專利名稱：大功率發(fā)光二極管光源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種照明用的發(fā)光二極管光源，尤其是聚光型的大功率發(fā)光二極管光源，主要用作警燈、警示燈和頻閃燈光源等。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的警燈、警示燈和頻閃燈光源主要為鎢絲燈泡、鹵素?zé)襞菀约敖陙?lái)逐步推廣應(yīng)用的氙燈管。鎢絲燈屬于熱光源，不抗震、壽命短(數(shù)百小時(shí))、響應(yīng)頻率極低且功耗大。鹵素?zé)襞蓓憫?yīng)頻率低，其壽命也只有約3000小時(shí)。氙燈管解決了鎢絲燈泡、鹵素?zé)襞蓓憫?yīng)頻率低的問(wèn)題，同時(shí)也降低了功耗，但其壽命相當(dāng)?shù)投虝?。一只工作電壓?40-270伏的氙燈管如果每秒閃爍四次，間隔一秒再閃爍四次，其壽命大約140小時(shí)。另外氙燈管工作觸發(fā)電壓達(dá)上萬(wàn)伏，其防潮性能極差，雨天及空氣較潮濕的環(huán)境中使用很容易壞。目前，將發(fā)光二極管應(yīng)用于照明的技術(shù)已日趨成熟，市場(chǎng)上已出現(xiàn)采用普通多個(gè)5毫米(T-13/4)的發(fā)光二極管用于警燈和警示燈產(chǎn)品，其響應(yīng)頻率高，抗震性能好，壽命長(zhǎng)(10萬(wàn)小時(shí))，電流小，功耗小，穿透力強(qiáng)，但亮度低，散熱差。
近年來(lái)開(kāi)始出現(xiàn)的大功率發(fā)光二極管在亮度上有了極大的提高，最受矚目的Lumileds設(shè)計(jì)并生產(chǎn)的Luxeon發(fā)光二極管光源，其結(jié)構(gòu)組成包括有一安裝在金屬基柱上的大功率發(fā)光二極管芯片和半球形塑料密封鏡頭；金屬基柱周圍為絕緣塑料。Luxeon這種封裝設(shè)計(jì)的金屬基柱的面積有限，并且其周圍為絕緣材料，阻礙了金屬基柱的熱量繼續(xù)向外擴(kuò)散。Luxeon發(fā)光二極管的出射光角度為180度，目前Luxeon發(fā)光二極管僅被用在條形光的警燈中，但其成本高，體積大，且外加的散熱裝置和光學(xué)鏡頭的結(jié)構(gòu)復(fù)雜。另外，Luxeon發(fā)光二極管的應(yīng)用還存在如下幾個(gè)問(wèn)題一是環(huán)狀物上焊接Luxeon發(fā)光二極管難度大，或體積不能夠做得??；二是必須配以復(fù)雜的光學(xué)鏡頭才能實(shí)現(xiàn)環(huán)狀燈。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服上述存在的不足，而提供一種內(nèi)置散熱裝置和聚光裝置的大功率發(fā)光二極管光源。它主要由金屬基座、發(fā)光二極管芯片及發(fā)射體組成，所述的金屬基座為一中空的圓環(huán)狀，多個(gè)發(fā)光二極管芯片對(duì)稱地均布在圓環(huán)狀金屬基座的外沿周邊，在該圓環(huán)狀金屬基座的上下端各固連有一對(duì)稱布置的鏡面反射體。
所述的鏡面反射體的反射面為拋物面旋轉(zhuǎn)一周形成的鏡面，多個(gè)發(fā)光二極管芯片以等間距環(huán)狀固定與圓環(huán)狀金屬基座側(cè)面反射面的底部，且剛好位于鏡面拋物線的焦點(diǎn)處。
所述的鏡面反射體的反射面至少為一半拋物線旋轉(zhuǎn)一周形成的鏡面，發(fā)光二極管芯片以等間距環(huán)狀固定于圓環(huán)狀金屬基座外沿周邊的上下兩側(cè)，并位于拋物線的焦點(diǎn)處。
所述的發(fā)光二極管芯片采用高熱導(dǎo)的金錫合金或錫片直接焊接在圓環(huán)狀金屬基座上，或采用高熱導(dǎo)的銀漿或有機(jī)、無(wú)機(jī)膠粘合。
所述的發(fā)光二極管芯片之間由金絲球焊相互電連接，且芯片和金絲用光學(xué)膠覆蓋保護(hù)。
所述的圓環(huán)狀金屬基座以及上下端部的鏡面反射體通過(guò)至少一根金屬螺紋管相互旋接。
本實(shí)用新型屬于對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的一種改進(jìn)，它直接對(duì)大功率發(fā)光二極管芯片進(jìn)行集成，將多個(gè)芯片均勻分布于圓環(huán)狀的金屬基座上，在特定的供電電壓下最大限度地將芯片以串聯(lián)的形式連接，具有很強(qiáng)的成本優(yōu)勢(shì)和性能優(yōu)勢(shì)，具有體積可以做到最小，可以優(yōu)化材料和人工成本，增加散熱效果，能獲得更好的發(fā)光效率能夠提高電能的使用效率等特點(diǎn)。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型的另一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)的介紹本實(shí)用新型主要由金屬基座1、發(fā)光二極管芯片2及發(fā)射體3組成。所述的金屬基座1為一中空的圓環(huán)狀，多個(gè)發(fā)光二極管芯片2對(duì)稱地均布在圓環(huán)狀金屬基座1的外沿周邊，在該圓環(huán)狀金屬基座1的上下端各固連有一對(duì)稱布置的鏡面反射體3。
圖1所示，所述的鏡面反射體3的反射面為拋物線旋轉(zhuǎn)一周形成的鏡面，多個(gè)發(fā)光二極管芯片2以等間距環(huán)狀固定在圓環(huán)狀金屬基座1側(cè)面反射面的底部，且剛好位于鏡面拋物線的焦點(diǎn)處，這樣就實(shí)現(xiàn)了360度的環(huán)形聚光束。所述的圓環(huán)狀金屬基座1為表面鍍銀的銅環(huán)狀體，也可用鋁或其它合金金屬代替。所述的發(fā)光二極管芯片2采用高熱導(dǎo)的金錫合金或錫片直接焊接在圓環(huán)狀金屬基座1上，或采用高熱導(dǎo)的銀漿或有機(jī)、無(wú)機(jī)膠粘合。所述的發(fā)光二極管芯片2之間由金絲球焊相互電連接，且芯片2和金絲用光學(xué)膠覆蓋保護(hù)。
本實(shí)用新型可以根據(jù)功率要求和驅(qū)動(dòng)電壓的高低，芯片和芯片之間可采用不同的串、并聯(lián)混合連接模式。所述的芯片也可以是裝有倒裝發(fā)光二極管芯片的模組。本實(shí)用新型所述的中空金屬基座為自帶散熱器，其表面積達(dá)，而且固定在金屬基座上的芯片產(chǎn)生大量的熱傳遞給金屬基座，并在金屬基座中空的內(nèi)腔形成自然空氣對(duì)流，將熱快速地帶走。
圖2所示，所述的鏡面反射體3的反射面至少為一半拋物線旋轉(zhuǎn)一周形成的鏡面，發(fā)光二極管芯片2以等間距環(huán)狀固定在圓環(huán)狀金屬基座1外沿周邊的上下兩側(cè)，并位于鏡面拋物線的焦點(diǎn)處，芯片2發(fā)出的光主要都經(jīng)由拋物面發(fā)射后出射，并形成360度的環(huán)形聚光束。所述的圓環(huán)狀金屬基座1以及上下端部的鏡面反射體3通過(guò)至少一根金屬螺紋管4相互旋接，并相互保持良好的熱接觸。所述的圓環(huán)狀金屬基座1為一塊金屬環(huán)板，它實(shí)質(zhì)為一散熱裝置，比表面積大，而且固定在金屬環(huán)板上的芯片產(chǎn)生的熱量傳遞給金屬螺紋管，并在金屬螺紋管中空的內(nèi)腔形成自然空氣對(duì)流，將熱快速地帶走。本實(shí)用新型所述的圓環(huán)狀金屬基座1為表面鍍銀的銅環(huán)狀體，也可用鋁或其它合金金屬代替。所述的發(fā)光二極管芯片2采用高熱導(dǎo)的金錫合金或錫片直接焊接在圓環(huán)狀金屬基座1上，或采用高熱導(dǎo)的銀漿或有機(jī)、無(wú)機(jī)膠粘合。所述的發(fā)光二極管芯片2之間由金絲球焊相互電連接，且芯片2和金絲用光學(xué)膠覆蓋保護(hù)。本實(shí)用新型可以根據(jù)功率要求和驅(qū)動(dòng)電壓的高低，芯片和芯片之間可采用不同的串、并聯(lián)混合連接模式。所述的芯片也可以是裝有倒裝發(fā)光二極管芯片的模組。
權(quán)利要求1.一種大功率發(fā)光二極管光源，它主要由金屬基座、發(fā)光二極管芯片及發(fā)射體組成，其特征在于所述的金屬基座(1)為一中空的圓環(huán)狀，多個(gè)發(fā)光二極管芯片(2)對(duì)稱地均布在圓環(huán)狀金屬基座(1)的外沿周邊，在該圓環(huán)狀金屬基座(1)的上下端各固連有一對(duì)稱布置的鏡面反射體(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率發(fā)光二極管光源，其特征在于所述的鏡面反射體(3)的反射面為拋物面旋轉(zhuǎn)一周形成的鏡面，多個(gè)發(fā)光二極管芯片(2)以等間距環(huán)狀固定與圓環(huán)狀金屬基座(1)側(cè)面反射面的底部，且剛好位于鏡面拋物線的焦點(diǎn)處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率發(fā)光二極管光源，其特征在于所述的鏡面反射體(3)的反射面至少為一半拋物線旋轉(zhuǎn)一周形成的鏡面，發(fā)光二極管芯片(2)以等間距環(huán)狀固定于圓環(huán)狀金屬基座(1)外沿周邊的上下兩側(cè)，并位于拋物線的焦點(diǎn)處。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的大功率發(fā)光二極管光源，其特征在于所述的發(fā)光二極管芯片(2)采用高熱導(dǎo)的金錫合金或錫片直接焊接在圓環(huán)狀金屬基座(1)上，或采用高熱導(dǎo)的銀漿或有機(jī)、無(wú)機(jī)膠粘合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的大功率發(fā)光二極管光源，其特征在于所述的發(fā)光二極管芯片(2)之間由金絲球焊相互電連接，且芯片和金絲用光學(xué)膠覆蓋保護(hù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大功率發(fā)光二極管光源，其特征在于所述的圓環(huán)狀金屬基座(1)以及上下端部的鏡面反射體(3)通過(guò)至少一根金屬螺紋管(4)相互旋接。
專利摘要一種大功率發(fā)光二極管光源，它主要由金屬基座、發(fā)光二極管芯片及發(fā)射體組成，所述的金屬基座為一中空的圓環(huán)狀，多個(gè)發(fā)光二極管芯片對(duì)稱地均布在圓環(huán)狀金屬基座的外沿周邊，在該圓環(huán)狀金屬基座的上下端各固連有一對(duì)稱布置的鏡面反射體；所述的鏡面反射體的反射面為拋物面旋轉(zhuǎn)一周形成的鏡面，多個(gè)發(fā)光二極管芯片以等間距環(huán)狀固定與圓環(huán)狀金屬基座側(cè)面反射面的底部，且剛好位于鏡面拋物線的焦點(diǎn)處；所述的發(fā)光二極管芯片采用高熱導(dǎo)的金錫合金或錫片直接焊接在圓環(huán)狀金屬基座上，或采用高熱導(dǎo)的銀漿或有機(jī)、無(wú)機(jī)膠粘合；它具有很強(qiáng)的成本優(yōu)勢(shì)和性能優(yōu)勢(shì)，具有體積可以做到最小，可以優(yōu)化材料和人工成本，增加散熱效果，能獲得更好的發(fā)光效率能夠提高電能的使用效率等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F21V7/00GK2872075SQ20062010129
公開(kāi)日2007年2月21日 申請(qǐng)日期2006年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月27日
發(fā)明者陳建華 申請(qǐng)人:陳建華