專利名稱：質(zhì)量輕散熱快的led燈具及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種LED燈具及其制造方法，尤其涉及一種質(zhì)量輕散熱快的LED燈具及其制造方法。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(LED)具有低耗能、省電、壽命長、耐用等優(yōu)點(diǎn)，因而被各方看好將取代傳統(tǒng)照明成為未來照明光源。其中，LED路燈由于其節(jié)能、智能程度高而深受城建及各種企事業(yè)單位的推崇。然而，隨著功率增加，LED所產(chǎn)生電熱流之廢熱無法有效散出，導(dǎo)致發(fā)光效率嚴(yán)重下降。LED使用壽命的定義為，當(dāng)LED發(fā)光效率低于原發(fā)光效率之70%時，可視為LED壽命終結(jié)。LED發(fā)光效率會隨著使用時間及次數(shù)而降低，而過高的接面溫度則會加速 LED發(fā)光效率衰減。因此，LED路燈的可靠性壽命短、散熱性不理想等因素嚴(yán)重制約了本產(chǎn)品的發(fā)展。故散熱成為我們需要解決的關(guān)鍵性技術(shù)問題。目前大部分散熱器是靠鋁基板來解決電路和散熱的問題。鋁基板是一種獨(dú)特的金屬基覆銅板具有良好的導(dǎo)熱性、電氣絕緣性能和機(jī)械加工性能。LED散熱鋁基板主要是利用其散熱基板材料本身具有較佳的熱傳導(dǎo)性，將熱源從LED晶粒導(dǎo)出。因此，我們從LED散熱途徑敘述中，可將LED散熱基板細(xì)分兩大類別，分別為(I)LED晶?；迮c( 系統(tǒng)電路板， 此兩種不同的散熱基板分別承載著LED晶粒與LED晶片將LED晶粒發(fā)光時所產(chǎn)生的熱能， 經(jīng)由LED晶粒散熱基板至系統(tǒng)電路板，而后由大氣環(huán)境吸收，以達(dá)到熱散之效果。此類工藝的弊端在于導(dǎo)電電路和散熱元件之間靠絕緣的無機(jī)材料來保證，造成散熱不良或者結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不理想的質(zhì)量隱患?？煽闯?，需解決的關(guān)鍵技術(shù)就是路燈散熱器的問題。而傳統(tǒng)散熱器具有散熱不良和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不理想的質(zhì)量隱患，因此，我們提出利用鋁合金本身氧化膜的絕緣性和基體附著力的良好性來避免這些隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要針對現(xiàn)有技術(shù)散熱效果差、LED排布密度低，等表面積光強(qiáng)低等缺點(diǎn)， 發(fā)明了一種等表面積光強(qiáng)高、LED排布密集、同時具有散熱效果好的LED燈具及其制造方法。本發(fā)明的上述技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)施的質(zhì)量輕散熱快的LED燈具的制造方法d步驟包括A、表面拋光用布輪和較軟的拋光膏將鋁質(zhì)散熱器表面拋光到趨近于鏡面效果；B、除蠟用除蠟水沖洗鋁質(zhì)散熱器；C、除油合金除油粉加水后沖洗鋁質(zhì)散熱器；D、鋁制散熱器活化用硝酸、硫酸或過硫酸銨的溶液浸泡鋁質(zhì)散熱器；E、形成鍍銅層在鋁質(zhì)散熱器的氧化膜層上形成一鍍銅層，步驟包括a、噴涂鍍銅層在鋁質(zhì)散熱器表面噴涂納米銅粉，噴涂厚度1 3微米，然后在100 150°C烘烤2小時；b、敏化用含2 5g/l氯化亞錫和2 5ml/l鹽酸的溶液，在室溫下浸泡鋁質(zhì)散熱器3 10分鐘；C、鍍銅層活化用含2 5g/l硝酸銀和2 5ml/l氨水的溶液，在室溫下浸泡鋁質(zhì)散熱器5 10分鐘；d、加速用100ml/l甲醛溶液，在室溫下浸泡鋁質(zhì)散熱器10 30秒；e、化學(xué)沉銅用含12 15g/l硫酸銅和20 30ml/l甲醛和6 8g/l氫氧化鈉和50 100g/l酒石酸鉀鈉的溶液，PH控制在11 12，在室溫下浸泡鋁質(zhì)散熱器120 180分鐘；F、在鍍銅層上鋪設(shè)一層樹脂，軟性線路板基片通過樹脂與鍍銅層粘結(jié)，在軟性線路板基片上熱壓一層敷銅層，使得敷銅層、軟性線路板基片、樹脂、鍍銅層之間牢固粘結(jié)；G、電路成型和回流焊接在軟性線路板基片鋪設(shè)焊錫；采用回流焊接的方式把 LED焊接在軟性線路板基片上。作為優(yōu)選，所述的步驟B除蠟為除蠟水加水稀釋至2 ，在溫度50 70°C 時，沖洗鋁質(zhì)散熱器5 10分鐘；作為優(yōu)選，所述的步驟C除油為合金除油粉加水稀釋至30 80g/l，在溫度50 80°C時，沖洗鋁質(zhì)散熱器5 10分鐘；作為優(yōu)選，所述的步驟D鋁制散熱器活化為用硝酸50% (體積比)，在室溫下浸泡0. 5 1分鐘；然后用含80 120ml/l硫酸和70 100g/l過硫酸銨的溶液，在室溫下， 浸泡鋁質(zhì)散熱器0. 5 1分鐘；作為優(yōu)選，步驟B與步驟C之間進(jìn)行一道熱水洗和兩道流動水洗。作為優(yōu)選，步驟C與步驟D之間進(jìn)行一道熱水洗和兩道流動水洗。作為優(yōu)選，步驟D與步驟E之間進(jìn)行兩道流動水洗，然后用熱水浸泡10分鐘以上，
再烤干。作為優(yōu)選，步驟G中，回流焊接使用的焊接機(jī)承載能力為0. 1 1公斤，預(yù)熱功率為每公斤10 15千瓦。上述方法制造的重量輕導(dǎo)熱快的LED燈具，包括了 散熱器基板與LED燈珠之間依次設(shè)置有鍍銅層、樹脂層、軟性線路板基片絕緣層、敷銅層、焊錫層，LED燈珠通過焊錫層焊接在敷銅層上；LED燈珠的中心點(diǎn)與鍍銅層通過焊錫層焊接。優(yōu)選的，所述的敷銅層為LED燈珠的電路回路形狀，LED燈珠正負(fù)極通過焊錫層與敷銅層的電路回路形狀部分焊接固定。綜上所述，本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明利用軟性線路板的絕緣性保證電路和散熱器之間的絕緣穩(wěn)定性；又利用軟性線路板與外部物件容易裝配、連接的特點(diǎn)，使LED燈具實(shí)現(xiàn)無機(jī)械裝置的散熱，即LED 晶粒到大氣環(huán)境的散熱過程中不存在高熱阻且不穩(wěn)定的機(jī)械固定接觸層，同時由于散熱能力增強(qiáng)只要使用小重量的散熱器就能達(dá)到優(yōu)良的散熱效果采用本發(fā)明結(jié)構(gòu)制造的IlOW的 LED燈具自身重量僅僅3. 9KG左右，遠(yuǎn)低于目前技術(shù)已知的重量；由于軟性線路板可彎曲變形，從而燈具的造型可以多樣化。


圖1是本發(fā)明的立體圖。圖2是本發(fā)明電路的示意圖。圖3是本發(fā)明局部剖視圖。圖中標(biāo)號1、LED燈珠；2、電路回路形狀；3、散熱器基板；4、軟性線路基片絕緣層； 5、敷銅層；6、焊錫銅層；7、鍍銅層；8、散熱片；9、樹脂層；10、中心點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式以下通過具體實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。實(shí)施例1 本發(fā)明LED燈具的制造方法的步驟。1.表面拋光用布輪和較軟的拋光膏將鋁質(zhì)散熱片拋光到趨近于鏡面效果。2.除蠟除蠟水加水稀釋至2 #t%，在溫度50 70°C時，沖洗鋁質(zhì)散熱片5 IOmin03.進(jìn)行一道熱水洗和兩道流動水洗。4.除油合金除油粉加水稀釋至30 80g/l，在溫度50 80°C時，沖洗鋁質(zhì)散熱片 5 IOmin05.進(jìn)行一道熱水洗和兩道流動水洗。6.鋁制散熱片活化用硝酸50% (體積比)，在室溫下浸泡0. 5 Imin ；然后用 80 120ml/l硫酸溶液和70 100g/l過硫酸銨溶液等比例混合后，在室溫下，浸泡鋁質(zhì)散熱片0. 5 lmin。7.兩道流動水洗9. 一道流動水洗，然后用熱水浸泡10分鐘以上，再烤干。10.在鋁質(zhì)散熱器的氧化膜層上形成一鍍銅層，步驟包括a、噴涂鍍銅層在鋁質(zhì)散熱器表面噴涂納米銅粉，噴涂厚度1 3微米，然后在 100 150°C烘烤2小時；b、敏化用含2 5g/l氯化亞錫和2 5ml/l鹽酸的溶液，在室溫下浸泡鋁質(zhì)散熱器3 10分鐘；C、鍍銅層活化用含2 5g/l硝酸銀和2 5ml/l氨水的溶液，在室溫下浸泡鋁質(zhì)散熱器5 10分鐘；d、加速用100ml/l甲醛溶液，在室溫下浸泡鋁質(zhì)散熱器10 30秒；e、化學(xué)沉銅用含12 15g/l硫酸銅和20 30ml/l甲醛和6 8g/l氫氧化鈉和50 100g/l酒石酸鉀鈉的溶液，PH控制在11 12，在室溫下浸泡鋁質(zhì)散熱器120 180分鐘；11.在鍍銅層上鋪設(shè)一層樹脂，軟性線路板基片通過樹脂與鍍銅層粘結(jié)，在軟性線路板基片上熱壓一層敷銅層，使得敷銅層、軟性線路板基片、樹脂、鍍銅層之間牢固粘結(jié)；12、電路成型和回流焊接在軟性線路板基片鋪設(shè)焊錫，鋼網(wǎng)印刷焊錫膏；采用回流焊接的方式把LED焊接在軟性線路板基片上?；亓骱附邮褂玫暮附訖C(jī)承載能力提高至
60. 5 1公斤，功率提高至每公斤5 10千瓦。13.接驅(qū)動電源，安裝光學(xué)和力學(xué)設(shè)施以及裝配殼體。實(shí)施例2 本發(fā)明方法制造的重量輕導(dǎo)熱快的LED燈具的結(jié)構(gòu)如圖1、3所示，一種重量輕導(dǎo)熱快的LED燈具，散熱器基板3與LED燈珠1之間依次設(shè)置有鍍銅層7、環(huán)氧樹脂層9、軟性線路板基片絕緣層4、敷銅層5、焊錫層6 ；鍍銅層7與散熱器基板3通過環(huán)氧樹脂層9粘合；柔性線路板輕質(zhì)、柔軟，采用環(huán)氧樹脂膠黏劑黏合軟質(zhì)絕緣材料層與散熱器基板，是目前較為經(jīng)濟(jì)有效的方法。LED燈珠1正負(fù)極通過焊錫層6焊接在敷銅層5的電路回路2形狀部分，如圖2所示，形成完整電荷回路，LED燈珠1正常發(fā)光；LED燈珠的中心點(diǎn)10與敷銅層5中電路回路形狀2部分不接觸，而通過焊錫層6焊接在鍍銅層7上，LED燈珠的中心點(diǎn)既是固定點(diǎn)，也是傳熱的通道，而焊錫層6作為良好的傳熱介質(zhì)將LED燈珠工作時產(chǎn)生的98%的熱量傳至散熱器基板3 ；在散熱器基板3上有垂直設(shè)置的厚度小、質(zhì)量輕的散熱片8，能夠加快散熱速度，散熱片8的數(shù)量根據(jù)實(shí)際的散熱功率確定。本實(shí)施例中消除了高溫對發(fā)光效率的不利影響，保證電路和同時由于大大提高了散熱能力從而可以用具有很小重量的散熱器就達(dá)到了優(yōu)良散熱效果，采用本方法制造的 IlOff燈具自身重量僅僅3. 9KG，是國內(nèi)外同行業(yè)已公布數(shù)據(jù)的最小自身重量，散元件之間的絕緣性以提高燈具在工作過程中的穩(wěn)定性，延長使用壽命，達(dá)到高效節(jié)能目的。對比例1 采用鋁基板制造的LED路燈為目前通用方法，主要步驟為路燈燈頭含有發(fā)光單元基體、安裝在發(fā)光單元基體底部中央位置的安裝基座、固定在安裝基座上的LED鋁基板以及電源箱，鋁基板的正面具有印刷電路，LED燈設(shè)置于鋁基板的正面。表1性能對比表
權(quán)利要求
1.一種質(zhì)量輕散熱快的LED燈具的制造方法，其步驟包括A、表面拋光用布輪和較軟的拋光膏將鋁質(zhì)散熱器表面拋光到趨近于鏡面效果；B、除蠟用除蠟水沖洗鋁質(zhì)散熱器；C、除油合金除油粉加水后沖洗鋁質(zhì)散熱器；D、鋁制散熱器活化用硝酸、硫酸或過硫酸銨的溶液浸泡鋁質(zhì)散熱器；E、形成鍍銅層在鋁質(zhì)散熱器的氧化膜層上形成一鍍銅層，步驟包括a、噴涂鍍銅層在鋁質(zhì)散熱器表面噴涂納米銅粉，噴涂厚度1 3微米，然后在100 150°C烘烤2小時；b、敏化用含2 5g/l氯化亞錫和2 5ml/l鹽酸的溶液，在室溫下浸泡鋁質(zhì)散熱器 3 10分鐘；c、鍍銅層活化用含2 5g/l硝酸銀和2 5ml/l氨水的溶液，在室溫下浸泡鋁質(zhì)散熱器5 10分鐘；d、加速用100ml/l甲醛溶液，在室溫下浸泡鋁質(zhì)散熱器10 30秒；e、化學(xué)沉銅用含12 15g/l硫酸銅和20 30ml/l甲醛和6 8g/l氫氧化鈉和 50 100g/l酒石酸鉀鈉的溶液，PH控制在11 12，在室溫下浸泡鋁質(zhì)散熱器120 180 分鐘；F、在鍍銅層上鋪設(shè)一層樹脂，軟性線路板基片通過樹脂與鍍銅層粘結(jié)，在軟性線路板基片上熱壓一層敷銅層，使得敷銅層、軟性線路板基片、樹脂、鍍銅層之間牢固粘結(jié)；G、電路成型和回流焊接在軟性線路板基片鋪設(shè)焊錫；采用回流焊接的方式把LED焊接在軟性線路板基片上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的質(zhì)量輕散熱快的LED燈具的制造方法，其特征在于，所述的步驟B除蠟為除蠟水加水稀釋至2 4wt%,在溫度50 70°C時，沖洗鋁質(zhì)散熱器5 10 分鐘。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的質(zhì)量輕散熱快的LED燈具的制造方法，其特征在于，所述的步驟C除油為合金除油粉加水稀釋至30 80g/l，在溫度50 80°C時，沖洗鋁質(zhì)散熱器 5 10分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的質(zhì)量輕散熱快的LED燈具的制造方法，其特征在于，所述的步驟D鋁制散熱器活化為用硝酸50%(體積比)，在室溫下浸泡0. 5 1分鐘；然后用含80 120ml/l硫酸和70 100g/l過硫酸銨的溶液，在室溫下，浸泡鋁質(zhì)散熱器0. 5 1分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的質(zhì)量輕散熱快的LED燈具的制造方法，其特征在于，步驟B與步驟C之間進(jìn)行一道熱水洗和兩道流動水洗。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的質(zhì)量輕散熱快的LED燈具的制造方法，其特征在于，步驟C與步驟D之間進(jìn)行一道熱水洗和兩道流動水洗。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的質(zhì)量輕散熱快的LED燈具的制造方法，其特征在于，步驟D與步驟E之間進(jìn)行兩道流動水洗，然后用熱水浸泡10分鐘以上，再烤干。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的質(zhì)量輕散熱快的LED燈具的制造方法，其特征在于，步驟G中，回流焊接使用的焊接機(jī)承載能力為0. 1 1公斤，預(yù)熱功率為每公斤10 15千瓦。
9.一種重量輕導(dǎo)熱快的LED燈具，其特征在于，散熱器基板(3)與LED燈珠(1)之間依次設(shè)置有鍍銅層(7)、樹脂層(9)、軟性線路板基片絕緣層(4)、敷銅層(5)、焊錫層(6)，LED 燈珠通過焊錫層焊接在敷銅層上；LED燈珠的中心點(diǎn)(10)與鍍銅層通過焊錫層焊接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的重量輕導(dǎo)熱快的LED燈具，其特征在于，所述的敷銅層為 LED燈珠的電路回路(2)形狀，LED燈珠正負(fù)極通過焊錫層與敷銅層的電路回路形狀部分焊接固定。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種LED燈具及其制造方法，尤其涉及一種質(zhì)量輕散熱快的LED燈具及其制造方法。本發(fā)明主要針對現(xiàn)有技術(shù)散熱效果差、LED排布密度低，等表面積光強(qiáng)低等缺點(diǎn)，發(fā)明了一種等表面積光強(qiáng)高、LED排布密集、同時具有散熱效果好的LED燈具及其制造方法。本發(fā)明的主要技術(shù)方案為用硝酸、硫酸或過硫酸銨的溶液浸泡鋁質(zhì)散熱器；然后在鋁質(zhì)散熱器的氧化膜層上形成一鍍銅層；在鍍銅層上鋪設(shè)一層樹脂，軟性線路板基片通過樹脂與鍍銅層粘結(jié)，在軟性線路板基片上熱壓一層敷銅層，使得敷銅層、軟性線路板基片、樹脂、鍍銅層之間牢固粘結(jié)；在軟性線路板基片鋪設(shè)焊錫；采用回流焊接的方式把LED焊接在軟性線路板基片上。
文檔編號F21V29/00GK102367951SQ20101060784
公開日2012年3月7日 申請日期2010年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月28日
發(fā)明者高振賢 申請人:浙江德勝新能源科技股份有限公司