专利名称：一种完全金属一体化的照明及背光用led散热结构体的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种LED散热结构体，特别是涉及一种能够实现完全金属一体化的 照明及背光用LED散热结构体。
背景技术：
目前，随着LED灯体积的日益缩小，以及LED灯功率的日渐增大，LED灯产 生的热量越来越多，而LED灯产生的热量又会对其光线及使用寿命产生影响。如当LED 过热时，其光线会变暗，颜色会变浅，同时，其使用寿命也会相应缩短。因此，LED照 明的整体散热结构的设计至关重要。在现有技术中，LED灯的灯杯本体与其电路板之间，一般采用导热膏来实现相 互固接，但由于导热膏的高分子材料的导热系数太低(仅为O.Ol-O.lw/m.k)，其体系中虽 添加配方组分的导热材料，仍使得该导热膏的导热效果较差。相反的，金属的导热系数 一般在60-700w/m.k之间，因此，导热膏的导热效果远不如金属的导热效果好。为此， 本发明致力于研究一种能够使LED灯的灯杯本体与电路板之间实现完全金属一体化的联 接结构，从而大大提高LED的散热效果。另外，由于铝的可焊性很差，即使对其表面经过氧化处理，其可焊性也达不到 工艺要求。以往一种通常的做法是将LED灯结构中的铝箔，采用铜箔或铜板代替，以此 改善它的可焊性。然而，由于铜箔的成本较高，且质软、硬度差，因此，现有技术的这 种做法，不利于推广应用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种完全金属一体化的照明及背 光用LED散热结构体，采用锡膏对灯杯本体和电路板之间进行焊接固定，从而实现了完 全金属一体化的联接结构，克服了现有技术的LED散热效果不佳，使用寿命较短等不足 之处。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种完全金属一体化的照明及背 光用LED散热结构体，包括灯头、灯杯本体、装有LED的电路板和灯罩；灯头通过绝缘 塑壳与灯杯本体的一端相固接；灯罩与灯杯本体的另一端相固接；电路板联接于灯杯本 体上并容纳于灯杯本体和灯罩所围成的腔内；该灯杯本体为铝材料制作而成的一体式结 构；电路板中与灯杯本体相联接的一面设为一铝箔或铝板层，该铝箔或铝板层的外侧表 面镀有一第一金属镀层；该灯杯本体中与电路板相联接的一面设有铝质安装面，该铝质 安装面的外侧表面镀有一第二金属镀层；该电路板的铝箔或铝板层的第一金属镀层通过 锡膏与灯杯本体的第二金属镀层相焊接固定。所述的电路板设有铜箔层，在电路板的铜箔层与铝箔或铝板层之间还设有一高 导热或超高导热介质层。所述的铝箔的厚度为C6微米U-200U ；所述铝板层的厚度为0.2-6.4微米。
所述的铜箔层是由厚度为1/4-9.5盎斯的电解铜箔或厚度为1/4-9.5盎斯的压延 铜箔制作而成。所述的高导热或超高导热介质层是由高分子绝缘材料用溶剂制备成胶料，添加 非金属固体类导热介质制作而成。所述的铝箔或铝板层的外侧表面是通过化学镀电镀或蒸镀或溅镀获得第一金属镀层。所述的铝质安装面的外侧表面是通过化学镀电镀或蒸镀或溅镀获得第二金属镀层。本发明的一种完全金属一体化的照明及背光用LED散热结构体，将铜箔层通过 高导热或超高导热介质层和铝箔或铝板层相结合构成电路板，并在铝箔或铝板层的外侧 表面经化学镀电镀或蒸镀或溅镀等方法，形成可焊性优越的第一金属镀层，使得该电路 板即可借助其第一金属镀层通过锡膏(加上焊料和助焊剂)与灯杯本体焊接成一体，从而 实现了完全金属一体化结构，大大提高了 LED灯的散热性，使LED灯的发热温度得到有 效控制。此外，由于灯杯本体及其安装面为铝质的灯杯结构，因而，在其安装面的外侧 表面镀上第二金属镀层，将有利于灯杯本体与电路板的相焊接固定。本发明的有益效果是，由于电路板与灯杯本体相联接的一面设为铝箔或铝板 层，且该铝箔或铝板层的外侧表面镀有第一金属镀层；灯杯本体为由铝材料制作而成的 一体式结构，且灯杯本体与电路板相联接的一面设有铝质安装面，该铝质安装面的外侧 表面镀有第二金属镀层，使得本发明采用锡膏将灯杯本体和电路板相焊接固定后，实现 了 LED灯的完全金属一体化，从而大大提高了 LED灯的散热性，使LED灯的发热温 度得到有效控制；由于采用铜箔层、高导热或超高导热介质层和铝箔或铝板层构成电路 板，且铝箔或铝板层设在电路板与灯杯本体相联接的一面，该铝箔或铝板层的外侧表面 镀有第一金属镀层，使得该电路板不仅具有优越的可焊性、导热性，而且其成本也大大 降低。综上所述，本发明的LED散热结构体具有成本低、散热效果好、使用寿命长等 特点。以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种完全金属 一体化的照明及背光用LED散热结构体不局限于实施例。
图1是本发明的结构示意图；图2是本发明的灯杯本体与电路板的联接处的局部剖视图。
具体实施例方式实施例，请参见附图所示，本发明的一种完全金属一体化的照明及背光用LED 散热结构体，包括灯头1、灯杯本体2、装有LED的电路板3和灯罩4;灯头1通过绝缘 塑壳与灯杯本体2的一端相固接；灯罩4与灯杯本体2的另一端相固接；电路板3联接 于灯杯本体2上并容纳于灯杯本体2和灯罩4所围成的腔内；该灯杯本体2为铝材料制作 而成的一体式结构；电路板3中与灯杯本体2相联接的一面设为一铝箔或铝板层33，该铝箔或铝板层33的外侧表面镀有一第一金属镀层331 ；该灯杯本体2中与电路板3相联 接的一面设有铝质安装面21，该铝质安装面21的外侧表面镀有一第二金属镀层211 ；该 电路板3的铝箔或铝板层33的第一金属镀层331通过锡膏6与灯杯本体的第二金属镀层 211相焊接固定。其中，所述的电路板3还包括铜箔层31 ；在电路板的铜箔层31与铝箔或铝板层33之 间还设有一高导热或超高导热介质层32 ；电路板3与灯杯本体2相联接的一面可为铝箔层或铝板层，当为铝箔层时，其厚 度为C6微米U-200U;当为铝板层时，其厚度为0.2-6.4微米；所述的铜箔层31采用THE型的电解铜箔(ED铜，厚度为1/4盎斯-9.5盎斯) 或压延铜(RA铜，折角90度以上且一次固定或不经常折，厚度1/4盎斯-9.5盎斯)制作 而成；所述的高导热或超高导热介质层32是由高分子绝缘材料用溶剂制备成胶料， 添加非金属固体类导热介质制作而成；这里，高分子绝缘材料包括环氧型聚酰亚胺型、 有机氟树脂型、有机硅树脂型、聚醚型、聚醚铜型、(PEEK)有机高分子液晶等高分子 材料，非金属固体类导热介质如三氧化二铝、氧化铍、石墨、碳化硅、无定型碳、氮化 铝、氮化硼等粉末或纳米材料，经涂布、烘干、成膜而制得；该高导热或超高导热介质 材料可以制成纯薄膜型附着在金属基体上，或制成有载体的半固化片材使用；所述的铝箔或铝板层33的外侧表面是通过化学镀电镀或蒸镀或溅镀的方法获得 第一金属镀层331 ；所述的铝质安装面21的外侧表面是通过化学镀电镀或蒸镀或溅镀的方法获得第 二金属镀层211。上述第一金属镀层331和第二金属镀层211的制备工艺要点如下1)、碱性镀锡以锡酸钠为主的碱性镀锡溶液采用氢氧化钠和氢氧化钾结合物 进行电镀。2)、酸性镀锡在硫酸和硫酸亚锡溶液中加入抗氧化剂和其它附加剂，可获得 质量良好的无光或光亮的镀层。3)、铝箔或铝板经氧化处理，得到氧化铝表面层，用硅烷(环氧基硅烷或氨基 硅烷)进行表面处理后用作活化剂进行化学镀铜。4)、电镀用硫酸铜做电解液，铜做阳极，铝做阴极电解；镀铜层稳定好、耐 腐蚀、抗变色能力强，镀层无毒、柔软，有良好的可焊性和延展性，因此在工业上有广 泛的应用。本发明在采用锡膏进行焊接的过程中，还需用到焊料和助焊剂。其中，锡膏， 其温度RTS曲线和RSS曲线的温度范围为40-320度；焊料有软硬工种，对于软工种的焊 料，具有熔点低、质软等特点，对于硬工种的焊料，具有熔点高等特点，这里，本发明 采用软性焊料；对于助焊剂，本发明选择软性焊接工艺，并利用助焊活性剂来辅助热传 导去除氧化物，降低被焊接材质的表面强力，增大其焊接面积，防止再氧化。本发明的一种完全金属一体化的照明及背光用LED散热结构体，将铜箔与铝箔 或铝板相结合，它的导热性能与铜箔相近，但成本却大大降低了。为了实现铝材料的可焊性，本发明还在电路板的铝箔或铝板层的外侧表面采用化学镀电镀或蒸镀或溅镀等方 法获得第一金属镀层，在灯杯本体的铝质安装面的外侧表面采用化学镀电镀或蒸镀或溅 镀等方法获得第二金属镀层，以借助该第一金属镀层将该电路板通过锡膏和灯杯本体的 铝质安装面的第二金属镀层热熔连接成一体，从而实现了完全金属一体化的结构，进而 大大提高了 LED灯的散热性，使LED灯的发热温度得到有效控制。
上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种完全金属一体化的照明及背光用 LED散热结构体，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施 例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。
权利要求
1.一种完全金属一体化的照明及背光用LED散热结构体，包括灯头、灯杯本体、装 有LED的电路板和灯罩；灯头通过绝缘塑壳与灯杯本体的一端相固接；灯罩与灯杯本体 的另一端相固接；电路板联接于灯杯本体上并容纳于灯杯本体和灯罩所围成的腔内；其 特征在于该灯杯本体为铝材料制作而成的一体式结构；电路板中与灯杯本体相联接的 一面设为一铝箔或铝板层，该铝箔或铝板层的外侧表面镀有一第一金属镀层；该灯杯本 体中与电路板相联接的一面设有铝质安装面，该铝质安装面的外侧表面镀有一第二金属 镀层；该电路板的铝箔或铝板层的第一金属镀层通过锡膏与灯杯本体的第二金属镀层相 焊接固定。
2.根据权利要求1所述的完全金属一体化的照明及背光用LED散热结构体，其特征 在于所述的电路板设有铜箔层，在电路板的铜箔层与铝箔或铝板层之间还设有一高导 热或超高导热介质层。
3.根据权利要求1所述的完全金属一体化的照明及背光用LED散热结构体，其特征 在于所述的铝箔的厚度为C6微米U-200U;所述铝板层的厚度为0.2-6.4微米。
4.根据权利要求2所述的完全金属一体化的照明及背光用LED散热结构体，其特征 在于所述的铜箔层是由厚度为1/4-9.5盎斯的电解铜箔或厚度为1/4-9.5盎斯的压延铜 箔制作而成。
5.根据权利要求2所述的完全金属一体化的照明及背光用LED散热结构体，其特征 在于所述的高导热或超高导热介质层是由高分子绝缘材料用溶剂制备成胶料，添加非 金属固体类导热介质制作而成。
6.根据权利要求1所述的完全金属一体化的照明及背光用LED散热结构体，其特征 在于所述的铝箔或铝板层的外侧表面是通过化学镀电镀或蒸镀或溅镀获得第一金属镀 层。
7.根据权利要求1所述的完全金属一体化的照明及背光用LED散热结构体，其特 征在于所述的铝质安装面的外侧表面是通过化学镀电镀或蒸镀或溅镀获得第二金属镀层。
全文摘要
本发明公开了一种完全金属一体化的照明及背光用LED散热结构体，包括灯头、灯杯本体、装有LED的电路板和灯罩；灯头通过绝缘塑壳与灯杯本体的一端相固接；灯罩与灯杯本体的另一端相固接；电路板联接于灯杯本体上；该灯杯本体为铝材料制作而成的一体式结构；电路板中与灯杯本体相联接的一面设为铝箔或铝板层，该铝箔或铝板层的外侧表面镀有第一金属镀层；该灯杯本体中与电路板相联接的一面设有铝质安装面，该铝质安装面的外侧表面镀有第二金属镀层；该电路板的铝箔或铝板层的第一金属镀层通过锡膏与灯杯本体的第二金属镀层相焊接固定。本发明实现了完全金属一体化的结构，大大提高了LED灯的散热性，使LED灯的发热温度得到有效控制。
文档编号H05K1/18GK102012005SQ20101026145
公开日2011年4月13日 申请日期2010年8月24日 优先权日2010年8月24日
发明者陈诺成 申请人:厦门汇耕电子工业有限公司