要求17所述的LED日光灯，其特征在于所述高导热填充材料包括高导热硅胶片、硅胶发热片、硅橡胶加热膜、硅橡胶电热片、硅橡胶油桶加热器、矽胶布、导热石墨片、导热灌封胶、导热相变化材料、矽胶制品中的一种或几种。
全文摘要
本发明公开了一种LED日光灯，它包括由透光塑料制成的灯罩、基座、位于灯罩内且设置在基座上的基板、设置在基板上的LED芯片，灯罩具有一开口向下的开口槽，灯罩半包围基板，基座的上侧面位于灯罩的开口槽内，基座的下侧面位于灯罩的开口槽外且与外界相通，灯罩与基座一体式构造，基座由复合塑料制成，复合塑料包括塑料基体和以纳米级尺寸分散在塑料基体中的无机填充物。本发明采用以上结构，具有以下优点灯罩和基座之间全密封设置，具有良好的防水特性，能够在恶劣的环境下使用；采用复合塑料，其具有良好的散热特性，能够将热量排出灯罩。
文档编号F21V31/00GK103047558SQ20121048105
公开日2013年4月17日 申请日期2012年11月23日 优先权日2012年11月23日
发明者萧标颖 申请人:苏州东亚欣业节能照明有限公司