改进型导热LED基板及其加工工艺的制作方法

本发明涉及led灯的散热技术领域，尤其是指一种改进型导热led基板及其加工工艺。

背景技术

由于目前对led灯的功率要求越来越大，而led灯的体积越来越小，现有的用于led灯中的封装基板的导热性能己经不能满足大功率led灯的需要，导致大功率led灯的品质较差，大大降低了大功率led灯的使用寿命，从而阻碍了大功率led灯的发展。

现有技术为求承载高功率元件所需的热传导能力及电路功能需求，需先将金属基板、绝缘层及电路层利用热压的方式成型，再于此二成型的基板上制作电路，以形成一高功率元件承载基板，该承载基板包括阻焊层、导电层、第一绝缘层、金属基层和第二绝缘层，由于铜的导热系数约401w/m.k，铝的导热系数约207w/m.k，而绝缘层的导热系数约为1-3w/m.k，因此led基板的导热障碍是绝缘层，但前述的基板垂直热传导能力却局限于其绝缘层，而使得其使用功率难以进一步提高。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种高导热性能的改进型导热led基板。

本发明还要解决的技术问题是提供一种工艺更加简单、并有效提高改进型导热

led基板导热性能的加工工艺。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种改进型导热led基板，包括基板本体及设置于基板本体上的导热块，所述基板本体由阻焊层、导电层、绝缘层及金属基层组成，该阻焊层、导电层、绝缘层及金属基层从上到下依次层叠；所述基板本体开设有容置孔，该容置孔延伸至金属基层，所述导热块嵌设于容置孔内。

其中，所述导热块的底面与容置孔的底部之间涂装有锡膏。

其中，所述导热块的外壁与容置孔的内壁之间设有镍层或锡层。

其中，所述导热块由紫铜材料制成。

其中，所述导电层为由铜制成的铜箔。

一种加工改进型导热led基板的工艺，包括如下工艺步骤：

a、将阻焊层、导电层、绝缘层及金属基层从上到下依次层叠热压得到基板本体；

b、在基板本体上采用铣削的方式铣出容置孔，制作与容置孔大小相适应的导热块备用；

c、在容置孔的内壁采用电镀的方式镀上镍层或采用喷涂的方式喷上锡层；

在本发明中，所述喇叭形透镜的长度为28~35毫米，宽度为14~18毫米，厚度为

9~13毫米。

在本发明中，所述喇叭形透镜采用xy贝塞尔曲面，x面对应水平面，y面对应铅垂面；x面的曲面参数为：权重（w）:0.4~0.6、位置（p):0.3~0.6、大小（s）:8~12、后面大小（r）：15~20、前面大小（f）：2~5，y面的曲面参数为：权重（w）:0.2~0.4、位置（p):0.4~0.8、大小（s）:7~11、后面大小（r）：6~9、前面大小（f）：1.5~4。

在本发明中，透镜材料采用pc光学塑料注塑成形，其光学面的表面粗糙度ra0.025。

在本发明中，所述喇叭形透镜的y面上带有长条状安装结构，将透镜和铝基板一起固定在三棱或四棱柱状的透镜柱上，在本发明中，所述护罩为玻璃护罩，与透镜柱的底面用密封橡胶圈密封。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

一、机场跑道应急led灯，光效高，用122lm/w以上的led替代80lm/w的老式led。

二、机场跑道应急led灯将原来6颗led减少为3颗或4颗led，将光源的功率由6w降低到3w或4w，并且由于光源数量的减少降低了灯具的成本，减小了灯具的体积和重量。

三、由于采用了独特的光学和结构设计，使光线最大限度地照射在指定的方向和地面。这样即提高了整灯的光效，又降低了灯具对环境造成的“光污染”。同时以满足了机场照明对灯光投射方向的要求。

四、本发明的机场跑道应急led灯中不含任何有害物质，对环境不会造成污染，正常使用奉命为60000小时，可以保用6年；其外形尺寸为半圆形，直径为95毫米，高度为43毫米。

五、本发明的机场跑道应急led灯可以广泛用于机场跑道、大型船舶甲板、广场、高尔夫球场、城市景观照明、建筑物轮廓照明的使用场合。

本发明提供了一种只含有一个绝缘层以提高led基板导热性能的改进型导热led基板，仅仅由阻焊层、导电层、绝缘层及金属基层组成，简化了改进型导热led基板的结构，降低了改进型导热led基板的生产成本，本技术方案中的基板本体与导热块直接连接，增强了基板本体的导热性能，led灯珠设置于导热块上，从而可以将led灯珠上的热量尽快地传导至基板本体，再由设置于基板本体上的散热器将热量散出，间接提高了led灯珠的散热效率，延长了其使用寿命，实用性强。本发明还提供了一种工艺更加简单、并有效提高改进型导热led基板导热性能的加工工艺，采用本技术方案的工艺步骤加工出的改进型导热led基板，不仅结构更加紧凑稳固，所述容置孔的侧壁也更加平齐，一方面便于将镀上镍层或采用喷涂的方式喷上锡层，大大提高了基板本体与导热块之间热传导速率；另一方面也便于将所述导热块嵌设于容置孔内，降低了加工难度，提高了改进型导热led基板的生产效率。

附图说明

图1为本发明隐藏散热器时的剖面结构示意图。

图2为本发明加工工艺的工艺流程各个步骤的结构示意图。

图3为本发明应用时的剖面结构示意图。

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。

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

如图1至图3所示，一种改进型导热led基板，包括基板本体1及设置于基板本体1的导热块2，所述基板本体1由阻焊层3、导电层4、绝缘层5及金属基层6组成，该阻焊层3、导电层4、绝缘层5及金属基层6从上到下依次层叠；所述基板本体1开设有容置孔7，该容置孔7延伸至金属基层6，所述导热块2嵌设于容置孔7内。

本发明的改进型导热led基板仅仅由阻焊层3、导电层4、绝缘层5及金属基层6组成，只含有一个绝缘层，简化了改进型导热led基板的结构，降低了改进型导热led基板的生产成本，本技术方案中的基板本体1与导热块2直接连接，增强了基板本体1的导热性能，led灯珠设置于导热块2上，从而可以将led灯珠上的热量尽快地传导至基板本体1，再由设置于基板本体1上的散热器将热量散出，间接提高了led灯珠的散热效率，延长了其使用寿命，实用性强。

本实施例的所述导热块2的底面与容置孔7的底部之间涂装有锡膏，所述导热块2的外壁与容置孔7的内壁之间设有镍层或锡层，以便于提高基板本体1与导热块2之间连接处的导热性能。

具体的，所述导热块2由紫铜材料制成，所述导电层4为由铜制成的铜箔，所述金属基层6由铜板、铝板或不锈钢板制成，采用导热系数较高的材料，可以进一步加快热传导速率，实用性更强。

本实施例的所述绝缘层5由陶瓷聚合物制成，不仅具有良好导热性能，还有较好

的绝缘性能，有效避免led灯珠在使用过程中产生短路故障，保证改进型导热led基板具有更高的工作稳定性。

本实施例的所述金属基层6的厚度大于阻焊层3、导电层4以及绝缘层5之和的厚度，有效提高了基板本体1的承载强度。

见图3，所述金属基层6的下侧面设置有散热器8，该散热器8与金属基层6一体成型，这样设计减少了基板与散热器8之间的连接缝隙，可以更为方便地传递热量，进一步提高改进型导热led基板与散热器8之间的热传导和散热功效，结构稳固，实用性强。

一种加工改进型导热led基板的加工工艺，包括如下工艺步骤：

a、将阻焊层3、导电层4、绝缘层5及金属基层6从上到下依次层叠热压得到基板本体1；

b、在基板本体1上采用铣削的方式铣出容置孔7，制作与容置孔7大小相适应的导热块2备用；

c、在容置孔7的内壁采用电镀的方式镀上镍层或采用喷涂的方式喷上锡层；

d、在导热块2的底部采用丝网印刷的方式涂印锡膏，并将导热块2嵌设于容置孔

7内得到基板坯材；

e、对导热块2的外壁与容置孔7的内壁之间的连接处进行回流焊加工处理。

采用该工艺步骤加工出的改进型导热led基板，不仅结构更加紧凑稳固，所述容置孔7的侧壁也更加平齐，一方面便于将镀上镍层或采用喷涂的方式喷上锡层，大大提高了基板本体1与导热块2之间热传导速率；另一方面也便于将所述导热块2嵌设于容置孔7内，降低了加工难度，提高了改进型导热led基板的生产效率。

优选的，在步骤e中，进行回流焊加工处理时，将导热块2下压至导热块2的上表面与导电层4的上表面平齐，便于led灯珠底座的安装和固定，并使led灯珠底座与导电层4保持良好的接触，提高led灯珠的稳定性，进一步提高led灯具整体加工质量。需要补充说明的是，该下午设备可以采用在基板本体1的下方设置凹模，在导热块2的上方设置凸模，利用凸模和凹模的相互挤压来实现导热块2的压平处理，加工质量更高。

本发明的透镜采用xy贝塞尔曲面，x面对应水平面，y面对应铅垂面。x面的曲面参数为：权重（w）:0.4~0.6、位置（p):0.3~0.6、大小（s）:8~12、后面大小（r）：15~20、前面大小（f）：2~5。y面的曲面参数为：权重（w）:0.2~0.4、位置（p):0.4~0.8、大小（s）:7~11、后面大小（r）：6~9、前面大小（f）：1.5~4。透镜上带有长条状安装结构，可以将透镜和铝基板一起固定在三棱或四棱柱状的透镜柱上，透镜柱的底面固定在灯具壳体上。灯具的玻璃护罩与透镜柱的底面采用密封橡胶圈密封。

灯具的安装：

先将三颗或四颗led分别焊接在铝基板上，在铝基板的背面涂上导热硅脂，然后将透镜和铝基板一起固定在透镜柱上，将灯具的电源线穿过透镜柱底面上的小孔，与灯具壳体内的led驱动电源连接。将密封橡胶圈放在透镜柱的底面，将玻璃护罩的平面压在透镜柱的底面，在透镜柱与灯具壳体的接触面涂上导热硅脂后，用螺钉将透镜柱和玻璃护罩固定在灯具壳体上。

根据色温要求，选用焊有不同色温的led的铝基板，分别组成白色、红色、绿色、蓝色、黄色的机场跑道应急led灯。

以上内容是结合优选技术方案对本发明所作的进一步详细说明，不能认定发明的具体实施仅限于这些说明。对本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的构思前提下，还可以做出简单的推演及替换，都应当视为本发明的保护范围。