专利名称：一种高集成度的散热型led灯具结构及其加工方法
技术领域：
本发明涉及LED灯领域，具体是涉及一种高集成度的散热型LED灯具结构及其加
工方法。
背景技术：
LED (Light-Emitting-Diode),中文意思为发光二极管,它是一种能够将电能转化为可见光的半导体，它改变了白炽灯钨丝发光与节能灯三基色粉发光的原理，而采用电场发光。据分析，LED的特点非常明显，寿命长、光效高、无辐射与低功耗，广泛应用于各个领域中。但是，LED灯具的散热问题，一直是制约该行业发展的技术瓶颈。目前，LED灯具主要存在以下两种安装结构:
现有技术一:传统分立式 灯具SMT技术，请参阅图1，由于LED发光单元6散热需要经过焊盘7、线路层5、绝缘层4、铝板基板3、导热硅脂层2才能到达铝材外壳1，且很小的焊盘7及导热硅脂层2根本无法达到大功率LED等的散热要求。此种散热方式，由发热区产生的热量散发到铝外壳上，存在如下几个瓶颈:1、发热区热量通过焊盘7传导到线路层5，由于焊盘的面积较小，热量集中于晶片区域。2、热量通过绝缘层4(环氧树脂-陶瓷填充绝缘层)时，其导热系数为1.0 2.0w/
mko3、热量传导到铝板基板3后还要通过导热硅脂层2传导到铝材外壳I，导热硅脂导热系数为1.0 4.0w/mk,招材导热系数为120 200w/mk。现有技术二:新型COB散热技术，它是一种新型的光源集成形式，其更高的集成度改进了 LED光源的光效，使LED的应用范围大为扩展，尤其在大功率户外照明上取得了很好的效果，但是其很高的集成度面临着高热量的难题。请参阅图2，将LED发光单元6直接封装在铝材基板3上(热量不通过绝缘层4进行散热)，从而增强了光源的散热，但由于集成程度高，单位面积上的发热量增加，通过导热硅脂层2传导到铝材外壳I散热依然是散热瓶颈，主要表现在热量传导需经过导热硅脂层2，导热硅脂导热系数为1.0 4.0w/mk。另外，高导热硅脂的价格较高，导致生产成本较高。
发明内容
针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种提高散热效率，延长LED灯具使用寿命、降低光衰的高集成度的散热型LED灯具结构及其加工方法。为了实现上述目的，采用的技术方案如下:
一种高集成度的散热型LED灯具结构，其特征在于，具有铝材外壳，铝材外壳上数个LED碗杯，LED碗杯外侧设有绝缘层和线路层，LED发光晶片固定在LED碗杯底端，通过金线与LED发光晶片连接的LED发光单元置于LED碗杯内，透镜及透光罩将LED发光单元封装在LED碗杯中。本发明高集成度的散热型LED灯具结构，通过简化设计，采用铝材外壳代替铝基基板的方式，将LED发光单元直接封装到铝材外壳上，去除了由于导热硅脂散热瓶颈造成的散热不良，大大提高了散热效率，延长了 LED灯具的使用寿命，降低光衰。散热效率的提升，减少了外围散热结构的成本，缩小LED灯具的体积，产品重量降低。与现有技术相比，本发明高集成度的散热型LED灯具结构，其有益效果表现在
①、解决了高集成度大功率LED灯具存在的热集中问题，将发热区产生的热量快速及
时的传导出晶片区域(导热系数在120 200w/mk)，减少了光的损耗，延长了 LED晶片的寿命。②、实现将传统的LED灯具进一步集成，面光源的集成数更高，发光效果更均匀。③、采用本发明结构设计的LED灯具的功率及亮度均可以进一步提高，从而大大拓宽了 LED灯具的应用场合。④、去除了导热硅脂、散热片等散热装置，降低了产品重量及生产成本。高集成度的散热型LED灯具结构的加工方法，其特征在于，包括如下步骤
①、压铸栅型，即通过机械加工将铝材加工成带栅型散热的外壳；
②、通过机械打磨，在铝材外壳上打出若干个LED碗杯；
③、采用线路板制造工艺在铝材外壳的平整面做绝缘层，并覆铜布置线路层；
④、在LED固晶机上，将LED发光晶片固定到LED碗杯底端；
⑤、用LED焊线机将金线焊接到晶片上，再用点胶机将LED发光单元封装在LED碗杯
内；
⑥、安装透光罩，将其装配为一体。进一步，步骤⑥中还安装有透镜，进行二次配光。本发明高集成度的散热型LED灯具结构的加工方法，加工工艺较为简单，操作较为简便，适应性较广。
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。图1是现有技术一的LED灯具结构。 图2是现有技术二的LED灯具结构。图3是本发明的LED灯具结构。
具体实施例方式请参阅图3，铝材外壳I上数个LED碗杯10，LED碗杯10外侧设有绝缘层和线路层8，LED发光晶片9固定在LED碗杯10底端，通过金线与LED发光晶片9连接的LED发光单元置于LED碗杯10内，透镜将LED发光单元封装在LED碗杯10中。对于大功率路灯灯具，还需在每颗发光单元上安装透镜，进行二次配光。高集成度的散热型LED灯具结构的加工方法，包括如下步骤 ①、压铸栅型，即通过机械加工将铝材加工成带栅型散热的外壳。②、通过机械打磨，在铝材外壳上打出若干个LED碗杯。③、采用线路板制造工艺在铝材外壳的平整面做绝缘层，并覆铜布置线路层。④、在LED固晶机上，将LED发光晶片固定到LED碗杯底端。⑤、用LED焊线机将金线焊接到晶片上，再用点胶机将LED发光单元封装在LED碗杯内。⑥、安装透光罩以及透镜等，将其装配为一体。
以上内容仅仅是对本发明结构及加工方法所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构及加工方法或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种高集成度的散热型LED灯具结构，其特征在于，具有铝材外壳，铝材外壳上数个LED碗杯，LED碗杯外侧设有绝缘层和线路层，LED发光晶片固定在LED碗杯底端，通过金线与LED发光晶片连接的LED发光单元置于LED碗杯内，透镜及透光罩将LED发光单元封装在LED碗杯中。
2.如权利要求1所述的一种高集成度的散热型LED灯具结构的加工方法，其特征在于，包括如下步骤: ①、压铸栅型，即通过机械加工将铝材加工成带栅型散热的外壳； ②、通过机械打磨，在铝材外壳上打出若干个LED碗杯； ③、采用线路板制造工艺在铝材外壳的平整面做绝缘层，并覆铜布置线路层； ④、在LED固晶机上，将LED发光晶片固定到LED碗杯底端； ⑤、用LED焊线机将金线焊接到晶片上，再用点胶机将LED发光单元封装在LED碗杯内； ⑥、安装透光罩，将其装配为一体。
3.根据权利要求2所述的一种高集成度的散热型LED灯具结构的加工方法，其特征在于，所述步骤⑥中还安装有透镜，进行二次配光。
全文摘要
本发明涉及LED灯领域，具体是涉及一种高集成度的散热型LED灯具结构及其加工方法。具有铝材外壳，铝材外壳上数个LED碗杯，LED碗杯外侧设有绝缘层和线路层，LED发光晶片固定在LED碗杯底端，通过金线与LED发光晶片连接的LED发光单元置于LED碗杯内，透镜及透光罩将LED发光单元封装在LED碗杯中。本发明高集成度的散热型LED灯具结构，通过简化设计，采用铝材外壳代替铝基基板的方式，将LED发光单元直接封装到铝材外壳上，去除了由于导热硅脂散热瓶颈造成的散热不良，大大提高了散热效率，延长了LED灯具的使用寿命，降低光衰。散热效率的提升，减少了外围散热结构的成本，缩小LED灯具的体积，产品重量降低。
文档编号F21S2/00GK103075663SQ20131000177
公开日2013年5月1日 申请日期2013年1月5日 优先权日2013年1月5日
发明者朱读江, 吴贤斌 申请人:安徽科发信息科技有限公司