專利名稱：新型低成本高效散熱大功率led路燈及其生產工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明 涉及一種路燈，特別是涉及一種新型低成本高效散熱大功率LED路燈及其
生產工藝。
背景技術：
目前，傳統(tǒng)的LED大功率路燈，存在以下缺陷(1)路燈的燈珠安裝在PCB板上，由 于PCB板容易產生聚溫，而不易導熱及散熱，當芯片導電發(fā)光發(fā)熱后，其熱量通過銀膠、硅 膠傳遞到鋁基板，再通過導熱硅膠傳遞到散熱外殼，導熱過程復雜，導致層層形成熱阻，致 使芯片產生結溫及光衰問題。無法將燈珠芯片上的熱量及時傳遞出去，大大縮短了燈珠的 使用壽命。一般的外殼散熱片設計在外殼的頂部，安裝好以后頂部會聚集很多灰塵及鳥糞 等，使外殼不但不能夠迅速散熱，反而會形成聚溫，使整個路燈使用壽命達不到設計要求。由于傳統(tǒng)的LED大功率路燈在結構方面存在上述缺陷，導致其生產工藝復雜，生 產效率低，質量不穩(wěn)定，成本高，推廣難度大。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種新型低成本高效散熱大功率LED路燈及生產工藝，本發(fā) 明結構獨特，全部采用金屬導熱，不使用銀膠固晶，采用低溫焊接，解決了芯片結溫。不使用 導熱硅橡膠、PCB固燈，而采用金屬導熱板固燈，解決了熱阻問題。導熱過程簡單，散熱效率 大大提高，所述的外殼頂部設有至少3個熱量空氣對流孔，以提高內部熱量的傳遞速度。大 幅度降低成本，達到可全面推廣的目的。本發(fā)明的技術方案是一種新型低成本高效散熱大功率LED路燈，包括外殼和設 于外殼內的多個LED散熱發(fā)光一體管燈珠串聯(lián)組件，所述的外殼上還設有反光杯和透光 體，所述的每個LED散熱發(fā)光一體管燈珠串聯(lián)組件包括LED倒裝芯片、全金屬支架及玻璃透 鏡，所述的外殼為金屬材質；所述的外殼內設有至少兩個固燈金屬導熱板，所述的LED散熱 發(fā)光一體管燈珠串聯(lián)組件固定于其中一個固燈金屬導熱板上，并且，所述的二固燈金屬導 熱板之間還設有與所述LED散熱發(fā)光一體管燈珠串聯(lián)組件數(shù)量一致的散熱器，所述的每個 散熱器與相應的LED散熱發(fā)光一體管燈珠串聯(lián)組件位置上下相對并用固燈導熱金屬螺絲 釘連接。本發(fā)明所述的LED倒裝芯片與全金屬支架低溫焊接構成整體，所述的全金屬支架 通過固燈導熱金屬螺絲釘將所述的LED散熱發(fā)光一體管燈珠串聯(lián)組件固定于相應的固燈 金屬導熱板上；所述散熱器的兩端分別通過固燈導熱金屬螺絲釘固定于二固燈金屬導熱板 之間。本發(fā)明所述的外殼頂部設有至少三個熱量空氣對流孔，分別位于所述外殼頂部的 兩側及中間位置，其中，位于中間的熱量空氣對流孔同時作為燈桿固定孔。為了進一步增強本發(fā)明的散熱效果，所述外殼的兩側外壁上還設有多個散熱翼 片，外殼兩側的散熱翼片與外殼頂部的熱量空氣對流孔相結合，可以將燈具內部的熱量迅速傳遞并散發(fā)到空氣中。本發(fā)明新型低成本高效散熱大功率LED路燈的生產工藝，包括以下步驟(1)采用一次成型鋁型材工藝加工外殼，使其底部具有熱量空氣對流孔，兩側外壁 上具有散熱翼片；(2)將封裝好的LED散熱發(fā)光一體管燈珠串聯(lián)組件固定于散熱器的一端，然后將 二者一起固定于其中一個固燈金屬導熱板上，并用固燈導熱金屬螺絲釘連接；(3)將另一個固燈金屬導熱板固定于所述散熱器的另一端，并用固燈導熱金屬螺 絲釘連接；即將該固燈金屬導熱板固定于散熱器7上遠離LED燈珠串聯(lián)組件的一端； (4)將所述多個LED散熱發(fā)光一體管燈珠串聯(lián)組件分組，然后將每組LED散熱發(fā)光 一體管燈珠串聯(lián)組件并聯(lián)連接到恒流源。(5)將所述的二固燈金屬導熱板連同所述的LED散熱發(fā)光一體管燈珠串聯(lián)組件及 散熱器一起裝入外殼內；(6)將用于第二次配光的反光杯對應安裝于所述的LED散熱發(fā)光一體管燈珠串聯(lián) 組件上，以達到道路照明要求；(7)將透光體密封安裝于所述的外殼上。本發(fā)明所述的步驟(2)中，用固燈導熱金屬螺絲釘將所述LED散熱發(fā)光一體管燈 珠串聯(lián)組件與散熱器的一端相連接；然后再用固燈導熱金屬螺絲釘將LED散熱發(fā)光一體管 燈珠串聯(lián)組件的全金屬支架的兩側分別與所述的其中一個固燈金屬導熱板連接，并使該兩 側的固燈導熱金屬螺絲釘同時與散熱器連接。則燈珠熱量通過固燈導熱金屬螺絲釘迅速傳 遞給散熱器，而不需要加導熱硅膠，使芯片不會產生結溫，解決了散熱問題；并且，金屬固燈 導熱板把熒光石英玻璃透鏡的熱量迅速傳遞給外殼并及時散發(fā)到空氣中，降低了熒光粉衰 減，從而延長了燈珠的0使用壽命。本發(fā)明所述的步驟(3)中，用固燈導熱金屬螺絲釘將另一個固燈金屬導熱板固定 于所述散熱器的另一端。則該導熱板通過固燈導熱金屬螺絲釘及時把芯片的熱量傳遞給金 屬外殼，并完全散發(fā)到空氣中。本發(fā)明所述的步驟(7)中，所述的透光體為鋼化玻璃或其他透光材料，先將其左 右側邊分別通過防水硅橡膠密封安裝于所述外殼的兩側內壁上，然后再將所述的透光體的 前后側邊分別通過金屬材質的散熱防水板固定于外殼的前后端面上。本發(fā)明的有益效果是(1)本發(fā)明的新型低成本大功率LED路燈，采用了新材料及全新的工藝，使其具有 低成本、高效、獨特的散熱結構，路燈的外殼及芯片的支架均采用金屬材質，其內部還設有 分別用于固定燈珠及散熱器的二固燈金屬導熱板。當芯片發(fā)光、發(fā)熱后，熱量迅速被金屬支 架及固燈金屬導熱板導走，進而將芯片產生的熱量通過固燈導熱金屬螺絲釘迅速傳遞到散 熱器，散熱器再將熱量傳遞到另一固燈金屬導熱板，該固燈金屬導熱板通過金屬螺絲釘及 時把熱量傳遞到金屬外殼，最后，金屬外殼把所有的熱量全部散發(fā)到空氣中，散熱效率大大 提高。本發(fā)明解決了芯片的結溫、散熱及玻璃透鏡的熒光粉衰減問題，從而大大延長了燈珠 的使用壽命。(2)本發(fā)明的外殼的兩側分布有散熱翼片，頂部設有3個熱量空氣對流孔，二者相 結合，進一步提高了熱量的傳遞速度，即可將燈具內部的熱量迅速傳遞并散發(fā)到空氣中。
(3)本發(fā)明省去了 PCB板及導熱硅膠、銀膠，進一步簡化了燈珠結構，采用固燈金 屬導熱板固燈、導熱，使整個燈具的熱量全部在金屬內部傳遞，進而使熱量更迅速地散發(fā)到 空氣中，生產工藝簡單，加工工時短，產品質量穩(wěn)定。(4)本發(fā)明還采用了獨特的硅橡膠防水結構及相應的生產工藝，可3次隔離水蒸 氣及灰塵，有效解決了防水問題，裝配簡單，維護方便。
圖1是本發(fā)明實施例的剖視圖，其中，省去了散熱防水板；圖2是圖1中的單個LED散熱發(fā)光一體管燈珠串聯(lián)組件與散熱器及其中一個固燈 金屬導熱板的裝配放大示意圖；圖3是圖2中的LED散熱發(fā)光一體管燈珠串聯(lián)組件的側視剖視放大示意圖；圖4是圖1中的多個LED散熱發(fā)光一體管燈珠串聯(lián)組件與散熱器及二固燈金屬導 熱板的裝配放大示意圖；圖5是圖1中的外殼剖視圖，其中，省去了散熱防水板；圖6是本發(fā)明實施例的外殼的散熱防水板的主視圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明作進一步說明。本發(fā)明的新型低成本高效散熱大功率LED路燈的具體實施方式
如圖1-圖6所示， 其包括外殼1和設于外殼1內的多個LED散熱發(fā)光一體管燈珠串聯(lián)組件2，外殼1上還設有 反光杯3和透光體4，每個LED散熱發(fā)光一體管燈珠串聯(lián)組件2包括LED倒裝芯片21、全金 屬支架22及玻璃透鏡23，外殼1及全金屬支架22均為新材質；外殼1內設有兩個固燈金 屬導熱板5、6，LED散熱發(fā)光一體管燈珠串聯(lián)組件2固定于其中一個固燈金屬導熱板5上， 并且，二固燈金屬導熱板5、6之間還設有與LED散熱發(fā)光一體管燈珠串聯(lián)組件2數(shù)量一致 的散熱器7，每個散熱器7與相應的LED散熱發(fā)光一體管燈珠串聯(lián)組件2位置上下相對，并 用固燈導熱金屬螺絲釘9連接。本實施例中，外殼1采用鋁合金，全金屬支架22采用全銅 鏡面反光導熱支架，固燈金屬導熱板5、6為導熱鋁板，玻璃透鏡23為熒光石英玻璃透鏡，透 光體4采用鋼化玻璃。LED倒裝芯片21的兩端分別通過金線連接到導電銅片24的正負極。 LED散熱發(fā)光一體管燈珠串聯(lián)組件2為大功率LED散熱發(fā)光一體管燈珠串聯(lián)組件。本實施例中，LED倒裝芯片21與全金屬支架22采用低溫焊接構成整體，全金屬支 架22通過固燈導熱金屬螺絲釘9將LED散熱發(fā)光一體管燈珠串聯(lián)組件2固定于相應的固 燈金屬導熱板5上；散熱器7的兩端分別通過固燈導熱金屬螺絲釘9固定于二固燈金屬導 熱板5、6之間，具體為全金屬支架22的兩側及中部均設有螺釘安裝位，即全金屬支架22 上共安裝三個固燈導熱金屬螺絲釘9，其中，位于全金屬支架22兩側的二固燈導熱金屬螺 絲釘9依次穿過固燈金屬導熱板5及全金屬支架22，并最終固定于散熱器7上；而位于全金 屬支架22中部的固燈導熱金屬螺絲釘9直接將散熱器7的一端固定于全金屬支架22上， 散熱器7的另一端通過固燈導熱金屬螺絲釘9與遠離LED散熱發(fā)光一體管燈珠串聯(lián)組件2 的另一個固燈金屬導熱板6相連。本實施例中，外殼1頂部設有三個熱量空氣對流孔10，分別位于外殼1頂部的兩側及中間位置，其中，位于中間的熱量空氣對流孔10同時作為燈桿固定孔，位于兩側的熱量 空氣對流孔10在外殼1內對稱布置。遠離LED散熱發(fā)光一體管燈珠串聯(lián)組件2的固燈金 屬導熱板6與熱量空氣對流孔10相鄰，并且，該固燈金屬導熱板6與熱量空氣對流孔10的 外壁相連。具體為熱量氣對流孔10外壁設有導熱支柱12，固燈金屬導熱板6通過金屬導 熱螺絲釘8與導熱支柱12相連。外殼1的兩側外壁上還設有多個散熱翼片13，散熱翼片13在外殼兩側對稱分布， 并且，散熱翼片13的長度延伸方向與熱量空氣對流孔10的軸線方向平行，散熱翼片13的 一端設于外殼1上，另一端自外殼1伸出并朝鋼化玻璃一側傾斜，以達到最佳的散熱效果。本實施例中，透光體4可防水，并用硅橡膠16密封。透光體4的左右側邊分別通 過防水硅橡膠16密封安裝于外殼1的兩側內壁上，透光體4的前后側邊分別通過金屬材質 的散熱防水板25固定于外殼1的前后端面上。具體為外殼1兩側內壁上由內而外地對稱 設有安裝凸沿17、密封板18和鎖緊凸沿19，安裝凸沿17及鎖緊凸沿19均與外殼1連為一 體；安裝凸沿17的外側及密封板18的內側分別設有防水硅橡膠16，鎖緊凸沿19上設有鎖 緊螺絲釘20，透光體4的左右側邊設于安裝凸沿17及密封板18的防水硅橡膠16之間，并 通過鎖緊螺絲釘20固定，即透光體4的外側及內側邊緣均通過防水硅橡膠16進行防水密 封，密封板18的外側還專門設有便于鎖緊螺絲釘20施力的凹槽。并且，安裝凸沿17的外 側上嵌裝有一處防水硅橡膠16，密封板18的內側共嵌裝有兩處防水硅橡膠16，且與安裝凸 沿17上的防水硅橡膠16錯開布置，從而實現(xiàn)三次隔離水蒸氣及灰塵的目的，以達到最佳的 防水及密封效果。散熱防水板25通過螺絲釘固定于外殼1的前后端面上。
本實施例中，外殼1內壁設有對稱布置的導熱板安裝凸沿14及導熱板安裝槽15， 其中一個固燈金屬導熱板5的兩端搭接固定于導熱板安裝凸沿14處，另一個固燈金屬導熱 板6的兩端插裝固定于導熱板安裝槽15內，二固燈金屬導熱板5、6分別通過金屬螺絲釘固 定在外殼1內，即二固燈金屬導熱板5、6均與外殼1內壁直接接觸，以實現(xiàn)熱量的快速傳 遞。本實施例新型低成本高效散熱的大功率LED路燈的生產工藝，包括以下步驟(1)采用一次成型鋁型材工藝加工外殼1，使其底部具有熱量空氣對流孔10，兩側 外壁上具有散熱翼片13 ；(2)將封裝好的LED散熱發(fā)光一體管燈珠串聯(lián)組件2固定于散熱器7的一端，然后 將二者一起固定于其中一個固燈金屬導熱板5上；具體為用固燈導熱金屬螺絲釘9將LED散熱發(fā)光一體管燈珠串聯(lián)組件2的全金 屬支架22的中部與散熱器7的一端相連接；然后再用固燈導熱金屬螺絲釘9將全金屬支架 22的兩側分別與其中一個固燈金屬導熱板5相連接，并使該兩側的固燈導熱金屬螺絲釘9 同時與散熱器7相連接。LED散熱發(fā)光一體管燈珠串聯(lián)組件2采用真空封裝方法來封裝，該真空封裝方 法包括低溫焊接固晶、焊金線和蓋熒光石英玻璃透鏡三個步驟，具體為在富氧條件下，將 LED倒裝芯片21低溫焊接到全金屬鏡面反光導熱支架上，然后焊金線，最后蓋上熒光石英 玻璃透鏡。(3)用固燈導熱金屬螺絲釘9將另一個固燈金屬導熱板6固定于散熱器7的另一端。
(4)將多個LED散熱發(fā)光一體管燈珠串聯(lián)組件2分組，然后將每組LED散熱發(fā)光一 體管燈珠串聯(lián)組件2并聯(lián)連接到恒流電源。本實施例中，將每六個LED燈珠串聯(lián)組件2分
為一組。(5)將二固燈金屬導熱板5、6連同LED散熱 發(fā)光一體管燈珠串聯(lián)組件2及散熱器 7一起用金屬螺絲釘裝入外殼1內；(6)將用于第二次配光的反光杯3對應安裝于LED散熱發(fā)光一體管燈珠串聯(lián)組件 2上；(7)透光體4采用鋼化玻璃，先將其左右側邊分別通過防水硅橡膠16密封安裝于 外殼1的兩側內壁上，并用鎖緊螺絲釘20固定；然后在外殼1的前后端面處安裝金屬材質 的散熱防水板25，并通過導熱金屬螺絲釘固定，從而將透光體4的前后側邊進行防水密封。 散熱防水板25與鋼化玻璃之間用硅橡膠密封。本實施例的LED大功率路燈工作時，其散熱流程如下(1)全金屬支架22把LED倒裝芯片21的熱量迅速傳遞給散熱器7 ；(2)玻璃透鏡23的熱量經(jīng)導熱鋁板傳遞給外殼1，并散發(fā)到空氣中；散熱器7的熱 量經(jīng)過固燈導熱金屬螺絲釘9迅速傳遞給二固燈金屬導熱板5、6，并進一步傳遞給外殼1， 散發(fā)到空氣中；(3)外殼1的散熱翼片13及三個熱量空氣對流孔10把燈具內部傳遞過來的熱量 全部散發(fā)到空氣中。綜上所述本發(fā)明的優(yōu)選實施構成的燈具，均屬于本發(fā)明的權利范圍，因此，依本 發(fā)明申請專利范圍的所作的等同變化的燈具，均屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。
權利要求
一種新型低成本高效散熱大功率LED路燈，包括外殼(1)和設于外殼(1)內的多個LED散熱發(fā)光一體管燈珠串聯(lián)組件(2)，所述的外殼(1)上還設有反光杯(3)和透光體(4)，其特征在于所述的每個LED散熱發(fā)光一體管燈珠串聯(lián)組件(2)包括LED倒裝芯片(21)、全金屬支架(22)及玻璃透鏡(23)，所述的外殼(1)為金屬材質；所述的外殼(1)內設有至少兩個固燈金屬導熱板(5、6)，所述的LED散熱發(fā)光一體管燈珠串聯(lián)組件(2)固定于其中一個固燈金屬導熱板(5)上，并且，所述的二固燈金屬導熱板(5、6)之間還設有與所述LED散熱發(fā)光一體管燈珠串聯(lián)組件(2)數(shù)量一致的散熱器(7)，所述的每個散熱器(7)與相應的LED散熱發(fā)光一體管燈珠串聯(lián)組件(2)位置上下相對并用固燈導熱金屬螺絲釘(9)連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的新型低成本高效散熱大功率LED路燈，其特征在于所述的 LED倒裝芯片(21)與其全金屬支架(22)低溫焊接構成整體，所述的全金屬支架(22)通過 固燈導熱金屬螺絲釘(9)將所述的LED散熱發(fā)光一體管燈珠串聯(lián)組件(2)固定于相應的固 燈金屬導熱板(5)上；所述散熱器(7)的兩端分別通過固燈導熱金屬螺絲釘(9)固定于二 固燈金屬導熱板(5、6)之間。
3.根據(jù)權利要求2所述的新型低成本高效散熱大功率LED路燈，其特征在于所述的外 殼(1)頂部設有至少三個熱量空氣對流孔(10)。
4.根據(jù)權利要求3所述的新型低成本高效散熱大功率LED路燈，其特征在于所述的外 殼(1)頂部設有三個所述的熱量空氣對流孔(10)，分別位于所述外殼(1)頂部的兩側及中 間位置，其中，位于中間的熱量空氣對流孔(10)同時作為燈桿固定孔。
5.根據(jù)權利要求1至4中任意一項所述的新型低成本高效散熱大功率LED路燈，其特 征在于所述外殼(1)的兩側外壁上還設有多個散熱翼片(13)。
6.根據(jù)權利要求5所述的新型低成本高效散熱大功率LED路燈，其特征在于所述的透 光體(4)可防水，并用硅橡膠(16)密封。
7.—種權利要求1中所述的新型低成本高效散熱大功率LED路燈的生產工藝，其特征 在于包括以下步驟(1)采用一次成型鋁型材工藝加工外殼(1)，使其底部具有熱量空氣對流孔(10)，兩側 外壁上具有散熱翼片(13)；(2)將封裝好的LED散熱發(fā)光一體管燈珠串聯(lián)組件(2)固定于散熱器(7)的一端，然后 將二者一起固定于其中一個固燈金屬導熱板(5)上，并用固燈導熱金屬螺絲釘(9)連接；(3)將另一個固燈金屬導熱板(6)固定于所述散熱器(7)的另一端，并用固燈導熱金屬 螺絲釘(9)連接；(4)將所述多個LED散熱發(fā)光一體管燈珠串聯(lián)組件(2)分組，然后將每組LED散熱發(fā)光 一體管燈珠串聯(lián)組件(2)并聯(lián)連接到恒流源。(5)將所述的二固燈金屬導熱板(5、6)連同所述的LED散熱發(fā)光一體管燈珠串聯(lián)組件 ⑵及散熱器⑵一起裝入外殼⑴內；(6)將用于第二次配光的反光杯(3)對應安裝于所述的LED散熱發(fā)光一體管燈珠串聯(lián) 組件⑵上；(7)將透光體(4)密封安裝于所述的外殼(1)上。
8.根據(jù)權利要求7所述的新型低成本高效散熱大功率LED路燈的生產工藝，其特征在 于所述的步驟(2)中，用固燈導熱金屬螺絲釘(9)將所述LED散熱發(fā)光一體管燈珠串聯(lián)組件(2)與散熱器(7)的一端相連接；然后再用固燈導熱金屬螺絲釘(9)將LED散熱發(fā)光一 體管燈珠串聯(lián)組件(2)的全金屬支架(22)的兩側分別與所述的其中一個固燈金屬導熱板 (5)連接，并使該兩側的固燈導熱金屬螺絲釘(9)同時與散熱器(7)連接。
9.根據(jù)權利要求8所述的新型低成本高效散熱大功率LED路燈的生產工藝，其特征在 于上述的步驟(3)中，用固燈導熱金屬螺絲釘(9)將另一個固燈金屬導熱板(6)固定于所 述散熱器(7)的另一端。
10.根據(jù)權利要求9所述的新型低成本高效散熱大功率LED路燈的生產工藝，其特征 在于上述的步驟(7)中，所述的透光體(4)采用鋼化玻璃，先將其左右側邊分別通過防水硅 橡膠(16)密封安裝于外殼(1)的兩側內壁上，并用鎖緊螺絲釘(20)固定；然后在外殼(1) 的前后端面處安裝金屬材質的散熱防水板(25)，并用導熱螺釘固定，從而將透光體(4)的 前后側邊進行防水密封。
全文摘要
一種新型低成本高效散熱大功率LED路燈，包括外殼和設于外殼內的多個LED散熱發(fā)光一體管燈珠串聯(lián)組件，所述的外殼上還設有反光杯和透光體，每個LED散熱發(fā)光一體管燈珠串聯(lián)組件包括LED倒裝芯片、全金屬支架及玻璃透鏡，外殼為金屬材質；所述的外殼內設有至少兩個固燈金屬導熱板，所述的LED散熱發(fā)光一體管燈珠串聯(lián)組件固定于其中一個固燈金屬導熱板上，并且，二固燈金屬導熱板之間還設有與所述LED散熱發(fā)光一體管燈珠串聯(lián)組件數(shù)量一致的散熱器，所述的每個散熱器與相應的LED散熱發(fā)光一體管燈珠串聯(lián)組件位置上下相對并用固燈導熱金屬螺絲釘連接。本發(fā)明采用新材料及全新的工藝，使其具有高效、獨特的散熱結構，散熱效率高。
文檔編號F21V19/00GK101858543SQ20101018597
公開日2010年10月13日 申請日期2010年5月28日 優(yōu)先權日2010年5月28日
發(fā)明者劉雪峰 申請人:劉雪峰