專利名稱：一種led燈陶瓷基板和led燈的制作方法
一種LED燈陶瓷基板和LED燈本發(fā)明涉及LED照明領(lǐng)域，尤其涉及一種LED燈陶瓷基板和LED燈。 [背景技術(shù)]隨著全球環(huán)保的意識抬頭，節(jié)能省電已成為當(dāng)今的趨勢。LED產(chǎn)業(yè)是近年來最受矚目的產(chǎn)業(yè)之一。發(fā)展至今，LED產(chǎn)品已具有節(jié)能、省電、高效率、反應(yīng)時(shí)間快、壽命周期長、且不含汞，具有環(huán)保效益等優(yōu)點(diǎn)。然而目前商品化的LED高功率產(chǎn)品輸入功率約27%能轉(zhuǎn)換成光能，剩下73%左右的電能均轉(zhuǎn)換成無法借助輻射釋放的熱能。隨著大功率LED應(yīng)用于照明的形式逐漸形成，解決散熱問題已成為大功率LED應(yīng)用的先決條件，因?yàn)長ED芯片尺寸很小，如果散熱不良，則會使芯片結(jié)溫升高，導(dǎo)致LED的發(fā)光效率迅速衰減，進(jìn)而影響產(chǎn)品的使用壽命和穩(wěn)定性。為了改善大功率LED照明燈的散熱條件，傳統(tǒng)大功率的LED照明燈在PCB電路板或鋁基電路板的后面都要安裝專門的散熱器來提高散熱效果。陶瓷基板是一種新型的LED 電路板，這種電路板的散熱效果好，用在大功率的LED照明燈上無需再安裝專門的散熱器， 但是現(xiàn)有的陶瓷基板無一例外都采用平板形式，面積很大，LED燈每瓦功率需要5平方厘米的面積，因而難以縮小產(chǎn)品的尺寸。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠產(chǎn)品尺寸較小，散熱效果良好的LED燈陶瓷基板。本發(fā)明另一個(gè)要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠產(chǎn)品尺寸較小、重量較輕、成本較低，散熱效果良好的LED燈。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，一種LED燈陶瓷基板，包括底板和與所述底板一體的側(cè)壁，所述底板的底面包括金屬化的電路布線，所述側(cè)壁的下端與底板的外緣連接。以上所述的LED燈陶瓷基板，所述的LED燈陶瓷基板為杯形，所述的底板為杯形基板的杯底，所述的側(cè)壁為杯形基板的杯身。以上所述的LED燈陶瓷基板，杯形LED燈陶瓷基板側(cè)壁的上口小于或等于側(cè)壁的下口。以上所述的LED燈陶瓷基板，杯形LED燈陶瓷基板的側(cè)壁上包括復(fù)數(shù)個(gè)通風(fēng)孔。以上所述的LED燈陶瓷基板，所述LED燈陶瓷基板為LED燈納米遠(yuǎn)紅外陶瓷基板，所述LED燈納米遠(yuǎn)紅外陶瓷基板的主體材料按重量百分比由以下組分組成陶瓷材料 80-97%，納米遠(yuǎn)紅外材料3% -20% ；所述的陶瓷材料包括石英、長石和氧化鋁硬質(zhì)高嶺土中的一種或多種，所述的納米遠(yuǎn)紅外材料包括氧化鈦、千枚巖、黑電氣石、神山麥飯石、桂陽石、石英、火山巖、氧化鋁、氧化鎂和氧化鋅中的一種或多種，所述的納米遠(yuǎn)紅外材料的有效物含量為30% -60%。
以上所述的LED燈陶瓷基板，所述的納米遠(yuǎn)紅外材料的粒徑至40 lOOnm。以上所述的LED燈陶瓷基板，所述的LED燈遠(yuǎn)紅外陶瓷基板的制作過程包括以下步驟1)按配比稱取原料，并混合均勻；2)將混合好的原料壓制成型，并按設(shè)計(jì)將電路引線和LED焊盤處凹下0. 1 0. 5mm深壓模；3)將壓制成型的基板，在1200 1600°C高溫下煅燒。4)對陶瓷基板上的電路引線和LED焊盤等凹處的表面進(jìn)行活化處理后，進(jìn)行非金屬鍍銅；非金屬鍍銅的工藝是，溫度18°C 40°C，硫酸銅濃度160 200g/L，硫酸濃度50 70g/L,陰極電流密度2 5A/dm2鍍銅時(shí)間10 20min，制成遠(yuǎn)紅外陶瓷電路基板5)在遠(yuǎn)紅外陶瓷電路基板上進(jìn)行常規(guī)的固晶、焊線、點(diǎn)膠處理，即成為LED燈遠(yuǎn)紅外陶瓷電路基板。一種LED燈，包括陶瓷基板，LED晶粒、燈頭和電源，所述的陶瓷基板為權(quán)利要求1 所述的LED燈陶瓷基板，所述的LED晶粒封裝在LED燈陶瓷基板的底面，與所述的電路布線電連接；所述的燈頭固定在LED燈陶瓷基板側(cè)板的上端。一種LED燈的技術(shù)方案是，包括陶瓷基板，LED晶粒、燈頭和電源，所述的陶瓷基板為權(quán)利要求1所述的LED燈陶瓷基板，所述的LED晶粒封裝在LED燈陶瓷基板的底面，與所述的電路布線電連接；所述的燈頭固定在LED燈陶瓷基板側(cè)板的上端。 以上所述的LED燈，所述的LED燈陶瓷基板為杯形，所述的燈頭固定在杯形LED燈陶瓷基板的上端；所述的電源布置在杯形LED燈陶瓷基板的內(nèi)腔中。以上所述的LED燈，杯形LED燈陶瓷基板側(cè)壁的上口小于側(cè)壁的下口，杯形LED燈陶瓷基板的側(cè)壁上包括復(fù)數(shù)個(gè)通風(fēng)孔。本發(fā)明LED燈陶瓷基板包括與底板一體的側(cè)壁，在底板面積不變的情況下，加大了陶瓷基板的散熱面積，LED燈的散熱效果更好；在陶瓷基板的散熱面積一定的情況下，底板面積較小，可以減小LED燈產(chǎn)品的總體尺寸。下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例ILED燈陶瓷基板的剖視圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例2LED燈陶瓷基板的剖視圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施例3LED燈陶瓷基板的剖視圖。圖4是本發(fā)明實(shí)施例4LED燈陶瓷基板的剖視圖。圖5是本發(fā)明實(shí)施例5LED燈陶瓷基板的剖視圖。圖6是本發(fā)明實(shí)施例6LED燈剖視圖。在圖1所示的本發(fā)明實(shí)施例1中，LED燈納米遠(yuǎn)紅外陶瓷基板包括底板1和側(cè)壁 2，底板1的底面有金屬化的印刷電路布線，用以連接封裝的LED晶粒。側(cè)壁2與底板1為一體，其下端與底板1的外緣連接，并向上方延伸。LED燈遠(yuǎn)紅外納米遠(yuǎn)紅外陶瓷基板的主體材料按重量百分比由以下組分組成陶瓷材料80-97%，納米遠(yuǎn)紅外材料3% -20%。圖2所示的本發(fā)明實(shí)施例2與實(shí)施例的主要區(qū)別是，LED燈納米遠(yuǎn)紅外陶瓷基板為杯形，底板1為杯形基板的杯底，側(cè)壁2為杯形基板的杯身。圖3所示的本發(fā)明實(shí)施例3的LED燈納米遠(yuǎn)紅外陶瓷基板與實(shí)施例2的最大區(qū)別是，杯形LED燈納米遠(yuǎn)紅外陶瓷基板的側(cè)壁2上有許多個(gè)通風(fēng)孔201，這樣杯形LED燈納米遠(yuǎn)紅外陶瓷基板底板1向腔體內(nèi)散發(fā)的熱量能夠通過空氣的對流傳導(dǎo)到腔體的外面，改善底板1的散熱效果，進(jìn)一步降低LED晶粒的工作溫度。圖4和5所示的本發(fā)明實(shí)施例4和5的LED燈納米遠(yuǎn)紅外陶瓷基板與實(shí)施例3的區(qū)別是杯形LED燈納米遠(yuǎn)紅外陶瓷基板向上收口，也就是說，側(cè)壁2的上口小于側(cè)壁2的下口，不僅有利于杯形LED燈納米遠(yuǎn)紅外陶瓷基板的上口與燈頭連接，而且產(chǎn)品LED燈的造型也更加美觀。實(shí)施例4納米遠(yuǎn)紅外陶瓷基板的形狀為半球形，實(shí)施例5納米遠(yuǎn)紅外陶瓷基板的形狀為截錐形。本發(fā)明實(shí)施例6LED燈的結(jié)構(gòu)如圖6所示。LED燈包括納米遠(yuǎn)紅外陶瓷基板，LED 晶粒4、燈頭5和電源6，納米遠(yuǎn)紅外陶瓷基板可以是實(shí)施例1至5中任何一種形狀燈納米遠(yuǎn)紅外陶瓷基板，并采用LED燈遠(yuǎn)紅外納米遠(yuǎn)紅外陶瓷基板。圖6中示出的是實(shí)施例4中半球形的納米遠(yuǎn)紅外陶瓷基板。LED晶粒4封裝在LED燈遠(yuǎn)紅外納米遠(yuǎn)紅外陶瓷基板底板 1的底面上，與印刷電路的布線電連接；燈頭5固定在杯形LED燈遠(yuǎn)紅外納米遠(yuǎn)紅外陶瓷基板側(cè)板2的上端；電源6布置在杯形LED燈遠(yuǎn)紅外納米遠(yuǎn)紅外陶瓷基板的內(nèi)腔中。燈罩7和光學(xué)透鏡8的外緣固定在LED燈遠(yuǎn)紅外納米遠(yuǎn)紅外陶瓷基板底板1的外緣，并布置在LED晶粒4的下方。本發(fā)明LED燈遠(yuǎn)紅外納米遠(yuǎn)紅外陶瓷基板為半球形，有較大的側(cè)壁2，在底板1面積不變的情況下，加大了納米遠(yuǎn)紅外陶瓷基板的散熱面積，而且采用遠(yuǎn)紅外納米遠(yuǎn)紅外陶瓷基板，可以有效地提高納米遠(yuǎn)紅外陶瓷基板的散熱效果；雖然納米遠(yuǎn)紅外陶瓷基板的散熱面積較大，但底板1面積較小，可以有效地減小LED燈產(chǎn)品的總體尺寸。以上各實(shí)施例的LED燈遠(yuǎn)紅外納米遠(yuǎn)紅外陶瓷基板可以按以下工藝制成1)選用遠(yuǎn)紅外材料在氧化鈦(TiO)、千枚巖、黑電氣石、神山麥飯石、桂陽石、石英(Si02)、火山巖、氧化鋁(A1203)、氧化鎂(MgO)、氧化鋅(SiO)等高負(fù)離子材料中選取一種或多種；在以上選取材料中，有效物含量為30% 60%，一般為40%左右。(在這里，有效物質(zhì)含量是指在所所使用材料中起作用的材料含量的重量百分比，例如在氧化鈦中，其起作用的物質(zhì)是TiO，但是所添加的氧化鈦材料中，并不是純度為100%的TiO，因?yàn)楦呒兌鹊腡iO價(jià)格太高，在純度沒有嚴(yán)格要求的情況下，使用的是一般工業(yè)級，含TiO有效成分達(dá)到30% 60%就可以了。)2)將上述選取的納米遠(yuǎn)紅外材料經(jīng)碾磨，使粒徑至40 IOOnm范圍內(nèi)，成為納米遠(yuǎn)紅外材料母粒?？捎谩胺肿雍Y”或高倍顯微鏡檢測其粒徑。3)按重量百分比將80% 97%陶瓷材料與3% 20%納米遠(yuǎn)紅外材料母?；旌险{(diào)配成納米遠(yuǎn)紅外陶瓷電路基板的原料，陶瓷材料可以是石英、長石、氧化鋁的硬質(zhì)高嶺土中的一種或多種。4)設(shè)計(jì)納米遠(yuǎn)紅外陶瓷電路基板上設(shè)計(jì)電路引線和LED焊盤處凹下0. 1 0. 5mm 深壓模，并對納米遠(yuǎn)紅外陶瓷基板上的電路引線和LED焊盤等凹處進(jìn)行粗化設(shè)計(jì)。
5)將納米遠(yuǎn)紅外陶瓷電路基板的原料壓制成型。6)將壓制成型的遠(yuǎn)紅外陶瓷電路基板，經(jīng)1200 1600°C高溫煅燒而成納米遠(yuǎn)紅外陶瓷基板。7)對納米遠(yuǎn)紅外陶瓷基板上的電路引線和LED焊盤等凹處表面用鹽酸，敏化鹽， EP236等進(jìn)行活化處理，以便進(jìn)行非金屬鍍銅。8)在電鍍槽中進(jìn)行非金屬鍍銅(常溫18°C 40°C ；硫酸銅濃度160 200g/L ；硫酸濃度50 70g/L ；陰極電流密度2 5A/dm2電鍍時(shí)間10 20min)，即制成納米遠(yuǎn)紅外陶瓷電路基板。9)在納米遠(yuǎn)紅外陶瓷電路基板上進(jìn)行常規(guī)的“固晶”(固定LED芯片)、“焊線”(將 LED的正極和負(fù)極分別與遠(yuǎn)紅外陶瓷電路基板上的線路用金線焊接)、“點(diǎn)膠”(將熒光粉和硅膠的配制膠液按設(shè)置的量置于LED芯片上)，即成為LED遠(yuǎn)紅外陶瓷電路基板。用于各種 LED燈具上。納米遠(yuǎn)紅外材料能輻射遠(yuǎn)紅外線的材料能集中發(fā)射波長范圍為2μπι 25μπι 的遠(yuǎn)紅外線，其中8μπι 15μπι范圍的法向光譜比輻射率達(dá)到85% 90%以上；在波長 2-18 μ m范圍內(nèi)的紅外發(fā)射率高達(dá)92%。輻射功率的密度為0. #/cm2 ；所以遠(yuǎn)紅外礦物晶體輻射的遠(yuǎn)紅外線可以用于LED的輻射散熱，將LED芯片(高溫區(qū))發(fā)出的熱能轉(zhuǎn)換成遠(yuǎn)紅外光能向常溫空氣(低溫區(qū))中輻射，有效提高LED燈的散熱效果。
權(quán)利要求
1.一種LED燈陶瓷基板，包括底板，所述底板的底面包括金屬化的電路布線，其特征在于，包括與所述底板一體的側(cè)壁，所述側(cè)壁的下端與底板的外緣連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED燈陶瓷基板，其特征在于，所述的LED燈陶瓷基板為杯形，所述的底板為杯形基板的杯底，所述的側(cè)壁為杯形基板的杯身。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED燈陶瓷基板，其特征在于，杯形LED燈陶瓷基板側(cè)壁的上口小于或等于側(cè)壁的下口。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED燈陶瓷基板，其特征在于，杯形LED燈陶瓷基板的側(cè)壁上包括復(fù)數(shù)個(gè)通風(fēng)孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一權(quán)利要求所述的LED燈陶瓷基板，其特征在于，所述LED 燈陶瓷基板為LED燈納米遠(yuǎn)紅外陶瓷基板，所述LED燈納米遠(yuǎn)紅外陶瓷基板的主體材料按重量百分比由以下組分組成陶瓷材料80-97%，納米遠(yuǎn)紅外材料3% -20%;所述的陶瓷材料包括石英、長石和氧化鋁硬質(zhì)高嶺土中的一種或多種，所述的納米遠(yuǎn)紅外材料包括氧化鈦、千枚巖、黑電氣石、神山麥飯石、桂陽石、石英、火山巖、氧化鋁、氧化鎂和氧化鋅中的一種或多種，所述的納米遠(yuǎn)紅外材料的有效物含量為30% -60%。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的LED燈陶瓷基板，其特征在于，所述的納米遠(yuǎn)紅外材料的粒徑至 40 lOOnm。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的LED燈陶瓷基板，其特征在于，所述的LED燈遠(yuǎn)紅外陶瓷基板的制作過程包括以下步驟701)按配比稱取原料，并混合均勻；702)將混合好的原料壓制成型，并按設(shè)計(jì)將電路引線和LED焊盤處凹下0.1 0. 5mm 深壓模；703)將壓制成型的基板，在1200 1600°C高溫下煅燒；704)對陶瓷基板上的電路引線和LED焊盤等凹處的表面進(jìn)行活化處理后，進(jìn)行非金屬鍍銅；非金屬鍍銅的工藝是，溫度18°C 40°C，硫酸銅濃度160 200g/L，硫酸濃度50 70g/L,陰極電流密度2 5A/dm2鍍銅時(shí)間10 20min，制成遠(yuǎn)紅外陶瓷電路基板705)在遠(yuǎn)紅外陶瓷電路基板上進(jìn)行常規(guī)的固晶、焊線、點(diǎn)膠處理，即成為LED燈遠(yuǎn)紅外陶瓷電路基板。
8.—種LED燈，包括陶瓷基板，LED晶粒、燈頭和電源，其特征在于，所述的陶瓷基板為權(quán)利要求1所述的LED燈陶瓷基板，所述的LED晶粒封裝在LED燈陶瓷基板的底面，與所述的電路布線電連接；所述的燈頭固定在LED燈陶瓷基板側(cè)板的上端。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED燈，其特征在于，所述的LED燈陶瓷基板為杯形，所述的燈頭固定在杯形LED燈陶瓷基板的上端；所述的電源布置在杯形LED燈陶瓷基板的內(nèi)腔中。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的LED燈，其特征在于，杯形LED燈陶瓷基板側(cè)壁的上口小于側(cè)壁的下口，杯形LED燈陶瓷基板的側(cè)壁上包括復(fù)數(shù)個(gè)通風(fēng)孔。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種LED燈陶瓷基板和LED燈。LED燈陶瓷基板包括底板和與所述底板一體的側(cè)壁，所述底板的底面包括金屬化的電路布線，所述側(cè)壁的下端與底板的外緣連接。本發(fā)明在底板面積不變的情況下，加大了陶瓷基板的散熱面積，LED燈的散熱效果更好；在陶瓷基板的散熱面積一定的情況下，底板面積較小，可以減小LED燈產(chǎn)品的總體尺寸。用這種陶瓷基板生產(chǎn)的LED燈產(chǎn)品，散熱效果好、尺寸小、重量輕、成本較低。
文檔編號F21Y101/02GK102291927SQ20111011200
公開日2011年12月21日 申請日期2011年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月30日
發(fā)明者馮俊, 蘇遵惠, 賀蘇娟 申請人:深圳市易特照明有限公司