專利名稱：使用led晶片集成封裝式光源的燈具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種使用LED晶片集成封裝式光源的燈具。
背景技術(shù)：
由于發(fā)光二極管(LED)具有亮度高、能耗低、壽命長(zhǎng)等諸多優(yōu)點(diǎn)而被廣泛地應(yīng)用 在電子裝置或照明燈具上。目前大功率白光LED主要有二種，即功率為一瓦的單顆LED光源 和功率為幾瓦到幾十瓦的LED晶片集成封裝式光源。該兩種光源的不同特點(diǎn)是根據(jù)所需 要的功率，可以將多個(gè)功率為一瓦的單顆LED均勻排布在燈具上，這時(shí)光源所發(fā)出的熱量 相對(duì)比較分散，散熱問(wèn)題較容易解決。但是其缺點(diǎn)是如果一個(gè)燈具是的功率為100W，就需 要將100個(gè)功率為一瓦的單顆LED光源集中排布起來(lái)，不但工藝復(fù)雜，而且成本高，更主要 的是光照不集中，照射距離短。LED晶片集成封裝式光源是由多個(gè)LED晶片集成封裝在一個(gè) 底板上而形成，功率高，可達(dá)幾瓦或幾十瓦，光較集中，照射距離遠(yuǎn)，通過(guò)透鏡二次配光，效 果好，工藝簡(jiǎn)單，成本低。但是，由于LED屬于電致發(fā)光器件，其熱量不能通過(guò)輻射方式散發(fā) 出去。以功率型白光LED為例，其只能將約20%的電能轉(zhuǎn)化為光能，而剩下80%的能量基本 轉(zhuǎn)化成熱能。而對(duì)于LED晶片集成封裝式光源來(lái)說(shuō)，由于晶片比較集中，發(fā)光源區(qū)熱量高， 這樣就很容易導(dǎo)致LED芯片等器件溫度過(guò)高。通常，LED晶片集成封裝式光源的功率越高， 產(chǎn)生的熱量就越大，而大量的熱量如果不能及時(shí)散發(fā)出去會(huì)引發(fā)一系列問(wèn)題例如，會(huì)加速 LED芯片等器件老化，縮短使用壽命，甚至?xí)?dǎo)致LED芯片燒毀；使藍(lán)光LED的波長(zhǎng)發(fā)生紅 移，并對(duì)白光LED的色度、色溫產(chǎn)生重要影響，如果波長(zhǎng)偏移過(guò)多，偏離了熒光粉的吸收峰， 將導(dǎo)致熒光粉量子效率降低，影響出光效率；溫度對(duì)熒光粉的輻射特性也有很大影響，隨著 溫度上升，熒光粉量子效率降低，輻射波長(zhǎng)也會(huì)發(fā)生變化，熒光粉輻射波長(zhǎng)的改變也會(huì)引起 白光LED色溫、色度的變化，較高的溫度還會(huì)加速熒光粉的老化。通常，LED晶片集成封裝 式光源的功率越大，照射的距離也越遠(yuǎn)，照射效果越好；但與此同時(shí)，散熱問(wèn)題越難解決。散 熱問(wèn)題最終制約了 LED晶片集成封裝式光源功率的提高，目前在技術(shù)比較發(fā)達(dá)的美國(guó)單顆 LED晶片集成封裝式光源功率最大功率也只能達(dá)到25W，LED散熱技術(shù)已成為大功率LED技 術(shù)發(fā)展的瓶頸。圖1所示的是現(xiàn)有的一種普遍使用的使用LED晶片集成封裝式光源的燈具結(jié)構(gòu)， 其中的散熱裝置包括扁圓柱體基座2，在該圓柱體基座2的下端面21中央位置安裝有LED 晶片集成封裝式光源。在使用過(guò)程中，LED晶片集成封裝式光源產(chǎn)生的熱量經(jīng)基座2傳導(dǎo) 到燈具殼體上及燈殼體的散熱鰭片上，由燈具殼體及散熱鰭片將熱量散發(fā)出去。由于散熱 方式單一，并且在熱量由基座2向燈具殼體及殼體上散熱鰭片方向散發(fā)時(shí)呈遞減方式，即 越遠(yuǎn)離基座2的部分熱量越少，因此仍有相當(dāng)高的熱量囤積在基座2內(nèi)不能及時(shí)散發(fā)出去， 故該種傳統(tǒng)的LED散熱裝置結(jié)構(gòu)，散熱速度慢，效率低。如圖2所示，專利號(hào)為ZL200820000106. 1的中國(guó)實(shí)用新型專利公開了一種空氣 對(duì)流散熱式大功率LED路燈，其散熱組件包括弧弦柱形殼體，兩端開口，其弦柱面為凹形面 15，凹形面15的底為L(zhǎng)ED光源的安裝面，在弧柱面外設(shè)有若干散熱片4。在弧弦柱形殼體內(nèi)腔設(shè)有4-10條軸向排列并與弧柱面和弦柱面固接的立筋導(dǎo)熱板16，立筋導(dǎo)熱板16和弧 弦柱形殼體兩側(cè)的兩個(gè)立面14上均開有陣列通孔8。在弧弦柱形殼體內(nèi)的多個(gè)立筋導(dǎo)熱 板16和兩個(gè)立面14形成了 5-11條熱空氣流動(dòng)的散熱通道17。LED光源產(chǎn)生的熱量可通 過(guò)散熱通道17、陣列通孔8、立筋導(dǎo)熱板16、散熱片4等多個(gè)結(jié)構(gòu)多種渠道散發(fā)出去。但是 由于其中的散熱通道17是水平方向的，不利于空氣對(duì)流散熱，所以散熱效果不好。另外，該 種散熱組件結(jié)構(gòu)太過(guò)復(fù)雜，有筋板、異型板、型腔、通孔等。加工時(shí)一般是用鋁板材進(jìn)行異型 加工，再設(shè)置型腔，打孔等，工序復(fù)雜，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。因此該種LED燈具中的散熱組件雖然散熱 效率有所提高，但仍不夠理想，而且該種散熱組件結(jié)構(gòu)的制造加工成本也太高，從而導(dǎo)致個(gè) LED燈具的成本高。鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本設(shè) 計(jì)人提出一種使用LED晶片集成封裝式光源 的燈具，其能夠避免上述現(xiàn)有燈具的散熱效率低、成本高的各種缺陷，使其更具有實(shí)用性。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決現(xiàn)有的使用LED晶片集成封裝式光源的燈具散熱效率低、成本 高的技術(shù)問(wèn)題。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案本實(shí)用新型的使用LED晶片集成封裝式光源的燈具，包括殼體和安裝在所述殼體 內(nèi)的1 6個(gè)燈具模塊。每個(gè)所述燈具模塊包括一個(gè)散熱裝置、安裝在該散熱裝置上的LED 晶片集成封裝式光源和罩在所述LED晶片集成封裝式光源外的透鏡。其中，所述散熱裝置 為實(shí)體的基座，在所述基座內(nèi)設(shè)有若干個(gè)用于空氣對(duì)流的垂直貫通孔，所述垂直貫通孔分 別開口于所述基座的上端面和下端面，所述殼體的頂面設(shè)有與所述若干個(gè)垂直貫通孔對(duì)正 的若干個(gè)通氣孔，所述殼體的底面設(shè)有與所述基座相匹配的安裝孔。所述殼體包括扣合在一起的上殼體和下殼體。所述通氣孔設(shè)置在上殼體上，所述 安裝孔設(shè)置在下殼體上。所述上殼體上設(shè)有與其一體的若干散熱鰭片。其中，在所述基座下端面沿周邊方向設(shè)有向下凸出的凸圈，所述LED晶片集成封 裝式光源安裝在該凸圈內(nèi)。 所述垂直貫通孔的形狀為直管形。所述垂直貫通孔的形狀為錐管形，且圓錐角為1° -5°。所述垂直貫通孔的橫截面形狀為圓形、橢圓形、矩形或多角形。所述基座為柱體形或多面體形狀，所述若干個(gè)垂直貫通孔的中心線與所述基座的 中心線平行。所述若干個(gè)垂直貫通孔布置在多個(gè)同心圓筒上，并且位于相鄰兩個(gè)同心圓筒上的 垂直貫通孔相互錯(cuò)開布置。其中，位于外圈的垂直貫通孔的直徑大于位于內(nèi)圈的垂直貫通孔的直徑。由上述技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型的使用LED晶片集成封裝式光源的燈具的優(yōu)點(diǎn) 和積極效果在于本實(shí)用新型中，由于燈具的散熱裝置為實(shí)體的基座，基座內(nèi)設(shè)有若干個(gè)貫 通孔，并且貫通孔是沿豎直方向布置的，所以非常有利于空氣對(duì)流。LED光源在工作過(guò)程中 產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)至基座上，基座成為熱的傳導(dǎo)體和載體。帶有大量熱量的基座會(huì)與其內(nèi)若 干垂直貫通孔進(jìn)行熱交換而加熱垂直貫通孔內(nèi)的空氣，垂直貫通孔內(nèi)的空氣密度變小而上升并由垂直貫通孔的上端部排出，這時(shí)位于基座下方的冷空氣會(huì)不斷地從垂直貫通孔的下 端部進(jìn)入垂直貫通孔內(nèi)，從垂直貫通孔的孔壁吸及熱量，使基座冷卻，吸收了熱量的熱空氣 再不斷地從垂直貫通孔的上端部排出，從而快速導(dǎo)離基座內(nèi)的熱量，因此在基座內(nèi)不會(huì)囤 積大量熱量而影響LED光源的使用壽命，所以本實(shí)用新型的使用LED晶片集成封裝式光源 的燈具的散熱效率高。同時(shí)，本實(shí)用新型中的散熱裝置可利用模具一次成型具有若干個(gè)垂 直通孔的基座，加工非常方便、快捷，節(jié)約人力、物力、財(cái)力，可大幅度降低燈具的成本。通過(guò)以下參照附圖對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的說(shuō)明，本實(shí)用新型的上述以及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將更加明顯。

圖1是現(xiàn)有的一種使用LED晶片集成封裝式光源的燈具中的散熱裝置的局部剖視 立體圖；圖2是現(xiàn)有的另一種使用LED晶片集成封裝式光源的燈具中的散熱裝置的局部剖 視立體圖；圖3是用于本實(shí)用新型的使用LED晶片集成封裝式光源的燈具中的散熱裝置的局 部剖視立體圖；圖4是圖3所示的散熱裝置的仰視圖；圖5是本實(shí)用新型的使用LED晶片集成封裝式光源的燈具的剖視圖，其中為了清 楚顯示散熱裝置中的垂直貫通孔，散熱裝置的剖切為階梯剖切；圖6是圖5所示的使用LED晶片集成封裝式光源的燈具的俯視圖；圖7是圖5所示的使用LED晶片集成封裝式光源的燈具中的A部分放大圖。
具體實(shí)施方式
下面將參照附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型的具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)注意，這里描述的實(shí)施 例只用于舉例說(shuō)明，并不用于限制本實(shí)用新型。如圖3和圖4所示，本實(shí)用新型的用于使用LED晶片集成封裝式光源的燈具中的 散熱裝置，包括實(shí)體的基座2，在基座2上設(shè)有若干個(gè)用于空氣對(duì)流的垂直貫通孔3?；?的形狀可以是柱體形或多面體形狀，如圓柱體、橢圓柱體、弧弦柱體、長(zhǎng)方 體體、六棱柱體等?？梢愿鶕?jù)具體的結(jié)構(gòu)參數(shù)要求或?qū)徝老埠萌我獯_定基座2的具體形狀， 本實(shí)施例中選擇容易加工的圓柱體。圓柱體形狀的基座2的高度較直徑小，是一種扁圓柱 體。若干個(gè)垂直貫通孔3分別開口于基座2的上端面和下端面，并布置在多個(gè)同心圓 筒上。位于相鄰兩個(gè)同心圓筒上的垂直貫通孔3相互錯(cuò)開布置，以使若干個(gè)垂直貫通孔3 在基座2上布置得盡量均勻。位于外圈的垂直貫通孔3的直徑大于位于內(nèi)圈的垂直貫通孔 3的直徑，這樣有利于增大空氣流通的截面積，提高換熱效率。垂直貫通孔3的形狀為直管 形，為了在用模具加工時(shí)方便脫模，垂直貫通孔3的形狀也可以是錐管形，且圓錐角為2°， 圓錐角的度數(shù)不限于2°，該角度在1° -5°范圍內(nèi)均是可行的。垂直貫通孔3的中心線與 圓柱體基座2的中軸線平行。垂直貫通孔3的橫截面形狀為圓形，但不限于圓形，還可以是 橢圓形、矩形、三角形等多角形狀，或者其他各種異形形狀。[0030]在基座2下端面沿圓周方向設(shè)有向下凸出的圓形凸圈7，凸圈7內(nèi)安裝有LED晶片 集成封裝式光源1，LED晶片集成封裝式光源1由銅基板5和封裝于銅基板5中央凹入部的 以LED晶片、熒光粉、膠體為主材的光源芯組成。在銅基板5上凹入部外的區(qū)域安裝有燈具 透鏡9，透鏡9的外圓周抵靠在凸圈7內(nèi)側(cè)面上。這樣，由基座2、銅基板5、LED晶片集成封 裝式光源1和透鏡9就組成了一個(gè)燈具模塊。如圖5、圖6和圖7所示，以LED路燈為例，說(shuō)明本實(shí)用新型的使用LED晶片集成封 裝式光源的燈具的結(jié)構(gòu)，包括路燈桿10、安裝于燈桿10頂端部的燈具殼體6和安裝在殼體 6內(nèi)的3個(gè)“一”字排開的燈具模塊。每個(gè)燈具模塊包括一個(gè)如圖3、圖4所述的散熱裝置、 安裝在該散熱裝置上的LED晶片集成封裝式光源1和罩在LED晶片集成封裝式光源1外的 透鏡9。為了安裝方便，殼體6可以由扣合在一起的上殼體63和下殼體64組成。為了增加 散熱面積，在上殼體63上可以設(shè)置與其一體的若干散熱鰭片61。上殼體63上設(shè)有若干個(gè) 與基座2內(nèi)的垂直貫通孔相適應(yīng)的通氣孔62。下殼體64上設(shè)有與基座2的橫截面外輪廓 形狀相匹配的安裝孔?？墒褂寐葆?shù)染o固件用常規(guī)的固定方法將燈具模塊安裝到殼體內(nèi)， 安裝完成時(shí)，要使基座2的下端面與下殼體64上的安裝孔對(duì)正，基座2的下端面與下殼體 64平齊或稍微伸出下殼體64 ；基座2的垂直貫通孔3與上殼體63上的相對(duì)應(yīng)的通氣孔62 對(duì)正。安裝于每個(gè)路燈內(nèi)的燈具模塊不限于3個(gè)，可以根據(jù)功率要求、應(yīng)用場(chǎng)合、空間布 局等因素具體確定，通常每個(gè)路燈內(nèi)安裝1 6個(gè)燈具模塊都是可行的。本實(shí)用新型的使用LED晶片集成封裝式光源的燈具，當(dāng)LED光源在工作過(guò)程中產(chǎn) 生大量熱量時(shí)，熱量會(huì)傳導(dǎo)至基座2內(nèi)，基座2與其內(nèi)的若干垂直貫通孔3進(jìn)行熱交換而散 熱，若干垂直貫通孔3內(nèi)的空氣被加熱后，密度變小而上升，這時(shí)位于基座2下方的冷空氣 會(huì)進(jìn)入垂直貫通孔3內(nèi)，于是就形成了外界冷空氣與垂直貫通孔3內(nèi)熱空氣的對(duì)流而散熱； 另外，在對(duì)流散熱的同時(shí)，基座2內(nèi)的熱量還可以經(jīng)上、下殼體以及上殼體上的散熱鰭片61 傳導(dǎo)散熱，從而快速導(dǎo)離基座2內(nèi)的熱量。故本發(fā)的燈具在基座2內(nèi)不會(huì)囤積大量熱量而 影響LED光源的使用壽命。本實(shí)用新型的燈具，由于基座2內(nèi)的熱量能夠得到及時(shí)導(dǎo)離，散 熱效率高，故可以作到使單顆功率為60W左右的LED光源正常工作，因此，本實(shí)用新型通過(guò) 解決散熱問(wèn)題，而將光源功率提到了一個(gè)新的高度。與此同時(shí)，本實(shí)用新型的燈具中的散熱 裝置，可利用模具一次成型具有若干個(gè)通孔的基座2，工序簡(jiǎn)單，加工非常方便，節(jié)約人力、 物力、財(cái)力，可大幅度降低LED燈具的成本。本實(shí)用新型的燈具，不僅僅限于路燈一種形式，還可以應(yīng)用到其他場(chǎng)合，如建筑工 地照明，船舶上照明，等等。雖然已參照幾個(gè)典型實(shí)施例描述了本實(shí)用新型，但應(yīng)當(dāng)理解，所用的術(shù)語(yǔ)是說(shuō)明 和示例性、而非限制性的術(shù)語(yǔ)。由于本實(shí)用新型能夠以多種形式具體實(shí)施而不脫離實(shí)用新 型的精神或?qū)嵸|(zhì)，所以應(yīng)當(dāng)理解，上述實(shí)施例不限于任何前述的細(xì)節(jié)，而應(yīng)在隨附權(quán)利要求 所限定的精神和范圍內(nèi)廣泛地解釋，因此落入權(quán)利要求或其等效范圍內(nèi)的全部變化和改型 都應(yīng)為隨附權(quán)利要求所涵蓋。
權(quán)利要求一種使用LED晶片集成封裝式光源的燈具，包括殼體(6)和安裝在所述殼體(6)內(nèi)的1～6個(gè)燈具模塊，每個(gè)所述燈具模塊包括一個(gè)散熱裝置、安裝在該散熱裝置上的LED晶片集成封裝式光源(1)和罩在所述LED晶片集成封裝式光源(1)外的透鏡(9)，其特征在于所述散熱裝置為實(shí)體的基座(2)，在所述基座(2)內(nèi)設(shè)有若干個(gè)用于空氣對(duì)流的垂直貫通孔(3)，所述垂直貫通孔(3)分別開口于所述基座(2)的上端面和下端面，所述殼體的頂面設(shè)有與所述若干個(gè)垂直貫通孔(3)對(duì)正的若干個(gè)通氣孔(62)，所述殼體的底面設(shè)有與所述基座(2)相匹配的安裝孔。
2.如權(quán)利要求1所述的使用LED晶片集成封裝式光源的燈具，其特征在于所述殼體 包括扣合在一起的上殼體(63)和下殼體(64)，所述通氣孔(62)設(shè)置在上殼體(63)上，所 述安裝孔設(shè)置在下殼體(64)上，所述上殼體(63)上設(shè)有與其一體的若干散熱鰭片(61)。
3.如權(quán)利要求1所述的使用LED晶片集成封裝式光源的燈具，其特征在于在所述基 座(2)下端面沿周邊方向設(shè)有向下凸出的凸圈(7)，所述LED晶片集成封裝式光源(1)安裝 在該凸圈(7)內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的使用LED晶片集成封裝式光源的燈具，其特征在于所述垂直 貫通孔(3)的形狀為直管形。
5.如權(quán)利要求1所述的使用LED晶片集成封裝式光源的燈具，其特征在于所述垂直 貫通孔(3)的形狀為錐管形，且圓錐角為1° -5°。
6.如權(quán)利要求1所述的使用LED晶片集成封裝式光源的燈具，其特征在于所述垂直 貫通孔(3)的橫截面形狀為圓形、橢圓形、矩形或多角形。
7.如權(quán)利要求1-6之任一所述的使用LED晶片集成封裝式光源的燈具，其特征在于 所述基座(2)為柱體形狀或多面體形狀，所述若干個(gè)垂直貫通孔(3)的中心線與所述基座(2)的中心線平行。
8.如權(quán)利要求7所述的使用LED晶片集成封裝式光源的燈具，其特征在于所述若干 個(gè)垂直貫通孔(3)布置在多個(gè)同心圓筒上，并且位于相鄰兩個(gè)同心圓筒上的垂直貫通孔(3)相互錯(cuò)開布置。
9.如權(quán)利要求8所述的使用LED晶片集成封裝式光源的燈具，其特征在于位于外圈 的垂直貫通孔(3)的直徑大于位于內(nèi)圈的垂直貫通孔(3)的直徑。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種使用LED晶片集成封裝式光源的燈具，包括殼體和安裝在殼體內(nèi)的1～6個(gè)燈具模塊。每個(gè)燈具模塊包括一個(gè)散熱裝置、安裝在該散熱裝置上的LED晶片集成封裝式光源和罩在LED晶片集成封裝式光源外的透鏡。其中，散熱裝置為實(shí)體的基座，在基座內(nèi)設(shè)有若干個(gè)用于空氣對(duì)流的垂直貫通孔，垂直貫通孔分別開口于基座的上端面和下端面，殼體的頂面設(shè)有與若干個(gè)垂直貫通孔對(duì)正的若干個(gè)通氣孔，殼體的底面設(shè)有與基座相匹配的安裝孔。本實(shí)用新型的燈具一方面通過(guò)垂直貫通孔對(duì)流散熱，另一方面通過(guò)殼體傳導(dǎo)散熱，故散熱效率高，使用壽命長(zhǎng)，并且制造加工成本低。
文檔編號(hào)F21V15/02GK201589108SQ20102000110
公開日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2010年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月13日
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