专利名称：一种灯板结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种灯板结构，更具体地说，一种用于制造LED光源、光条、光板、灯泡、灯管、灯板、和各种LED发光模组的灯板结构。
背景技术：
随着发光芯片，例如二极管(LED)芯片，发光效率的提升，LED正从传统的点线面为特征的指示和显示类应用领域向大尺寸液晶背光和室内室外普通照明类应用领域拓展。对LED光源、光条、光板、灯泡、灯管、灯板、和各种LED发光模组的结构、制造方式与成本、抗紫外辐照和抗静电能力、耐高压绝缘水平、防潮防湿性能、以及散热效率提出了更高的要求。 现有的一种灯板结构如图I所示，该灯板结构包括LED101、LED102、绝缘基板103、散热组件104、电极焊盘一 105、电极焊盘二 106、散热垫焊盘107、LED电极一 108、LED电极二 109、和LED散热垫120。上述绝缘基板103通常采用陶瓷覆铜板，通过厚膜印刷工艺制作所述电极焊盘一 105、电极焊盘二 106、散热垫焊盘107，或通过直接键合或直接镀铜工艺在陶瓷基板上制作所述电极焊盘一 105、电极焊盘二 106、散热垫焊盘107。相关专利包括中国实用新型专利申请公布号CN102235609A，C102109116A，实用新型专利授权公告号201303004Y。由图I可知，陶瓷绝缘基板103的导热系数一般小于30W/mK，陶瓷绝缘基板103在起到绝缘作用的同时，也成为了导热瓶颈。为减少上述陶瓷绝缘基板103对导热效率的影响，人们不得不减少其厚度或增加其面积。由于陶瓷绝缘基板103的导热系数低，采用很薄的厚度可以改善垂直方向的导热效率，但水平方向的导热就会很差。为此，不得不采用与陶瓷绝缘基板103有相同面积的散热组件104与其接触。整个结构就会变得很笨重，不仅增加了重量，也浪费了材料。为了减少陶瓷绝缘基板103的热阻，在电极焊盘一 105、电极焊盘二 106、散热垫焊盘107正下方可以增加上下贯穿的多个通孔。在通孔内，可灌注金属浆料，形成多个导热桥(相关专利包括中国实用新型专利申请公告号CN101789480A)，或更为通常的做法是在散热垫焊盘107正下方增加上下贯穿的金属基热沉。虽然所述贯穿陶瓷绝缘基板103的导热桥或金属基热沉克服了陶瓷绝缘基板103在垂直方向上的热传导瓶颈，但仍然没有解决在水平方向上热传导差的问题，仍然需要使用与陶瓷绝缘基板103面积相近的散热组件104。此夕卜，对使用多个LED的大面积灯板，通过增加导热桥或全属基热沉会使陶瓷绝缘基板103结构变得十分复杂，加工难度大，成本高，大大限制了它在普通照明领域的应用。现有的另一种灯板结构如图2所示，该灯板结构包括LED201、LED202、金属基板203、散热组件204、电极焊盘一 205、电极焊盘二 206、散热垫焊盘207、LED电极一 208、LED电极二 209、散热垫220、和绝缘层210。上述金属基板203采用铝作为基础材料，采用印刷电路板技术在金属基板203上制作电极焊盘一 205、电极焊盘二 206、散热垫焊盘207。相关专利包括中国实用新型专利申请公布号CN101035407A，CN101213892A, CN102155726A。CN101709858A。位于电极焊盘一 205、电极焊盘二 206、散热垫焊盘207与金属基板203之间的绝缘层210采用高分子树脂材料。高分子树脂材料的特性限制了上述灯板结构的使用温度，其抗紫外光照射和抗高低温冲击的能力很差，在较为恶劣的露天场合下使用时会加速老化，导致使用寿命很短，应用产品的可靠性也就很差。上述起绝缘作用的高分子树脂材料，通常厚度在50微米 200微米之间。若太厚，虽能起更好的绝缘作用，防止短路，但会影响热量传导效率，成为散热瓶颈；若太薄，虽能改善散热，但易引起金属基板与焊盘之间的短路。就安全性而言，采用高分子树脂作为绝缘层210制造的灯板结构，其抗高压和抗静电能力较差，所以，不适合用于制造使用高压交流和高压直流LED和LED芯片的灯板，和不适合用于制造使用非隔离类电源和控制器的灯具。为了克服高分子树脂材料所固有的缺点，中国实用新型专利申请公布号CN101661977A提出用陶瓷层代替高分子树脂材料制作绝缘层210，实用新型专利授权公告号CN201601892U，CN201502997U提出用氧化铝代替高分子树脂材料制作绝缘层210。为了 确保可靠的绝缘，特别是耐高压能力，陶瓷层和氧化铝层必须达到一定的厚度。随着厚度的增加，其导热性能就会大幅下降，不能很好解决导热与绝缘之间的矛盾。即便使用较薄的陶瓷层和氧化层能满足耐高压的要求，在垂直方向也有较好的导热性能，但在水平方向的导热性能仍然非常差，使得必须使用与绝缘层210基本等面积的散热组件204。整个结构就会变得很笨重，不仅增加了重量，也浪费了材料，不适用于制造尺寸和重量都受到限制的LED光源、光条、光板、灯泡、灯管、灯板、和各种LED发光模组。上述被广泛使有的各类灯板结构不能解决导热与绝缘之间的矛盾，不能解决导热与制造成本之间的矛盾，不能解决导热与耐高温、耐高压、抗静电、抗紫外光辐照之间的矛盾，不能解决导热和散热组件与灯板接触面积之间的矛盾。很显然，现在被广泛使用的用于制造LED光源、光条、光板、灯泡、灯管、灯板、和各种LED发光模组的各类灯板结构存在本质上的缺陷。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种结构简单、制造成本低、散热效果好的灯板结构。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种灯板结构，包括至少一基板、至少一侧所述基板表面有至少一导热衬板、在所述导热衬板上有至少一 LED光源、和至少一导热支撑；所述导热支撑与所述基板相交、和/或紧贴在所述基板周边、和/或位于所述基板连接处，所述导热支撑至少有一端伸出所述基板表面；所述导热衬板至少与所述导热支撑相连接导出热量。在本实用新型的灯板结构中，所述导热支撑包括至少一导热通道、以及至少一与所述导热通道相邻紧贴的绝缘支撑；所述绝缘支撑和所述导热通道分别与所述基板以相同或不同的角度相交、和/或紧贴在所述基板周边、和/或位于所述基板连接处，所述导热支撑至少有一端伸出所述基板表面；所述导热衬板至少与一所述导热通道相连接；或者，[0015]所述导热支撑包括由至少一导热通道，所述导热衬板与所述导热通道相连接。在本实用新型的灯板结构中，所述基板为采用绝缘材料制成的单层结构、多层结构、或多层复合结构；所述绝缘材料包括无机非金属材料和/或有机高分子材料；所述基板可以是平面状、凸面状、凹面状、或其组合；所述平面状基板的几何形状包括圆形、方形、矩形、梯形、三角形、菱形、环形、椭圆形、圆弧形、多边形；所述基板可以沿水平方向和/或沿空间任意方向拼接成所述基板平面组合或所述基板立体组合；所述基板立体组合的外形包括柱状、环状、槽状、框状、球状；所述基板和/或所述基板组合可以逐层排布，层与层之间留有空隙，可以彼此平行，也可以彼此不平行；所述基板和/或所述基板组合中间可以有若干通孔和/或螺丝孔。在本实用新型的灯板结构中，在所述基板表面设有与LED光源电极实现电连接的金属焊点，设有连接LED光源电极与金属焊点的金属焊线，设有与电源线或信号线实现电连接的金属焊盘，设有连接所述金属焊盘和金属焊点的金属导线；所述金属焊点、金属导线、和金属焊盘为采用金属或合金材料做成的单层结构、多层结构、或多层复合结构；·所述金属焊点、金属导线、和金属焊盘预制成形后，通过键合、粘贴、焊接、扣嵌、螺丝紧固的方式紧贴在所述基板的平滑表面处或表面凸起处或表面凹陷内；或者，所述金属焊点、金属导线、和金属焊盘为通过厚膜印刷、电镀、蒸发、溅射金属或合金的方式在所述基板的平滑表面处或表面凸起处或表面凹陷内形成的金属厚膜。在本实用新型的灯板结构中，在所述基板外沿和/或表面可以设置基板围堰；所述基板围堰高出所述基板表面，或者部分高出所述基板表面；所述基板围堰为采用绝缘材料做成的单层结构、多层结构、或多层复合结构；所述绝缘材料包括无机非金属材料、有机高分子材料、和/或设有绝缘层的金属或合金材料。在本实用新型的灯板结构中，所述导热支撑与所述基板围堰相交，紧贴在所述基板围堰周边，或位于所述基板围堰连接处，或位于所述基板与所述基板围堰连接处；所述绝缘支撑和所述导热通道可以相同的角度也可以不同的角度与所述基板围堰相交、和/或紧贴在所述基板围堰周边、和/或位于所述基板围堰连接处、和/或位于所述基板与所述基板围堰连接处。在本实用新型的灯板结构中，所述绝缘支撑为采用绝缘材料做成做成的单层结构、多层结构、或多层复合结构，或者是所述基板的延伸；所述绝缘材料包括无机非金属材料、或有机高分子材料；所述绝缘支撑几何形状包括板、槽、框、柱或管。在本实用新型的灯板结构中，所述导热通道为采用金属、合金材料、或镀有金属或合金厚膜的绝缘材料做成的单层结构、多层结构、或多层复合结构；所述导热通道预制成形后，通过键合、粘贴、焊接、扣嵌、螺丝紧固的方式紧贴在所述绝缘支撑平滑表面处、和/或表面凸起处、和/或表面凹陷内；或者，所述导热通道是通过厚膜印刷、电镀、蒸发、溅射金属或合金的方式在所述绝缘支撑平滑表面处、和/或表面凸起处、和/或表面凹陷内形成的金属或合金厚膜。在本实用新型的灯板结构中，伸出所述基板的所述导热通道与至少一散热组件相连接，所述散热组件包括翅片管、鳍片板和/或散热片；或者，伸出所述基板的所述导热通道表面制成或设置散热结构，包括翅片、鳍片、筋条、柱条；伸出所述基板的所述导热通道通过绝缘套或直接与其它结构件和/或电气配件相连接；或者，伸出所述基板的所述绝缘支撑可以与其它结构件和/或电气配件相连；所述电气配件包括用于制造各种灯泡和灯管的灯头。在本实用新型的灯板结构中，所述导热衬板为采用金属、合金材料、或镀有金属或合金厚膜的绝缘材料做成的单层结构、多层结构、或多层复合结构；所述导热衬板预制成形后，通过键合、粘贴、焊接、扣嵌、螺丝紧固的方式紧贴在所述基板平滑表面处、或表面凸起处、或表面凹陷内；或者，所述导热衬板为通过厚膜印刷、电镀、蒸发、溅射金属或合金的方式在所述基板的平滑表面处、或表面凸起处、或表面凹陷内形成的金属或合金厚膜。在本实用新型的灯板结构中，所述LED光源的散热垫或背面非电极区与所述导热 衬板表面相紧贴，采用波峰焊、回流焊、共晶焊、或锡焊工艺与所述导热衬板表面焊接在一起，或者，采用低温合金、锡膏、导热硅脂、或散热硅胶与所述导热衬板表面粘接在一起。实施本实用新型具有以下有益效果本实用新型由在绝缘基板上设置的导热衬板和与绝缘基板相交的导热支撑所构成的受热和导热途径解决了导热与绝缘之间的矛盾，解决了导热与制造成本之间的矛盾，解决了导热与抗静电、耐高压和抗紫外光辐照之间的矛盾，解决了导热和散热组件与基板接触面积之间的矛盾。另外，采用本实用新型制造的LED光源、光条、光板、灯泡、灯管、灯板、和各种LED发光模组具有结构简单、制造成本低、耐高压、抗静电、耐高温、抗紫外光辐照、导热效果和散热组件与基板接触面积无关、整体受热均匀、传导快速、散热效果好的优点。
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中图I :现有一种常见灯板结构。图2 :现有另一种常见灯板结构。图3a、3b、3c :本实用新型的灯板结构的第一实施例的示意图。图4a、4b、4c :本实用新型的灯板结构的第二实施例的示意图。图5a、5b :本实用新型的灯板结构的第三实施例的示意图。
具体实施方式
本实用新型和本实用新型的灯板结构的实施方案可以通过以下优选方案的描述得到充分理解，以下优选方案也可视为本实用新型权利要求的实例。显然，应该充分理解到由本实用新型权利要求所定义的本实用新型所涵盖的内容要比以下描述的优选实施方案更加广泛。在不偏离本实用新型精神和范围的情况下，借助于平常的技能可以产生更多的经过变更和修改的实施方案。所以，以下描述的实施方案仅仅是为了举例说明而不是用来局限由本实用新型权利要求所定义的本实用新型的涵盖范围。如图3a、3b和3c所示，是本实用新型的灯板结构的第一实施例，其中，图3a是本实施例的俯视示意图，图3b是图3a中A-A剖面线的剖视示意图，图3c是图3a中B-B剖面线的剖视示意图。本实施例公开了一种用于制造LED光源、光条、光板、灯泡、灯管、灯板、和各种LED发光模组的灯板结构，包括基板301、导热衬板302、6对金属焊点303a、303b(只标出其中一对，以下类同)、焊点间金属导线304、导热支撑之导热通道305、导热支撑之绝缘支撑306、金属焊盘307、308、6个LED309、LED309的6对电极310a、310b、6个LED散热垫311，散热组件315。LED309作为灯板结构的LED光源，可以理解的，该LED光源也可以LED芯片，还可以包括电子元件，整合成整体式光源。在本实施例中，基板301可采用绝缘材料做成，例如陶瓷、玻璃或其他无机非金属材料，树脂、塑料、塑胶或其它有机高分子材料，可以为单层结构、也可以为多层结构或者多层复合机构。基板301可以采用各种形状，例如圆形、方形、矩形、梯形、三角形、菱形、环形、椭圆形、圆弧形、多边形或不规则形等等。基板301可以是平面状、凸面状、凹面状、或它们的组合，可以在水平方向和/或沿空间任意方向拼接成基板平面组合或基板立体组合。该 基板301立体组合的外形可以为柱状、环状、槽状、框状、球状或其他任意形状。该基板或基板组合可以逐层排布，层与层之间留有空隙，可以彼此平行，也可以彼此不平行，并且在每一层之间的空隙可以填充绝缘导热材料。基板301中间可以有若干通孔放置穿过基板301的电线或信号线，也可以有若干通孔或螺丝孔用于把基板301固定到其它结构件上去。可根据LED309的数量和相互间连接方式，在基板301上设置金属焊点303a、303b、焊点间金属导线304、金属焊盘307、308、连接LED光源的金属焊线和导热衬板302等。金属焊点303a、303b、金属导线304、和金属焊盘307、308等可采用金属或合金材料做成的单层结构、多层结构、或多层复合结构通过金属焊线将LED309的电极与金属焊点303a、303b电连接；通过金属导线304将金属焊盘307、308和金属焊点303a、303b电连接；并且该金属焊盘307、308与电源线和/或信号线电连接，接入为LED309供电的电源和/或控制信号。导热衬板302对应于LED309散热垫311下表面，金属焊点303a、303b对应于LED309的电极位置。导热衬板302上表面与金属焊点303a、303b上表面基本处于相同的高度，以便LED309能平置在金属导热衬板302和金属焊点303a、303b上表面，并形成良好的接触。金属焊点303a、303b、焊点间金属导线304、金属焊盘307、308的宽度和厚度取决于所连接LED309的电流负载。根据所要求的金属焊点303a、303b、焊点间金属导线304、金属焊盘307、308的形状或宽度和厚度确定基板301凸起或凹陷形状或宽度与深度。可预先制作相应的金属或合金薄片，然后再用键合、粘贴、焊接、扣嵌、螺丝紧固的方式紧贴到基板301的平滑表面处或表面凸起处或表面凹陷内制作金属焊点303a、303b、焊点间金属导线304、金属焊盘307、308 ;可通过厚膜印刷、电镀、蒸发、溅射金属或合金的方式到基板301的平滑表面处或表面凸起处或表面凹陷内制作金属焊点303a、303b、焊点间金属导线304、金属焊盘307、308。导热衬板302可采用金属、合金材料或镀有金属或合金厚膜的绝缘材料做成，可以为单层结构、多层结构或多层复合结构，其宽度和厚度取决于所连接的LED309散热垫311宽度和LED309所产生热负载的大小和导热要求。根据所要求的导热衬板302的形状或宽度和厚度确定基板301凸起或凹陷形状或宽度与深度。结合金属焊点303a、303b的高度，可预先制作相应的金属或合金薄片，然后再用键合、粘贴、焊接、扣嵌、螺丝紧固的方式紧贴到基板301的平滑表面处、表面凸起处或表面凹陷内作为导热衬板302 ;也可以通过厚膜印刷、电镀、蒸发、溅射金属或合金的方式在基板301的平滑表面处、表面凸起处或表面凹陷内形成金属厚膜作为导热衬板302。可以用波峰焊、回流焊、共晶焊、超声压焊、锡焊工艺等方式把LED散热垫311 (或背面非电极区)和LED电极310a、310b分别与导热衬板302和金属焊点303a、303b焊接在一起；当然，也可以用低温合金、锡膏、导热硅胶、散热硅胶等把LED散热垫311(或背面非电极区)和LED电极310a、310b与导热衬板302和金属焊点303a、303b粘接在一起；也可以用超声压焊金属丝或合金丝的方式实现LED电极310a、310b与金属焊点303a、303b之间的电连接。导热支撑由导热通道305和绝缘支撑306构成。导热通道305可采用金属、合金材料、或镀有金属或合金厚膜的绝缘材料做成，可以为单层结构、多层结构、或多层复合结构。基板301上的导热衬板302与紧贴在绝缘支撑306上的导热通道305可以通过回流焊、波峰焊、共晶焊、锡焊、键合、扣嵌、螺丝紧固的方式相连接。 按照基板301上导热衬板302的几何形状与尺寸以及所连接的LED309所产生热负载大小和导热要求，可预先制作相应的金属或合金薄片，用键合、粘贴、焊接、扣嵌、螺丝紧固的方式紧贴到绝缘支撑306平滑表面处、表面凸起处和/或表面凹陷处，作为导热通道305 ;当然，也可用厚膜印刷、电镀、蒸发、溅射金属或合金的方式在绝缘支撑306平滑表面处、表面凸起处和/或表面凹陷处形成金属或合金厚膜作为导热通道305。绝缘支撑306可采用绝缘材料做成，例如陶瓷、玻璃或其他无机非金属材料，树月旨、塑料、塑胶或其它有机高分子材料，可以是单层结构、多层结构或多层复合结构。绝缘支撑306可以是具不同截面形状的板状、空心框状、实心柱状或非实心管状，绝缘支撑306的几何形状包括板、槽、框、柱或管等。可以理解的，该绝缘支撑也可以为绝缘基板的延伸，即直接在绝缘基板上向外延伸形成。当灯板结构通过绝缘支撑306或导热通道305固定到其它结构件上时，绝缘支撑306和/或导热通道305有足够的机械強度支撑起整个灯板结构，且不变形。导热支撑伸出基板301表面部分可用于连接其它结构件和散热组件，导热通道305和绝缘支撑306伸出部分可以有相同的长度，也可以有不同的长度。导热通道305和绝缘支撑306伸出部分的长度、宽度或形状、大小以配合其它结构件和散热组件为准。该散热组件315可以包括翅片管、鳍片板、散热片。可以理解的，该散热组件可以独立设置，也可以在伸出基板301的导热通道305表面直接制成或设置散热结构，包括翅片、鳍片、筋条、柱条；伸出基板301的导热通道305也可以通过绝缘套或直接与其它结构件、电气配件等相连接；伸出基板301的绝缘支撑306也可以与其它结构件、电气配件等相连。其中，电气配件包括用于制造各种灯泡和灯管的灯头等。导热支撑也可以伸出基板301的上表面、也可以同时伸出基板301的上表面和下表面、也可以部分伸出上表面、下表面、或上表面和下表面。导热衬板302与基板301之间的连接，以及导热通道305与导热衬板302之间的连接有足够的机械強度，当灯板结构固定到其它结构件上时，能支撑起整个灯板结构，保持不脱离，且不变形。进一步的，可在基板301的其它侧设置如图3所示的导热支撑，并把导热衬板302弓丨伸到相应的基板301侧边与导热支撑的导热通道相连接，以缩短LED309到导热支撑的导热距离，分散单一导热支撑的导热负载，提升灯板结构的导热能力。与不同导热支撑之导热通道相连接的导热衬板302可以是单一整体，也可以彼此独立。进一步的，可在基板301的四周都设置如图3所示的导热支撑，构成导热支撑环。环的内侧为导热通道，环的外侧为绝缘支撑。进一步的，可在基板301的下表面设置与上表面相类似的、如图3所示的灯板结构与组成，形成二边都能发光的灯板结构，下表面的导热衬板可与导热通道305连接，也可增加另一个导热支撑，其导热通道与下表面的导热衬板相连接。进一步的，可沿导热支撑方向，在基板301的下方设置另一基板或若干基板，形成彼此间有间隔的基板立体组合。每层基板上的导热衬板可以都连接到导 热通道305上，也可增加另一个导热支撑，其导热通道与其它层的导热衬板相连接。进一步的，在基板的301的外沿和/或表面可以设置基板围堰；基板围堰可以全部高出基板301表面，也可以部分高出基板301表面。该基板围堰采用绝缘材料，包括陶瓷、玻璃或其他无机非金属材料、树脂、塑料、硅胶、环氧树脂、塑胶或其它有机高分子材料，和/或金属或合金材料做成的单层结构、多层结构、或多层复合结构。该导热支撑可以与基板围堰相交，可以紧贴在基板围堰周边，可以位于基板围堰连接处，也可以位于基板与基板围堰连接处；绝缘支撑和导热通道可以相同的角度也可以不同的角度与基板围堰相交和/或紧贴在基板围堰周边和/或位于基板围堰连接处和/或位于基板与基板围堰连接处。如图4a、4b、4c所示，是本实用新型的第二实施方案，其中，图4a是本实施例的俯视不意图，图4b是本实施例的侧视意图，图4c是图4a中C-C首I]面线的首I]视意图。本实施例的一种用于制造LED光源、光条、光板、灯泡、灯管、灯板、和各种LED发光模组的灯板结构，包括基板401、导热衬板402a、402b、金属焊点403aa、403ab、403ba、403bb、焊点间金属导线404a、404b、导热支撑之导热通道405、金属焊盘407a、408a、407b、408b、LED 芯片 409a,409b, LED 电极 410aa、410ab、LED 散热垫 411a,411b,散热组件 415。与第一实施例相比，在本实施例中，包括导热通道405的导热支撑设置在基板301中间。当基板301尺寸加大时，在基板中间可设置若干个包括导热通道和/或绝缘支撑的导热支撑，导热衬板402a、402b可就近与至少一导热通道相连接，以减少到连接在所述导热通道另一端的散热组件的传导距离。进一步的，如图4所示，可在基板401的其它外侧设置导热支撑，并把导热衬板402a、402b引伸到相应的基板401侧边与导热通道相连接，以缩短LED409a、409b到导热通道的导热距离，分散单一导热支撑的导热负载，提升灯板结构的导热能力。与不同导热支撑之导热通道相连接的导热衬板402a、402b可以是单一整体，也可以彼此独立。进一步的，可在基板401的四周都设置导热支撑，构成导热支撑环。环的内侧为导热通道，环的外侧为绝缘支撑。在环的外侧再设置导热通道就可以继续往外拼接更多的基板。当基板和导热支撑交替设置时，可以形成带状或块状基板组合；或通过改变基板和导热支撑的数量、形状和大小可以构成不同形状与大小的条状或块状基板组合，以制造能满足灯泡、灯管、和灯泡要求的灯板结构。进一步的，可在基板401的下表面设置与上表面相类似的结构与组成，形成二边都能发光的灯板结构，其导热衬板可与导热通道405连接，也可增加另一个导热支撑，并与其导热通道相连接。进一步的，可沿导热支撑方向，在基板401的下方设置一基板或若干基板单位，形成彼此间有间隔的基板立体组合。每层基板上的导热衬板可以都连接到导热通道405上，也可增加另一个导热支撑，并与其导热通道相连接。如图5a、5b所示，是本实用新型的第三种实施方案，其中，图5a是本实施例的俯视不意图，图5b是本实施例的侧视意图。本实施例的一种用于制造LED光源、光条、光板、灯泡、灯管、灯板、和各种LED发光模组的灯板结构，包括基板501、导热衬板502、焊点间金属导线504a、504b、导热支撑的导热通道505、导热支撑的绝缘支撑506、导热支撑的绝缘支撑内通孔506a、金属焊盘507a、508a、507b、508b、LED509、电子元件509a、LED散热垫511，散热组件515。与其它实施例相比，在本实施例中，基板501呈圆环形，导热支撑位于基板501的中央，导热支撑的绝缘支撑506为中空的圆管，其外侧为环状导热支撑的导热通道505，导·热衬板502上还设置有电子元件509a。进一步的，如图5所示，可在基板501的外沿设置导热支撑环，并把导热衬板502弓丨伸到相应的基板501侧边与导热支撑的导热通道相连接，以缩短LED509到导热通道的导热距离，分散单一导热支撑的导热负载，提升灯板结构的导热能力。与不同导热支撑之导热通道相连接的导热衬板502可以是单一整体，也可以彼此独立。进一步的，可在基板501的下表面设置与上表面相类似的结构与组成，形成二边都能发光的灯板结构，其导热衬板可与导热通道505连接，也可增加另一个导热支撑，并与其导热通道相连接。进一步的，可沿导热支撑方向，在基板501的下方设置一基板或若干基板单位，形成彼此间有间隔的基板立体组合，其中可以有一基板用于布置电子线路及其元件。每层基板上的导热衬板可以都连接到导热通道505上，也可增加另一个导热支撑，并与其导热通道相连接。进一步的，在基板501的非中央区域可设置一个或若干导热支撑，把导热衬板引伸到导热支撑处，并与其导热通道相连接，以缩短LED到导热支撑的导热距离，分散单一导热支撑的导热负载，提升灯板结构的导热能力。与不同导热支撑之导热通道相连接的导热衬底可以是单一整体，也可以彼此独立。可以理解的，上述实施例的结构特征可以根据需要进行任意组合而组成新的实施方式，本实用新型的保护范围不限于上述的实施方式，应为上述结构特征的任意组合。由于上述灯板结构通过设置在绝缘基板上的导热衬板来受热，又通过单独的导热支撑上的导热通道与上述导热衬板相焊接形成金属基导热途径，使灯板结构的绝缘功能和导热功能在结构上给予了完全并有效的分离，从而能够有效解决导热与绝缘之间的矛盾，解决导热与制造成本之间的矛盾，解决导热与耐高温、耐高压、抗静电、抗紫外光辐照之间的矛盾，解决导热和散热组件与基板接触面积之间的矛盾。本实用新型提供一种用于制造LED光源、光条、光板、灯泡、灯管、灯板、和各种LED发光模组，结构简单、制造成本低、耐高压、耐高温、抗静电、抗紫外光辐照、散热组件与灯板接触面积与导热效果无关、导热效果好、绝缘性能佳、与其它配件连接方便的灯板结构。
权利要求1.一种灯板结构，其特征在于，包括至少一基板、至少一侧所述基板表面有至少一导热衬板、在所述导热衬板上有至少一 LED光源、和至少一导热支撑；所述导热支撑与所述基板相交、和/或紧贴在所述基板周边、和/或位于所述基板连接处，所述导热支撑至少有一端伸出所述基板表面；所述导热衬板至少与所述导热支撑相连接导出热量。
2.根据权利要求I所述的灯板结构，其特征在于，所述导热支撑包括至少一导热通道、以及至少一与所述导热通道相邻紧贴的绝缘支撑； 所述绝缘支撑和所述导热通道分别与所述基板以相同或不同的角度相交、和/或紧贴在所述基板周边、和/或位于所述基板连接处，所述导热支撑至少有一端伸出所述基板表面；所述导热衬板至少与一所述导热通道相连接； 或者， 所述导热支撑包括由至少一导热通道，所述导热衬板与所述导热通道相连接。
3.根据权利要求I或2所述的灯板结构，其特征在于，所述基板为采用绝缘材料制成的单层结构、多层结构、或多层复合结构；所述绝缘材料包括无机非金属材料和/或有机高分子材料； 所述基板可以是平面状、凸面状、凹面状、或其组合；所述平面状基板的几何形状包括圆形、方形、矩形、梯形、三角形、菱形、环形、椭圆形、圆弧形、多边形；所述基板可以沿水平方向和/或沿空间任意方向拼接成所述基板平面组合或所述基板立体组合；所述基板立体组合的外形包括柱状、环状、槽状、框状、球状；所述基板和/或所述基板组合可以逐层排布，层与层之间留有空隙，可以彼此平行，也可以彼此不平行；所述基板和/或所述基板组合中间可以有若干通孔和/或螺丝孔。
4.根据权利要求3所述的灯板结构，其特征在于，在所述基板表面设有与LED光源电极实现电连接的金属焊点，设有连接LED光源电极与金属焊点的金属焊线，设有与电源线或信号线实现电连接的金属焊盘，设有连接所述金属焊盘和金属焊点的金属导线；所述金属焊点、金属导线、和金属焊盘为采用金属或合金材料做成的单层结构、多层结构、或多层复合结构； 所述金属焊点、金属导线、和金属焊盘预制成形后，通过键合、粘贴、焊接、扣嵌、螺丝紧固的方式紧贴在所述基板的平滑表面处或表面凸起处或表面凹陷内；或者，所述金属焊点、金属导线、和金属焊盘为通过厚膜印刷、电镀、蒸发、溅射金属或合金的方式在所述基板的平滑表面处或表面凸起处或表面凹陷内形成的金属厚膜。
5.根据权利要求3所述的灯板结构，其特征在于，在所述基板外沿和/或表面可以设置基板围堰；所述基板围堰高出所述基板表面，或者部分高出所述基板表面； 所述基板围堰为采用绝缘材料做成的单层结构、多层结构、或多层复合结构；所述绝缘材料包括无机非金属材料、有机高分子材料、和/或设有绝缘层的金属或合金材料。
6.根据权利要求5所述灯板结构，其特征在于，所述导热支撑与所述基板围堰相交，紧贴在所述基板围堰周边，或位于所述基板围堰连接处，或位于所述基板与所述基板围堰连接处； 所述绝缘支撑和所述导热通道可以相同的角度也可以不同的角度与所述基板围堰相交、和/或紧贴在所述基板围堰周边、和/或位于所述基板围堰连接处、和/或位于所述基板与所述基板围堰连接处。
7.根据权利要求2所述灯板结构，其特征在于，所述绝缘支撑为采用绝缘材料做成的单层结构、多层结构、或多层复合结构，或者是所述基板的延伸；所述绝缘材料包括无机非金属材料、或有机高分子材料；所述绝缘支撑几何形状包括板、槽、框、柱或管。
8.根据权利要求2所述灯板结构，其特征在于，所述导热通道为采用金属、合金材料、或镀有金属或合金厚膜的绝缘材料做成的单层结构、多层结构、或多层复合结构； 所述导热通道预制成形后，通过键合、粘贴、焊接、扣嵌、螺丝紧固的方式紧贴在所述绝缘支撑平滑表面处、和/或表面凸起处、和/或表面凹陷内；或者，所述导热通道是通过厚膜印刷、电镀、蒸发、溅射金属或合金的方式在所述绝缘支撑平滑表面处、和/或表面凸起处、和/或表面凹陷内形成的金属或合金厚膜。
9.根据权利要求2所述灯板结构，其特征在于，伸出所述基板的所述导热通道与至少一散热组件相连接，所述散热组件包括翅片管、鳍片板和/或散热片；或者，伸出所述基板的所述导热通道表面制成或设置散热结构，包括翅片、鳍片、筋条、柱条； 伸出所述基板的所述导热通道通过绝缘套或直接与其它结构件和/或电气配件相连接；或者，伸出所述基板的所述绝缘支撑可以与其它结构件和/或电气配件相连；所述电气配件包括用于制造各种灯泡和灯管的灯头。
10.根据权利要求2所述灯板结构，其特征在于，所述导热衬板为采用金属、合金材料、或镀有金属或合金厚膜的绝缘材料做成的单层结构、多层结构、或多层复合结构； 所述导热衬板预制成形后，通过键合、粘贴、焊接、扣嵌、螺丝紧固的方式紧贴在所述基板平滑表面处、或表面凸起处、或表面凹陷内；或者，所述导热衬板为通过厚膜印刷、电镀、蒸发、溅射金属或合金的方式在所述基板的平滑表面处、或表面凸起处、或表面凹陷内形成的金属或合金厚膜。
11.根据权利要求2所述灯板结构，其特征在于，所述LED光源的散热垫或背面非电极区与所述导热衬板表面相紧贴，采用波峰焊、回流焊、共晶焊、或锡焊工艺与所述导热衬板表面焊接在一起，或者，采用低温合金、锡膏、导热硅脂、或散热硅胶与所述导热衬板表面粘接在一起。
专利摘要本实用新型涉及一种灯板结构，其特征在于，包括至少一基板、至少一侧基板表面有至少一导热衬板、在导热衬板上有至少一LED光源、和至少一导热支撑；导热支撑与基板相交、和／或紧贴在基板周边、和／或位于基板连接处，导热支撑至少有一端伸出基板表面；导热衬板至少与导热支撑相连接导出热量。本实用新型以基板上的导热衬板和导热支撑作为受热和导热途径具有结构简单，设计与制造方便，成本低，导热和散热效果佳的优点；借助与基板相交的导热支撑可任意改变导热方向；采用上述灯板结构制造的LED光源、光条、光板、灯泡、灯管、灯板、和各种LED发光模组具有耐高压，抗静电，耐紫外光辐照，易于密封，与其它配件组装方便的优点。
文档编号F21Y101/02GK202709013SQ20122021767
公开日2013年1月30日 申请日期2012年5月15日 优先权日2012年5月15日
发明者李刚 申请人:李刚