專利名稱：高亮度發(fā)光二極管照明燈具裝置與制程的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種高亮度發(fā)光二極管(light emitting diode，LED)照明燈具裝置與制程，主要可提高照明燈具的亮度，將散熱、光學(xué)與耐候三種功能整合為一，以確保LED燈泡底座與電路板的永久緊密接觸，增強其散熱功能，并可確保產(chǎn)品可靠度與壽命，并提升光學(xué)效率與耐候性。
背景技術(shù)：
高亮度LED照明可以節(jié)省電能，為次世代照明科技，未來將可廣泛應(yīng)用。除了能省能源外，LED具有壽命高的優(yōu)點，但其前提是散熱必需良好，否則很容易燒毀，尤其LED燈泡所能容忍的燈心溫度通常不超過120℃，遠低于傳統(tǒng)燈泡；因此，高亮度LED照明燈具的設(shè)計與制法，會影響其使用壽命。
高亮度LED燈具的發(fā)光體部份(稱為發(fā)光模組)，通常包含多個LED燈泡，必需焊接在電路板上，且LED燈泡底座必需與電路板緊密接觸，以增加導(dǎo)熱，避免LED燈泡因散熱不良而燒毀。
為了增加導(dǎo)熱效果，一般高亮度LED燈泡采用SMD(surface-mounteddesign)的設(shè)計(如圖10中所示)，熱由底部導(dǎo)熱面60傳出，電極61以及62焊接在鋁基電路板63上，于焊接時，先將LED燈泡70定位在電路板63的電極61以及62上，于壓緊后再焊接。由于缺乏永久固定裝置，即使采用導(dǎo)熱膠黏著方式，于焊接完成后，由于熱脹冷縮作用，無法確定LED燈泡底座與電路板63可以緊密接觸，也很難逐一對LED燈泡70的接觸狀況進行品質(zhì)檢驗，故會降低高亮度LED照明燈具的產(chǎn)品使用壽命與可靠度；如果LED燈泡采用多排設(shè)計，焊接制程復(fù)雜，品質(zhì)更難。針對室外型LED照明燈具，除了上述制程問題引發(fā)的散熱問題外，如何具有耐候性，也極重要，技術(shù)更困難；傳統(tǒng)燈具的防水設(shè)計是在透明蓋周圍，進行密封處理，因面積大，而不易解決濕氣滲入問題。
高亮度LED照明燈具的關(guān)鍵技術(shù)，除了散熱與耐候技術(shù)以外，光學(xué)設(shè)計也很重要。傳統(tǒng)的LED照明燈具設(shè)計如圖11中所示，除了LED燈泡70外，必需裝設(shè)光反射罩71(燈罩)與光學(xué)透鏡72(透明罩)，以將LED燈泡70發(fā)出的光線導(dǎo)引并射出，光經(jīng)過光反射罩71的反射與光學(xué)透鏡的穿透，造成雙重損失，影響其最后射出的光度，如何減少光學(xué)損失是提高LED照明效率的重要因素。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要目的即在提供一種高亮度發(fā)光二極管照明燈具裝置與制程，本發(fā)明主要是將散熱、光學(xué)與耐候三種功能整合為一，以確保LED燈泡底座、電路板、導(dǎo)熱固定座的永久緊密接觸，增強其散熱功能，并形成一密閉體，可確保產(chǎn)品可靠度與壽命，并提升光學(xué)效率與耐候性。
為達成前述目的采取的主要技術(shù)手段包括其是以發(fā)光模組組成，發(fā)光模組由光源體、永久固定板、透光板、固定螺絲、防水緊迫材料與導(dǎo)熱固定座構(gòu)成，緊密相接形成密閉體；光源體由多個LED燈泡焊接于一電路板上構(gòu)成；永久固定板上附有多個孔洞，除用來與導(dǎo)熱固定座緊緊壓位光源體上的LED燈泡以增強導(dǎo)熱性能外，其孔洞內(nèi)面可直接制成光學(xué)反光面，或套上一層光反射面，將LED發(fā)出的燈光直接導(dǎo)引外射；透光板置于永久固定板上，由一蓋板以及防水緊迫材料與固定螺絲將其緊緊與永久固定板鎖緊，達到耐候密封目的；電路板背面與具散熱功能的光導(dǎo)熱固定座緊密相接，其間并由防水緊迫材料將其鎖緊，以達到耐候密封目的；發(fā)光模組也可另與燈罩緊密相接合，使得LED的熱量可以經(jīng)由電路板、導(dǎo)熱固定座與燈罩散至空氣中；由此，可將散熱、光學(xué)與耐候三種功能整合為一，以確保導(dǎo)熱固定座與電路板的永久緊密接觸，增強其散熱功能，確保產(chǎn)品可靠度與壽命，并提升光學(xué)效率與耐候性。
本發(fā)明還指出一種高亮度發(fā)光二極管照明燈具裝置的制程對于LED燈泡的焊接與永久緊密固定于導(dǎo)熱固定座需求，分別設(shè)計一焊接固定板與一永久固定板；焊接固定板，用來將LED燈泡定位至焊接點的夾治具，以進行焊接；用于LED焊接制程的焊接固定板，其上設(shè)置多個LED燈泡孔，各LED燈泡孔之間設(shè)有焊接孔，于焊接固定板的四周邊分別設(shè)有固定螺絲孔，由螺絲穿入固定螺絲孔而螺合于一固定座上；LED燈泡的電極相對于電路板上的電路，可由焊槍穿過焊接孔并將各電極焊接于電路板上固定，當(dāng)完成焊接作業(yè)之后，即可將焊接固定板、螺絲等取下，并更換為一永久固定板。
本發(fā)明主要是將散熱、光學(xué)與耐候三種功能整合為一，以確保LED燈泡底座、電路板、導(dǎo)熱固定座的永久緊密接觸，增強其散熱功能，并形成一密閉體，可確保產(chǎn)品可靠度與壽命，并提升光學(xué)效率與耐候性。


圖1為本發(fā)明于焊接制程的剖面圖。
圖2為本發(fā)明的焊接固定板的立體外觀圖。
圖3為本發(fā)明的永久固定板與光反射板的立體分解圖。
圖4A為本發(fā)明于焊接組裝完成的發(fā)光模組的剖面圖。
圖4B為本發(fā)明于焊接組裝完成的發(fā)光模組的組裝前剖面圖。
圖5為本發(fā)明于組裝完成的LED燈具的剖面圖。
圖6為本發(fā)明的另一焊接固定板的立體外觀圖。
圖7為本發(fā)明的另一永久固定板與光反射板的立體分解圖。
圖8為本發(fā)明的再一焊接固定板的立體外觀圖。
圖9為本發(fā)明的再一永久固定板與光反射板的立體分解圖。
圖10為現(xiàn)有的高亮度LED燈泡的示意圖。
圖11為現(xiàn)有的燈具的示意圖。
元件符號10導(dǎo)熱固定座 11電路板12防水密封材 20焊接固定板21LED燈泡孔 22焊接孔23固定螺絲孔 231 螺絲24LED燈泡25電極26電極 27焊槍30永久固定板 31LED燈泡孔32固定螺絲孔 33光反射板34錐部光反射面；光反射曲面 35透光板36防水迫緊材料 37蓋板38彈性墊圈 39固定螺絲40燈罩，散熱罩 60導(dǎo)熱面61電極 62電極63LED燈泡底座70LED燈泡71光反射罩 72光學(xué)透鏡具體實施方式
本發(fā)明為一種高亮度發(fā)光二極管(LED)照明燈具裝置與制程(如圖1至圖4A、圖4B中所示)，主要是由圖4A的發(fā)光模組所組成，包括有一導(dǎo)熱固定座10，用來將發(fā)光二極管(LED)光源體固定，并將LED的熱量散至空氣中，其散熱功能可利用搭載傳統(tǒng)散熱鰭片或熱管的設(shè)計來達成，也可如圖5所示，結(jié)合一燈罩40，將LED的熱量經(jīng)電路板與導(dǎo)熱固定座傳至燈罩，由燈罩散至空氣中；導(dǎo)熱固定座10一側(cè)設(shè)置一電路板11；一用于焊接LED制程的焊接固定板20，其上設(shè)置多個LED燈泡孔21，各LED燈泡孔21之間設(shè)有焊接孔22，于焊接固定板20的四周邊分別設(shè)有固定螺絲孔23，可由螺絲231穿入固定螺絲孔23而螺合于導(dǎo)熱固定座10或任一固定座上；多個LED燈泡24，可分別與各LED燈泡孔21對應(yīng)，LED燈泡24的電極25以及26相對于電路板11上的電路，可由焊槍27穿過焊接孔22并將各電極25以及26焊接于電路板11上固定，當(dāng)完成焊接作業(yè)之后，即可將焊接固定板20、螺絲231等取下。
本發(fā)明主要針對LED燈泡的焊接與永久緊密需求，分別設(shè)計一焊接固定板20與一永久固定板30；焊接固定板20，用來將LED燈泡24定位至焊接點的夾治具，以進行焊接之用，于焊接完成后即拆除；其針對不同的燈泡排列設(shè)計來設(shè)計焊接固定板20，利用機械方式與電路板11固定與定位(如圖1中所示)；于完成焊接后拆卸焊接固定板20，并更換為一永久固定板30(如圖3、圖4A、圖4B中所示)，該永久固定板30，相對于各LED燈泡24處分別設(shè)置錐狀的LED燈泡孔31，其孔洞內(nèi)面可直接制成光學(xué)反光面31，或內(nèi)套一層反光面34，將LED發(fā)出的燈光直接導(dǎo)引外射；永久固定板30的周邊分別設(shè)有固定螺絲孔32，于永久固定板30一側(cè)可依需要另設(shè)置一片狀光反射板33，其上設(shè)計有錐部光反射面34與各LED燈泡孔31對應(yīng)，以便于光線射出之用；該光反射板33上的錐狀光反射面34也可以設(shè)計成有助于導(dǎo)引光線的任意曲面，將多個LED發(fā)出的燈光直接導(dǎo)引外射，達到提升光學(xué)效率的目的。
一透光板35，以適當(dāng)間隔距離設(shè)于永久固定板30的一側(cè)，防水迫緊材料36分別設(shè)置于導(dǎo)熱固定座10、電路板11、永久固定板30與透光板35之間；具有孔的蓋板37，蓋板37設(shè)于透光板35一側(cè)，蓋板37一側(cè)設(shè)置一彈性墊圈38，固定螺絲39可分別穿入彈性墊圈38、蓋板37、永久固定板30的固定螺絲孔32、電路板11后，鎖固于導(dǎo)熱固定座10上固定；可連同透光板35、蓋板37、防水緊迫材料36與電路板11緊密以固定螺絲39予以鎖緊(如圖4A中所示)，以達到防水功能，由于在LED發(fā)光模組上進行防水處理，因其面積范圍小，可以有效防水與防潮；為避免使用日久后因熱脹冷縮，導(dǎo)致螺絲松弛，減小電路板與導(dǎo)熱固定座10之間的接觸壓力，并在固定螺絲39上套設(shè)彈性墊圈38，利用彈簧力來永久施壓于電路板11與導(dǎo)熱固定座10上；永久固定板30的LED燈泡孔31，可設(shè)計成光反射面，透過光反射面31，34或透光板35的精密光學(xué)設(shè)計，可將LED光線直接反射外射，不需如現(xiàn)有另設(shè)光反射罩以及光學(xué)透鏡，可以大大提升發(fā)光效率。
如圖5中所示，于本發(fā)明中的發(fā)光模組，由光源體、永久固定板30、透光板35、固定螺絲39、防水緊迫材料36與導(dǎo)熱固定座10構(gòu)成，緊密相接形成密閉體；光源體由多個LED燈泡24焊接于電路板11上構(gòu)成，電路板11背面與具散熱功能的導(dǎo)熱固定座10緊密相接，發(fā)光模組并結(jié)合一燈罩40，使得LED的熱量可以經(jīng)由電路板、導(dǎo)熱固定座與燈罩散至空氣中；如此，本發(fā)明的LED燈具可將散熱、光學(xué)與耐候三種功能整合為一，以確保導(dǎo)熱固定座10與電路板11的永久緊密接觸，增強其散熱功能、確保產(chǎn)品可靠度與壽命，并提升光學(xué)效率與耐候性。
如圖6至圖9所示，大部份相同于圖2、圖3中所示的構(gòu)造，其不同處在于焊接固定板20與永久固定板30及光反射面31，34的形狀可以依需求分別為具有不同的形狀設(shè)計，同樣，可以達到相同前述的創(chuàng)作目的。
綜上所述，本發(fā)明是利用前述的空間結(jié)構(gòu)型態(tài)下，由上述裝置的設(shè)置，主要可將散熱、光學(xué)與耐候三種功能整合為一，以確保導(dǎo)熱固定座與電路板的永久緊密接觸，增強其散熱功能，確保產(chǎn)品可靠度與壽命，并提升光學(xué)效率與耐候性功效，同時也提出便捷經(jīng)濟的燈具制法。
權(quán)利要求
1.一種高亮度發(fā)光二極管照明燈具裝置，其特征在于，包括該燈具以發(fā)光模組組成，發(fā)光模組由光源體、永久固定板、固定螺絲與導(dǎo)熱固定座所構(gòu)成，電路板設(shè)于導(dǎo)熱固定座一側(cè)；多個LED燈泡，每一LED燈泡的電極固定在電路板上的電極以導(dǎo)通電流，LED燈泡的底座與導(dǎo)熱面固定于電路板上以導(dǎo)出熱量，光源體由多個LED燈泡固定于電路板上構(gòu)成；永久固定板，該永久固定板相對于各LED燈泡處分別設(shè)置錐狀的LED燈泡孔，永久固定板的周邊分別設(shè)有固定螺絲孔；電路板背面與具散熱功能的導(dǎo)熱固定座緊密相接。
2.如權(quán)利要求1所述的高亮度發(fā)光二極管照明燈具裝置，其特征在于，該于永久固定板與透光板之間設(shè)置一光反射板，該光反射板上有相對應(yīng)于各LED燈泡孔的多個呈中空錐狀的光反射面，由該錐狀光反射面可以將LED發(fā)出的燈光直接導(dǎo)引外射。
3.如權(quán)利要求1所述的高亮度發(fā)光二極管照明燈具裝置，其光反射板上的錐狀光反射面為任意曲面，將多個LED發(fā)出的燈光直接導(dǎo)引外射。
4.如權(quán)利要求1所述的高亮度發(fā)光二極管照明燈具裝置，其特征在于，燈泡孔的孔洞內(nèi)面可直接制成光學(xué)反光面，將LED發(fā)出的燈光直接導(dǎo)引外射。
5.如權(quán)利要求1所述的高亮度發(fā)光二極管照明燈具裝置，其特征在于，所述的發(fā)光模組緊密結(jié)合一燈罩，LED的熱量可以經(jīng)由電路板與導(dǎo)熱固定座傳至燈罩，再由燈罩散至空氣中。
6.如權(quán)利要求1所述的高亮度發(fā)光二極管照明燈具裝置，其特征在于，該于永久固定板外側(cè)設(shè)置一透光板，于透光板與永久固定板間設(shè)置有防水迫緊材料。
7.如權(quán)利要求6所述的高亮度發(fā)光二極管照明燈具裝置，其特征在于，包括防水迫緊材料，分別設(shè)置于導(dǎo)熱固定座、電路板、永久固定板與透光板之間。
8.如權(quán)利要求6所述的高亮度發(fā)光二極管照明燈具裝置，其特征在于，包括具有透光孔的蓋板，設(shè)于透光板一側(cè)，蓋板一側(cè)分別設(shè)置一彈性墊圈，固定螺絲分別穿入彈性墊圈、蓋板、永久固定板的螺絲孔、電路板后鎖固于導(dǎo)熱固定座上，緊密相接以形成密閉體。
9.一種高亮度發(fā)光二極管照明燈具裝置的制程，其特征在于，對于LED燈泡的焊接與永久緊密固定于導(dǎo)熱固定座需求，分別設(shè)計一焊接固定板與一永久固定板；焊接固定板，用來將LED燈泡定位至焊接點的夾治具，以進行焊接；用于LED焊接制程的焊接固定板，其上設(shè)置多個LED燈泡孔，各LED燈泡孔之間設(shè)有焊接孔，于焊接固定板的四周邊分別設(shè)有固定螺絲孔，由螺絲穿入固定螺絲孔而螺合于一固定座上；LED燈泡的電極相對于電路板上的電路，可由焊槍穿過焊接孔并將各電極焊接于電路板上固定，當(dāng)完成焊接作業(yè)之后，即可將焊接固定板、螺絲等取下，并更換為一永久固定板。
全文摘要
本發(fā)明為一種高亮度發(fā)光二極管照明燈具裝置與制程，由發(fā)光模組組成，該模組由光源體、永久固定板、透光板、固定螺絲、防水緊迫材料與導(dǎo)熱固定座構(gòu)成密閉體；光源體由多個LED燈泡焊接于電路板上；永久固定板將LED燈泡與導(dǎo)熱固定座緊緊壓住，永久固定板上有多個孔洞，其內(nèi)面直接制成光學(xué)反光面，或套上一層光反射板，將LED發(fā)出的燈光直接導(dǎo)引外射；透光板置于永久固定板與蓋板之間，由蓋板以及防水緊迫材料與固定螺絲將其緊緊與永久固定板鎖緊；電路板背面與具散熱功能的導(dǎo)熱固定座緊密相接，其間并由防水緊迫材料將其鎖緊；發(fā)光模組可另與一燈罩緊密相接，可將散熱、光學(xué)與耐候三種功能整合為一。
文檔編號F21V7/00GK1920374SQ20051009370
公開日2007年2月28日 申請日期2005年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月23日
發(fā)明者黃秉鈞 申請人:陽杰科技股份有限公司