專利名稱:一種具有全結(jié)構(gòu)散熱的發(fā)光二極管燈的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種具有全結(jié)構(gòu)散熱的發(fā)光二極管燈，該發(fā)光二極管燈包括燈體和支撐燈體的主梁。所述燈體包括腔體，在所述腔體內(nèi)并排安裝了多個發(fā)光二極管模塊，且所述發(fā)光二極管模塊之間留有通氣的空隙；所述多個發(fā)光二極管模塊的每一個模塊包括靠近所述腔體正面的發(fā)光二極管封裝板和靠近腔體背面的散熱器；所述發(fā)光二極管封裝板集成有多個發(fā)光二極管芯片。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的發(fā)光二極管模塊間的縫隙、每個模塊封裝板和散熱器上的通氣孔以及散熱器和主梁構(gòu)成的全散熱系統(tǒng)提高了熱量散發(fā)效率，降低了整個系統(tǒng)的溫度，提高了發(fā)光二級管燈工作的穩(wěn)定性和安全性。
【專利說明】 一種具有全結(jié)構(gòu)散熱的發(fā)光二極管燈

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及照明領(lǐng)域，具體涉及一種具有全結(jié)構(gòu)散熱的發(fā)光二極管燈。

【背景技術(shù)】
[0002]路燈是城市照明的重要組成部分，其特點是功率大，亮度高。傳統(tǒng)的路燈采用高壓鈉燈。由于高壓鈉燈有大量的能量轉(zhuǎn)化為熱能，其光效低且能源耗費高。由于發(fā)光二極管燈是一種固態(tài)冷光源，當(dāng)前有一些廠家改用發(fā)光二極管燈做路燈光源。然而，這些路燈仍然具有耗能高、難檢修以及壽命短等缺點。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型要解決的技術(shù)問題在于提供一種發(fā)光二極管燈，以提高該發(fā)光二極管燈的散熱效率，提高其工作穩(wěn)定性，增加其壽命。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案:
[0005]本實用新型提供了一種發(fā)光二極管(LED)燈，包括燈體和支撐燈體的主梁，所述主梁中設(shè)置電源線，為所述燈體供應(yīng)電能，其特征在于，所述燈體包括腔體，所述腔體具有腔體正面和腔體背面，所述腔體背面設(shè)置了帶有通氣孔的燈殼，在所述腔體內(nèi)并排安裝了多個發(fā)光二極管模塊，且所述發(fā)光二極管模塊之間留有通氣的空隙；所述多個發(fā)光二極管模塊的每一個模塊包括靠近所述腔體正面的發(fā)光二極管封裝板和靠近腔體背面的散熱器；所述發(fā)光二極管封裝板集成有多個發(fā)光二極管芯片，通電的時候，所述發(fā)光二極管芯片通過所述腔體正面發(fā)出光線；此外，在所述發(fā)光二極管封裝板上的所述多個發(fā)光二極管芯片之間設(shè)有通氣孔，并且在所述散熱器上設(shè)有對應(yīng)于所述發(fā)光二極管封裝板的通氣孔。
[0006]在一個實施例中，所述發(fā)光二極管封裝板上的多個發(fā)光二極管芯片包括相互并聯(lián)的發(fā)光二極管串，每一個發(fā)光二極管串包括多個相互串聯(lián)的發(fā)光二極管。
[0007]在一個實施例中，所述通氣孔包括位于所述相互串聯(lián)的發(fā)光二極管之間的第一孔和位于所述相互并聯(lián)的發(fā)光二極管串之間的第二孔。
[0008]在一個實施例中，所述第一孔的孔徑小于所述第二孔的孔徑。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的發(fā)光二極管模塊之間的間隙、發(fā)光二極管封裝板和散熱板上的中空孔構(gòu)成了氣流通道。在這個系統(tǒng)中，自然氣流通過電路板和散熱器的氣流通道，帶走多余熱量，降低了整個系統(tǒng)的溫度，提高了發(fā)光二級管燈工作的穩(wěn)定性和安全性。此外，大孔和小孔的設(shè)置能有效利用發(fā)光二極管封裝板的空閑區(qū)域，增加通氣降溫功能的同時，節(jié)省了電路板面積。

【附圖說明】

[0010]圖1所示為根據(jù)本實用新型的實施例的發(fā)光二極管燈。
[0011]圖2所示為根據(jù)本實用新型的實施例的發(fā)光二極管燈的側(cè)視剖面圖。
[0012]圖3所示為根據(jù)本實用新型的實施例的發(fā)光二極管模塊的正面放大圖。
[0013]圖4所示為根據(jù)本實用新型的實施例的發(fā)光二極管封裝板的分解結(jié)構(gòu)圖。
[0014]圖5所示為根據(jù)本實用新型的實施例的發(fā)光二極管封裝板的中空孔和發(fā)光二極管芯片的結(jié)構(gòu)圖。
[0015]圖6所示為根據(jù)本實用新型的實施例的散熱器的結(jié)構(gòu)圖。
[0016]圖7所示為根據(jù)本實用新型的實施例的發(fā)光二極管燈的腔體正面的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖8所示為根據(jù)本實用新型的實施例的發(fā)光二極管燈的腔體正面的另一結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0018]以下將對本實用新型的實施例給出詳細的說明。盡管本實用新型將結(jié)合一些【具體實施方式】進行闡述和說明，但需要注意的是本實用新型并不僅僅只局限于這些實施方式。相反，對本實用新型進行的修改或者等同替換，均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
[0019]另外，為了更好的說明本實用新型，在下文的【具體實施方式】中給出了眾多的具體細節(jié)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，沒有這些具體細節(jié)，本實用新型同樣可以實施。在另外一些實例中，對于大家熟知的方法、流程、元件和電路未作詳細描述，以便于凸顯本實用新型的主旨O
[0020]圖1所示為根據(jù)本實用新型的實施例的發(fā)光二極管(Light Emitting D1de,LED)燈100。發(fā)光二極管燈100包括燈體102和支撐燈體102的主梁104。在一個實施例中，主梁104與路燈桿相連并且深入到燈體102的內(nèi)部。主梁104內(nèi)部裝有電線與外部電源相連，從而支撐燈體102并給燈體102供電，以實現(xiàn)路燈照明。
[0021]燈體102包括腔體103。腔體103的正反面分別稱為腔體正面150和腔體背面160。以下將結(jié)合圖1、圖2和圖3進行描述。
[0022]圖2所示為根據(jù)本實用新型的實施例的發(fā)光二極管燈100的側(cè)視剖面圖200 (參考腔體正面150和腔體背面160的箭頭指向)。
[0023]如圖2所示，腔體背面160設(shè)置了帶有通氣孔212的燈殼210。如圖1所示，在腔體103內(nèi)并排安裝了多個發(fā)光二極管模塊106_1，106_2和106_3。值得說明的是，本實用新型中的多個發(fā)光二極管模塊可以包括其他數(shù)目的模塊，例如:4個及以上，且不局限于圖1所示的3個。發(fā)光二極管模塊106_1至106_3之間留有通氣的空隙。圖2中的發(fā)光二極管模塊106可以表示圖1中的發(fā)光二極管模塊106_1至106_3中任意一個的側(cè)視結(jié)構(gòu)。
[0024]結(jié)合圖1和圖2，多個發(fā)光二極管模塊的每一個模塊106包括靠近腔體正面150的發(fā)光二極管封裝板202和靠近腔體背面160的散熱器150。發(fā)光二極管封裝板202集成有多個發(fā)光二極管芯片(例如:LED芯片170)。通電的時候，這些發(fā)光二極管芯片通過所述腔體正面150發(fā)出光線。
[0025]圖3所示為根據(jù)本實用新型的實施例的發(fā)光二極管模塊106的正面放大圖。在發(fā)光二極管封裝板202上的多個發(fā)光二極管之間設(shè)有通氣孔(例如，孔304和306)，并且在散熱器204上設(shè)有對應(yīng)于發(fā)光二極管封裝板202的通氣孔。更具體地講，在一個實施例中，發(fā)光二極管封裝板202上的多個發(fā)光二極管包括相互并聯(lián)的發(fā)光二極管串，每一個發(fā)光二極管串包括多個相互串聯(lián)的發(fā)光二極管。如圖3所示，發(fā)光二極管封裝板202中的發(fā)光二極管 170_1, 170_2, 170_3, 170_4 和 170_5 相互串聯(lián)，發(fā)光二極管 170_6, 170_7, 170_8, 170_9和170_10相互串聯(lián)，并且這兩個發(fā)光二極管串相互并聯(lián)與電源相連。由此，通氣孔包括位于相互串聯(lián)的發(fā)光二極管之間的第一孔(例如:204)和位于相互并聯(lián)的發(fā)光二極管串之間的第二孔(例如:306)。在一個實施例中，第一孔的孔徑小于第二孔的孔徑。
[0026]優(yōu)點在于，發(fā)光二極管模塊之間的間隙、發(fā)光二極管封裝板202和散熱板204上的中空孔設(shè)計構(gòu)成了氣流通道。在這個系統(tǒng)中，自然氣流通過電路板和散熱器的氣流通道，帶走多余熱量，降低了整個系統(tǒng)的溫度，提高了發(fā)光二級管燈100工作的穩(wěn)定性和安全性。此夕卜，大孔和小孔的設(shè)置能有效利用發(fā)光二極管封裝板202的空閑區(qū)域(例如:沒有LED芯片和線路的平面)，增加通氣降溫功能的同時，節(jié)省了電路板面積。
[0027]圖4所示為根據(jù)本實用新型的實施例的發(fā)光二極管封裝板202的分解結(jié)構(gòu)圖。在圖4的實施例中，封裝板202采用兩重硅橡膠圈將發(fā)光二極管芯片所在的襯底板密封封裝。例如，封裝板202包括集成有發(fā)光二極管的電路板404以及兩重硅橡膠圈402和406。兩重硅橡膠圈402和406是將發(fā)光二極管的電路板404密封，也就是說，發(fā)光二極管的電路板404與外界空氣隔絕。在一個實施例中，發(fā)光二極管的電路板404包括陶瓷基板。發(fā)光二極管芯片通過金球直接工晶焊接在陶瓷基板上。由此，封裝板采用兩重硅橡膠圈將發(fā)光二極管芯片所在的陶瓷基板密封封裝。有利地是，采用金球直接工晶焊接替換現(xiàn)有技術(shù)中的金線連接，從而避免了因為金線斷路而造成的LED開路風(fēng)險，同時降低了熱阻。
[0028]圖5所示為根據(jù)本實用新型的實施例的發(fā)光二極管封裝板202的中空孔和發(fā)光二極管芯片的結(jié)構(gòu)圖。圖5是以中空孔304和發(fā)光二極管芯片170_1和170_2作為示例進行描述的。其他中空孔情況類似，為了描述的簡潔，就不進行贅述。在一個實施例中，通氣孔304是由橡膠材料在硅橡膠圈打上與橡膠圈封裝內(nèi)部氣體隔離的中空孔(此孔的四周孔壁仍然是硅橡膠材料)，該中空孔與襯底板上的通氣孔連通，從而形成的孔道穿透封裝板202，該孔道與橡膠圈封裝內(nèi)部構(gòu)成氣體隔離。
[0029]優(yōu)點在于，使用兩重硅橡膠圈進行發(fā)光二極管電路板的封裝可以避免使用螺釘，防止水汽或其他有害氣體侵蝕芯片和PCB板。在這個實施例中，硅橡膠圈是一種高導(dǎo)熱絕緣材料，可以防止電氣干擾，但是能夠及時將熱量通過通氣孔和散熱器204進行散熱。
[0030]在一個實施例中，橡膠圈位于所述發(fā)光二極管芯片的位置制作了透鏡突起(例如:透鏡突起410)。有利地是，該透鏡突起是在所述橡膠圈基礎(chǔ)上添加透光材料，從而該透鏡突起的透光性比橡膠圈的其他部分強。透鏡突起具有透鏡散光的功能，使得光線散射，以覆蓋更寬的范圍。
[0031 ] 圖6所示為根據(jù)本實用新型的實施例的散熱器204的結(jié)構(gòu)圖。在圖6的實施例中，散熱器204包括散熱體602和熱傳導(dǎo)柄604。結(jié)合圖2，主梁104伸入腔體103的部分具有與熱傳導(dǎo)柄604耦合的熱接收柄250。主梁的熱接收柄250與燈殼210相耦合。值得說明的是，在本實用新型中的“耦合”可以是接觸，也可以不接觸且由介質(zhì)材料(如空氣)進行能量傳遞。在一個實施例中，熱接收柄250采用導(dǎo)熱性好的金屬材料，例如:銅。
[0032]優(yōu)點在于，散熱器204和主梁104構(gòu)成了全結(jié)構(gòu)散熱系統(tǒng)。在這個系統(tǒng)中，散熱器204的熱量除了通過燈腔中的氣體流過氣孔(如212)散發(fā)，也可以通過散熱柄604傳導(dǎo)到熱接收柄250，并由此傳送到燈殼210進行散熱。因此，這種全結(jié)構(gòu)散熱系統(tǒng)提高了散熱效率，進一步降低了 LED燈的工作溫度，提高了 LED燈的安全性和壽命。
[0033]圖7所示為根據(jù)本實用新型的實施例的發(fā)光二極管燈的腔體正面的結(jié)構(gòu)示意圖700。圖7將圖1的對應(yīng)部分視圖做了放大，以顯示更多的細節(jié)。如圖7所示，在腔體103內(nèi)安置了多個發(fā)光二極管模塊106_1，106_2和106_3。每一個發(fā)光二極管模塊設(shè)置了可插拔連接口，且腔體103的對應(yīng)位置設(shè)置了插槽。以發(fā)光二極管模塊106_1為例，發(fā)光二極管模塊106_1包括可插拔連接口 706和708。腔體103對應(yīng)可插拔連接口 706的位置設(shè)置了插座702和卡門703。腔體103對應(yīng)可插拔連接口 708的位置設(shè)置了插槽704和卡門705。當(dāng)發(fā)光二極管模塊106_1的連接口 706和708分別插入對應(yīng)插槽702和704，且卡門703和705關(guān)閉時，發(fā)光二極管模塊106_1固定于腔體103中；當(dāng)卡門703和705松開時，發(fā)光二極管模塊106_1與腔體103松開。
[0034]優(yōu)點在于，當(dāng)其中一個發(fā)光二極管模塊損壞時，技術(shù)人員能夠通過操作卡門(例如:按下卡門)直接更換對應(yīng)的發(fā)光二極管模塊。在保證LED燈100正常工作的前提下，可插拔連接口、插座和卡門的設(shè)計提高了為LED燈100維修的安全性和便利性。
[0035]圖8所示為根據(jù)本實用新型的實施例的發(fā)光二極管燈的腔體正面的另一結(jié)構(gòu)示意圖。標(biāo)號與圖1相同的元件具有類似的功能。腔體103上對應(yīng)于每一個卡門均安裝無線控制器。例如，卡門703安裝了無線控制器802，卡門705安裝了無線控制器804。無線控制器接收無線控制信號，并根據(jù)無線控制信號控制對應(yīng)卡門的狀態(tài)。在另外的實施例中，一個發(fā)光二極管模塊只安裝一個無線控制器，該無線控制器與所有卡門開關(guān)相連，并可根據(jù)遠程信號識別需要控制的卡門，以執(zhí)行對應(yīng)的操作。舉例說明，在以上兩種情況，LED燈維修人員可以操作無線控制發(fā)射器。當(dāng)其中一個發(fā)光二極管模塊損壞時(例如，發(fā)光二極管模塊106_1損壞)，則LED燈維修人員通過無線控制發(fā)射器松開卡門703和705，由此，可以方便的更換發(fā)光二極管模塊106_1。因此，在保證LED燈100正常工作的前提下，可插拔連接口、插座和卡門的設(shè)計提高了維修的安全性和便利性。
[0036]上文【具體實施方式】和附圖僅為本實用新型之常用實施例。顯然，在不脫離權(quán)利要求書所界定的本實用新型精神和實用新型范圍的前提下可以有各種增補、修改和替換。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，本實用新型在實際應(yīng)用中可根據(jù)具體的環(huán)境和工作要求在不背離實用新型準(zhǔn)則的前提下在形式、結(jié)構(gòu)、布局、比例、材料、元素、組件及其它方面有所變化。因此，在此披露之實施例僅用于說明而非限制，本實用新型之范圍由后附權(quán)利要求及其合法等同物界定，而不限于此前之描述。
【權(quán)利要求】
1.一種具有全結(jié)構(gòu)散熱的發(fā)光二極管燈，包括燈體和支撐燈體的主梁，所述主梁中設(shè)置電源線，為所述燈體供應(yīng)電能，其特征在于，所述燈體包括腔體，所述腔體具有腔體正面和腔體背面，所述腔體背面設(shè)置了帶有通氣孔的燈殼，在所述腔體內(nèi)并排安裝了多個發(fā)光二極管模塊，且所述發(fā)光二極管模塊之間留有通氣的空隙；所述多個發(fā)光二極管模塊的每一個模塊包括靠近所述腔體正面的發(fā)光二極管封裝板和靠近腔體背面的散熱器；所述發(fā)光二極管封裝板集成有多個發(fā)光二極管芯片，通電的時候，所述發(fā)光二極管芯片通過所述腔體正面發(fā)出光線；此外，在所述發(fā)光二極管封裝板上的所述多個發(fā)光二極管芯片之間設(shè)有通氣孔，并且在所述散熱器上設(shè)有對應(yīng)于所述發(fā)光二極管封裝板的通氣孔；所述封裝板采用兩重硅橡膠圈將所述發(fā)光二極管芯片所在的襯底板密封封裝，并且，所述通氣孔是由橡膠材料在所述硅橡膠圈打上與所述橡膠圈封裝內(nèi)部隔離的中空孔，所述中空孔與所述襯底板上的通氣孔連通，從而形成的孔道穿透所述封裝板，且與橡膠圈封裝內(nèi)部氣體隔離；所述散熱器包括散熱體和熱傳導(dǎo)柄，所述主梁具有與所述熱傳導(dǎo)柄耦合的熱接收柄，所述主梁的熱接收柄與所述燈殼相耦合。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有全結(jié)構(gòu)散熱的發(fā)光二極管燈，其特征在于，所述發(fā)光二極管封裝板上的多個發(fā)光二極管芯片包括相互并聯(lián)的發(fā)光二極管串，每一個發(fā)光二極管串包括多個相互串聯(lián)的發(fā)光二極管。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有全結(jié)構(gòu)散熱的發(fā)光二極管燈，其特征在于，所述通氣孔包括位于所述相互串聯(lián)的發(fā)光二極管之間的第一孔和位于所述相互并聯(lián)的發(fā)光二極管串之間的第二孔。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有全結(jié)構(gòu)散熱的發(fā)光二極管燈，其特征在于，所述第一孔的孔徑小于所述第二孔的孔徑。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的具有全結(jié)構(gòu)散熱的發(fā)光二極管燈，其特征在于，所述橡膠圈位于所述發(fā)光二極管芯片的位置制作了透鏡突起。
【文檔編號】F21S2-00GK204300730SQ201420510330
【發(fā)明者】梁毅, 王盛 [申請人]成都賽昂電子科技有限公司