一种内嵌串行驱动控制芯片的LED灯的制作方法

文档序号:15581184发布日期:2018-10-02 17:51阅读:1294来源:国知局

本发明涉及一种led灯具,尤其是涉及一种内嵌串行驱动控制芯片的led灯。



背景技术:

随着led发光芯片发光效率不断的提升,led照明取代传统照明已是指日可待了。灯具的发光效率除了led芯片自身的发光效率外,封装制程及灯具的光学、机构、驱动电源、散热等设计都很关键。

光学设计在于使用者的需要做出灯具光源配光的设计,另外在透镜及反光镜的透光及反射光设计即关系灯具的光效。驱动电源的转换效率高,代表功耗低,光效自然就提升。好的散热设计可以减少灯具的光衰、增加光校、延长灯具寿命。

集成封装光源的优势在于,接近传统的点光源、面积小、灯具组装方便,但缺点为芯片过于集中,对散热要求特别高,因此常见的集成封装光源,其功率都在60w以内,不敢做太高的功率。均温板快速导热、短、小、轻便的优势从电子产品散热的应用,已经在led灯具的散热慢慢被使用,但在每个散热接口都还需要用到导热膏以填补接口间的间隙,避免空气残留,导热膏其导热系数约在1—6之间,相较于铜、铝、陶瓷基板、均温板等的导热效果,导热膏反而成为一个热阻,并且导热膏长时间使用后,易于固化,影响导热效果,因此在追求灯具更佳的散热效果,如何减少或取代导热膏,对于灯具散热设计视很关键的。

另外,为应付led灯具使用场合不同及散热要求,往往需要不同模具,造成模具

多,成本居高不下。在光学透镜方面,为了降低成本,一般使用塑胶材料,但容易造成老化变形,影响透光率及及直接接触外界空气时的防水性能。



技术实现要素:

为了解决上述存在的技术问题,本发明采用了以下方案:

一种内嵌串行驱动控制芯片的led灯,包括led发光单元、均温板(1)以及散热结构(2),其中,led发光单元固定在均温板(1)上方,散热结构(2)固定在均温板(1)下方,其特征在于:散热结构(2)与均温板(1)之间通过石墨贴片(8)进行传热。

进一步,在所述led发光单元上方还设有玻璃透镜(7),所述玻璃透镜(7)通过支撑环(6)、透镜压环(73)以及透镜压环螺丝(72)的配合进行固定,玻璃透镜(7)夹持在支撑环(6)与透镜压环(73)之间,透镜压环螺丝(72)穿过支撑环(6)和透镜压环(73)并固定在散热结构(2)上。

进一步,第一橡胶环(61)和第三橡胶环(71)分别设置在透镜压环(73)底部两个独立凹槽内;其中,第一橡胶环(61)密封支撑环(6)与透镜压环(73)之间的空隙,第三橡胶环(71)密封玻璃透镜(7)与密封支撑环(6)之间的空隙;第二橡胶环(62)设置在支撑环(6)底部凹槽内,第二橡胶环(62)密封支撑环(6)与散热结构(2)之间的空隙。

进一步,透镜压环螺丝(72)的螺帽下方设有梯形橡胶垫圈(723),梯形橡胶垫圈(723)的下方设有梯形面(722),螺丝杆上套有一与该梯形面(722)相配合的梯形橡胶垫圈(723),透镜压环(73)螺孔位置亦有梯形面,大小与橡胶垫圈(723)外梯形面形成相互干涉和密封。

进一步,散热结构(2)由多个散热鳍片(22)组成,散热结构(2)与均温板(1)的连接面上设有多个通风孔(21)。

进一步,led发光单元包括电路层(31)、多个led芯片(4)、金线(44)以及反光片支架(43),多个led芯片(4)设置在电路层(31)上并被反光片支架(43)包围,每行led芯片(4)通过金线(44)和多个电路层(31)连接成串联电路(311),每列所有的led芯片(4)都并联连接在两个相邻的电路层(31)之间形成并联电路(312),在电路层(31)上设有与外界电源连接的正电极接点(313)和负电极接点(314)。

进一步,在每个led芯片(4)上套有一反光杯(45),反光杯(45)内部为梯台结构或锥台结构。

进一步,在反光杯(45)中装填有荧光粉(41)。

进一步,电路层(31)上的正电极接点(313)和负电极接点(314)分别与电缆线(34)一端的两条电线(33)连接,电缆线(34)另一端设有一防水接头(341);电缆线(34)穿过散热结构(2)并通过两个防水堵头(324)与散热结构(2)上通孔进行密封。

进一步,在均温板(1)边缘处设有均温板压环(15),均温板压环螺丝(16)依次穿过均温板压环(15)、均温板(1)边缘处、石墨贴片(8)以及散热结构(2)并进行固定。

该内嵌串行驱动控制芯片的led灯及其制作方法具有以下有益效果:

(1)本发明在散热结构与均温板之间设有石墨贴片,石墨贴片具有良好的导热性,相比传统的结构减少一层导热硅胶的使用,大大提升了散热效率。

(2)本发明由于通过芯片支架在每个led芯片上形成一个反光杯,避免led芯片发出的光线彼此阻挡,以增加led芯片出光效率和降低了芯片的散热量。

(3)本发明中反光杯为倒锥形台结构或倒梯形台结构,相比现有白光led灯具,可

以减少荧光粉的使用量,但灯具的照明亮度反而提高了。

(4)本发明在透镜压环和支撑环上设有三个橡胶环,该三个橡胶环分别阻止了透镜压环与支撑环之间、透镜压环与玻璃透镜之间以及支撑环与散热结构之间进水,保证了电路的干燥性,避免了电路短路。

(5)本发明在散热结构与均温板的连接面上设有多个通风孔,因而使得散热结构不仅仅可以进行热传导,还可以利用空气对流进行热传递,提高了传热效果。

(6)本发明在光学透镜方面,采用玻璃材料,解决透镜老化、变形问题,不会有变形问题而造成透镜直接接触外界空气时的防水问题。

(7)本发明均温板内部使用蜂窝结构支撑体,利用蜂窝结构的坚固性和高强度的优点,避免了上、下盖板之间的坍塌,同时蜂窝的多孔结构不会对工作流体流动产生任何阻碍,工作流体可以在蜂窝腔体内进行高速流动及传热,因此可以实现支撑效果和传热效果的最大优化。

附图说明

图1:本发明内嵌串行驱动控制芯片的led灯的正视示意图;

图2:本发明内嵌串行驱动控制芯片的led灯的侧视结构示意图;

图3:图2的俯视图;

图4:本发明内嵌串行驱动控制芯片的led灯(加反光杯)侧视图;

图5:图4的俯视图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

下面结合图1至图5,对本发明做进一步说明:

如图1所示,内嵌串行驱动控制芯片的led灯中的“板上芯片”是指将芯片直接封装在均温板上的,其具体结构如下:

将均温板1内壁贴附好毛细组织12,支撑,11之均温板密封好,并留有一个注入口13,在均温板1上盖表面涂覆一层高导热的绝缘介质,形成一个绝缘介质层32。

再在此绝缘介质层32上制作一电路层31,透过固晶、打金线、上反光片支架43、加萤光粉41(制作白光光源才需要)等制程,完成第一阶段制程。

将完成以上制程的结构,在注入口13加入工作流体及抽真空,接着将注入口13密封起来即完成板上芯片的制程。

均温板1:金属材料,一般为金属材料,如铜或铝。形状为方型、圆型或矩形。注入口13:为抽真空及注入工作流体用。

led芯片4四周放置反光片支架43,将光集中起来,可增加光效。

如图3所示,多个led芯片4设置在电路层31上并被反光片支架43包围,每行led芯片4通过金线44和多个电路层31连接成串联电路311,每列所有的led芯片4都并联连接在两个相邻的电路层31之间形成并联电路312,在电路层31上设有与外界电源连接的正电极接点313和负电极接点314。因此,电路层31电路设计为串并连方式,不会因为其中一颗芯片故障,不会影响其它led芯片4正常发亮。

如图4和图5所示,将反光杯45套在每一个led芯片4上方,使led芯片4侧边光线得以反射出来,增加光效。反光杯45配合led芯片4排列方式,以塑料成型方式一体成型。均温板1与led发光单元之间设有绝缘介质层32,led发光单元包括电路层31、多个led芯片4、金线44以及反光片支架43,多个led芯片4设置在电路层31上并被反光片支架43包围。均温板1包括均温板上盖板和均温板下盖板组合而成的腔体,在腔体内壁附有一层毛细组织12。上、下盖板之间通过支撑体11进行支撑。在led发光单元上方还设有玻璃透镜7,玻璃透镜7通过支撑环6、透镜压环73以及透镜压环螺丝72的配合进行固定,玻璃透镜7夹持在支撑环6与透镜压环73之间,透镜压环螺丝72穿过支撑环6和透镜压环73并固定在散热结构2上。led发光单元通过以下设置进行密封防水:第一橡胶环61和第三橡胶环71分别设置在透镜压环73底部两个独立凹槽内;其中,第一橡胶环61密封支撑环6与透镜压环73之间的空隙,第三橡胶环71密封玻璃透镜7与密封支撑环6之间的空隙;第二橡胶环62设置在支撑环6底部凹槽内,第二橡胶环62密封支撑环6与散热结构2之间的空隙。透镜压环螺丝72与透镜压环73也存在防水密封,通过以下机构和方式实现:透镜压环螺丝72的螺帽下方设有梯形橡胶垫圈723,梯形橡胶垫圈723的下方设有梯形面722,螺丝杆上套有一与该梯形面722相配合的梯形橡胶垫圈723,透镜压环73螺孔位置亦有梯形面,大小与橡胶垫圈723外梯形面形成相互干涉和密封。此外,透镜压环螺丝72的螺帽与透镜压环73之间还设有螺丝垫圈721,螺丝垫圈721的大于透镜压环73螺孔的面积。

由此可见,螺丝垫圈721可以起到防止雨水进入透镜压环73螺孔中,同时透镜压环螺丝72的螺帽设有梯形橡胶垫圈723可以进一步阻止雨水进入led发光单元中。

如上所述,尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明,但其不得解释

为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下,可对其在形式上和细节上作出各种变化。

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