專利名稱：Led燈泡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型公開了一種發(fā)光二極管(Light Emitting Diode, LED)燈泡。
背景技術(shù)：
作為白熾燈的替代品，近來安裝了 LED芯片的LED (Light Emitting Diode, LED) 燈泡正在廣泛地被使用。與白熾燈相比，LED燈泡在降低電力消耗和長效壽命中具有優(yōu)勢。圖14示出了現(xiàn)有LED燈泡的一個(gè)例子(見日本公開公布專利第2010-56059)。 如圖14所示，LED燈泡X包括LED模塊91，外罩92，散熱部件93，和旋入式底座(下稱，底座)95。每個(gè)LED模塊91在其上安裝LED芯片(未顯示)而作為發(fā)光部件。外罩92被配置用來使來自LED模塊91的光透過。外罩92具有大致球形的形狀。散熱部件93被配置來散發(fā)從LED模塊91中產(chǎn)生的熱。散熱部件93由例如鋁構(gòu)成。多個(gè)散熱片(fin)94在散熱部件93上形成以來提高散熱效率。底座95作為用于將LED燈泡X和白熾燈用的，具有插座的照明裝置相連接的部件。隨著多個(gè)散熱片94被提供，散熱部件93可具有復(fù)雜的形狀。并且，在散熱部件93 內(nèi)部應(yīng)該提供空間以來容納用于向LED模塊91提供電力的電線和電子元件。為了一體化形成具有如此結(jié)構(gòu)的散熱部件93，需要對材料例如鋁進(jìn)行壓鑄(die-cast)。這樣的壓鑄工藝在制造LED燈泡X中可導(dǎo)致成本增加。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供了 LED燈泡的多種實(shí)施例，其能提高散熱效率并且降低生產(chǎn)成本。根據(jù)本實(shí)用新型所述實(shí)施例的一個(gè)方面，LED燈泡包括多個(gè)LED芯片；和散熱部件，用來散發(fā)從所述LED芯片中產(chǎn)生的熱。所述散熱部件具有筒狀部，具有與軸方向垂直的等橫截面，和多個(gè)散熱片，每個(gè)散熱片從所述筒狀部起向外突出并在所述軸方向上延伸， 所述散熱片在所述軸方向上具有等厚度。通過這樣的結(jié)構(gòu)，散熱部件可通過擠壓鑄造(extrusion casting)從細(xì)長部件中被制造。擠壓鑄造比壓鑄的成本要低。因此，在確保充分的散熱效率的同時(shí)LED燈泡的制造成本可被降低。根據(jù)本實(shí)用新型的另一實(shí)施例，所述LED燈泡進(jìn)一步包括電路板，用來在其上安裝所述LED芯片，所述電路板在所述軸方向上與所述散熱部件的一端相附著。根據(jù)本實(shí)用新型的另一實(shí)施例，所述筒狀部具有圓筒狀。根據(jù)本實(shí)用新型的另一實(shí)施例，所述多個(gè)散熱片以所述筒狀部的中心軸為中心徑向配置，并且在與所述軸方向垂直的徑向方向上的所述多個(gè)散熱片的尺寸隨著其靠近所述 LED芯片而逐漸增大。根據(jù)本實(shí)用新型的另一實(shí)施例，所述LED燈泡進(jìn)一步包括電源供應(yīng)單元，用來向所述LED芯片提供電力，所述電源供應(yīng)單元配置在所述筒狀部中。[0012]根據(jù)本實(shí)用新型的另一實(shí)施例，所述散熱部件由鋁制成。根據(jù)本實(shí)用新型的另一實(shí)施例，所述LED燈泡進(jìn)一步包括底座，與和所述LED芯片相對的所述散熱部件的另外一端相附著。根據(jù)本實(shí)用新型的另一實(shí)施例，所述LED燈泡進(jìn)一步包括外罩，用來圍住所述LED 芯片并且使從所述LED芯片中產(chǎn)生的光透過。根據(jù)本實(shí)用新型的另一實(shí)施例，在所述外罩的內(nèi)表面上實(shí)施表面粗化處理。在所述外罩的外表面上可實(shí)施表面粗化處理。參考所附附圖，從下述詳細(xì)的說明中，本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例的其他特征和優(yōu)勢將會(huì)變得更加明顯。

圖1是示出根據(jù)本實(shí)用新型的LED燈泡的一個(gè)實(shí)施例的前視圖。圖2是示出沿圖1的II-II線的橫截面視圖。圖3是示出沿圖1的III-III線的橫截面視圖。圖4是示出根據(jù)本實(shí)用新型的LED燈泡的一個(gè)實(shí)施例的LED模塊示例的橫截面視圖。圖5是示出根據(jù)本實(shí)用新型的LED燈泡的一個(gè)實(shí)施例的散熱部件示例的平面圖。圖6是示出根據(jù)本實(shí)用新型的LED燈泡的一個(gè)實(shí)施例的散熱部件示例的前視圖。圖7是示出根據(jù)本實(shí)用新型的LED燈泡的一個(gè)實(shí)施例的散熱部件示例的底層平面圖。圖8是示出沿圖6的VIII-VIII線的橫截面視圖。圖9是示出根據(jù)本實(shí)用新型的LED燈泡的一個(gè)實(shí)施例的電源供應(yīng)單元的電路板及安裝在其上的電子元件的前視圖。圖10是示出根據(jù)本實(shí)用新型的LED燈泡的一個(gè)實(shí)施例的電源供應(yīng)單元的電路板及安裝在其上的電子元件的后視圖。圖11是示出根據(jù)本實(shí)用新型的LED燈泡制造方法的一個(gè)實(shí)施例的在切割工藝中的細(xì)長部件的透視圖。圖12是示出根據(jù)本實(shí)用新型的LED燈泡制造方法的一個(gè)實(shí)施例的在切割工藝中的截短部件的前視圖。圖13是示出根據(jù)本實(shí)用新型的LED燈泡制造方法的一個(gè)實(shí)施例的組裝過程的前視圖。圖14是示出現(xiàn)有LED燈泡示例的前視圖。
具體實(shí)施方式
在下文中，將參考附圖對本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的說明。圖1、2和圖3示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的LED燈泡的示例。如圖1、2 和3所示，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的LED燈泡A包括電路板1，多個(gè)LED模塊2，外罩 3，支架4，散熱部件5，電源供應(yīng)單元6和旋入式底座7 (下稱，底座)。作為白熾燈的替代品，LED燈泡A在白熾燈用的具有插座的照明裝置中被使用。[0033]電路板1被配置用來支持LED模塊2。電路板1具有由例如玻璃環(huán)氧樹脂制成的主體，和形成在所述主體上的布線?；蛘撸谝恍?shí)施例中，電路板1可具有由例如鋁制成的主體、形成在主體上的絕緣層和形成在絕緣層上的布線。如圖3所示，在此實(shí)施例中，電路板1具有大致為正方形的形狀。參考圖2和圖3，多個(gè)附著孔11形成在電路板1上。附著孔11的作用是將電源供應(yīng)單元6和電路板1互相附著在一起。LED模塊2作為發(fā)出例如白光的發(fā)光元件。如圖3所示，在本實(shí)施例中，例如，四個(gè) LED模塊2被安裝在電路板1的四個(gè)角上。如圖4所示，每個(gè)LED模塊2包括LED芯片21， 基板22，導(dǎo)線23和封裝樹脂24。或者，每個(gè)LED模塊2可含有用來發(fā)出紅光、綠光或藍(lán)光的發(fā)光元件。LED芯片21作為LED模塊2的光源。LED芯片21可具有由例如GaN系半導(dǎo)體制成的η型半導(dǎo)體層、P型半導(dǎo)體層和介于η型半導(dǎo)體層和P型半導(dǎo)體層之間的活性層。LED 芯片21被配置用來發(fā)出例如藍(lán)光?；?2被配置用來支持LED芯片21?；?2可具有由例如玻璃環(huán)氧樹脂制成的主體和形成在主體上的布線。所述布線包括用于安裝LED芯片 21的區(qū)域和作為用于表面安裝LED模塊2的安裝電極的區(qū)域。導(dǎo)線23由例如金制成。導(dǎo)線23被配置用來將LED芯片21的上表面和布線互相電連接。封裝樹脂M覆蓋LED芯片21和導(dǎo)線23。例如，封裝樹脂M由例如透明環(huán)氧樹脂或硅樹脂與熒光物質(zhì)相混合的材料而制成。例如，熒光物質(zhì)被從LED芯片21中發(fā)出的藍(lán)光所激勵(lì)從而發(fā)出黃光。從熒光物質(zhì)發(fā)出的黃光和從LED芯片21中發(fā)出的藍(lán)光互相混合在一起從而產(chǎn)生白光?；蛘?，在一些實(shí)施例中，封裝樹脂M由透明環(huán)氧樹脂或硅樹脂與熒光物質(zhì)相混合而制成，熒光物質(zhì)被藍(lán)光所激勵(lì)從而產(chǎn)生紅光或綠光。外罩3可用來保護(hù)LED模塊2。外罩3由例如透明或半透明樹脂制成。在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，外罩3被配置為具有作為長軸方向的軸方向Na的半橢球。如圖3所示， 外罩3的外表面32可具有平滑表面。另一方面，外罩3的內(nèi)表面31可具有經(jīng)過表面粗化處理而形成的粗糙表面。例如，表面粗化處理可以在用于制備形成外罩3的拉膜(die)的一部分上通過進(jìn)行噴丸處理(shot-blasting treatment)而實(shí)現(xiàn)。被進(jìn)行噴丸處理的部分與所述外罩3的內(nèi)表面31相對應(yīng)?；蛘撸谝恍?shí)施例中，表面粗化處理除了在內(nèi)表面31 上進(jìn)行外還可進(jìn)一步地在外表面32上施行。支架4用作在外罩3和散熱部件5之間實(shí)現(xiàn)簡易的連接。在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，支架4由樹脂制成且具有環(huán)形。散熱部件5被配置用來散發(fā)從LED模塊2中產(chǎn)生的熱。散熱部件5包括筒狀部51， 多個(gè)散熱片52和臺(tái)座部53。根據(jù)本實(shí)施例的散熱部件5由例如鋁制成且經(jīng)由下述的擠壓鑄造(extrusion casting)形成。筒狀部51被配置成具有在軸方向Na上延伸的中心軸的筒狀形狀。在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，筒狀部51形成為圓筒形形狀。筒狀部51被形成為在軸方向Na上具有能覆蓋散熱部件5的全部長度的長度。與軸方向Na相垂直的筒狀部51的橫截面在軸方向Na上可具有等形狀。散熱片52以筒狀部51的中心軸為中心從筒狀部51起沿徑向方向Nd徑向形成。 如圖5、圖7和圖8所示，當(dāng)從軸方向Na看的時(shí)候，在軸方向Na上的各個(gè)散熱片52的厚度是相等的。并且，沿軸方向Na在每兩個(gè)相鄰的散熱片52之間形成空隙。如圖2和圖6所示，在徑向方向Nd上的散熱片52的尺寸在軸方向Na上隨著接近LED模塊2 (LED芯片21) 而逐漸變大。臺(tái)座部53被安置在軸方向Na上的散熱部件5的末端部分。臺(tái)座部53在軸方向 Na上從散熱片52中稍微突出。如圖5、6和7所示，臺(tái)座部53通過在軸方向Na上將與在徑向方向Nd上的筒狀部51的中心軸相靠近的筒狀部51和散熱片52的一部分延伸而形成。 臺(tái)座部53被配置用來支持電路板1。電源供應(yīng)單元6被配置用來向LED模塊2(LED芯片21)提供電力。電源供應(yīng)單元6包括電路板61，多個(gè)電子元件62和殼63。電路板61由例如玻璃環(huán)氧樹脂制成。在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，電路板61被配置成為具有在作為縱向方向的軸方向Na上延伸的長方形形狀。電子元件62用于向LED模塊2(LED芯片21)提供電力。如圖9和10所示， 電子元件62被安裝在電路板61的前面和背面上。電子元件62包括，例如，控制集成電路 (Integrated Circuit, IC)，電容器，線圈，芯片電阻器和二極管等。殼63由例如半透明樹脂制成。殼63包括筒狀部63a，旋擰部63b，和多個(gè)突起63c。 筒狀部63a配置為一個(gè)具有底部的圓柱形，其軸方向平行于軸方向Na。筒狀部63a被配置來包含電路板61和電子部件62。旋擰部6 相對于筒狀部63a在軸方向Na上向下形成。 旋擰部6 被配置成具有外螺紋的形狀，其與底座7旋擰結(jié)合。殼63的筒狀部63a的外直徑比散熱部件5的筒狀部51的內(nèi)直徑略小。因此，在電源供應(yīng)單元6中，殼63的筒狀部63a，安置在筒狀部63a內(nèi)部的電路板61和電子元件62 被容納在散熱部件5的筒狀部51中。突起63c被配置用來固定電路板1。突起63c插入到電路板1的附著孔11中。從附著孔11中冒出的突起63c的一部分被熱烤因此可牢固地將電路板1和殼63相固定。底座7作為一個(gè)與符合日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS(Japanese Industrial Mandard)的通常用燈泡用的具有插座的發(fā)光裝置相連接的部件。底座7被配置用來滿足日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的規(guī)格例如E17，E^等。底座7通過旋擰結(jié)合與電源供應(yīng)單元6的殼63的旋擰部63b 相結(jié)合。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的另一方面，用于制造LED燈泡的方法包括通過擠壓鑄造形成細(xì)長部件，其中所述細(xì)長部件包括筒狀部，具有與軸方向垂直的等橫截面，和多個(gè)散熱片，每個(gè)散熱片從所述筒狀部起向外突出并在所述軸方向上延伸，所述散熱片在所述軸方向上具有等厚度；在與所述軸方向垂直的橫截面上切割所述細(xì)長部件，以形成散熱部件；和將LED芯片安裝在所述散熱部件上。根據(jù)本實(shí)用新型的另一實(shí)施例，所述筒狀部具有圓筒狀。根據(jù)本實(shí)用新型的另一實(shí)施例，所述多個(gè)散熱片以所述筒狀部的中心軸為中心徑
向配置。根據(jù)本實(shí)用新型的另一實(shí)施例，所述安裝LED芯片進(jìn)一步包括將所述LED芯片附著在電路板上；和在所述軸方向上將所述電路板與所述散熱部件的一端相固定。根據(jù)本實(shí)用新型的另一實(shí)施例，制造LED燈泡的方法進(jìn)一步包括切割所述散熱部件，使所述散熱片的一端的尺寸在所述軸方向上大于所述散熱片的另外一端的尺寸。根據(jù)本實(shí)用新型的另一實(shí)施例，制造LED燈泡的方法進(jìn)一步包括在所述筒狀部內(nèi)容納電源供應(yīng)單元，所述電源供應(yīng)單元用來向所述LED芯片提供電力。[0054]根據(jù)本實(shí)用新型的另一實(shí)施例，鋁被用于所述擠壓鑄造。根據(jù)本實(shí)用新型的另一實(shí)施例，制造LED燈泡的方法進(jìn)一步包括將底座與和所述LED芯片相對的所述散熱部件的另外一端相附著。以下將參考附圖對制造LED燈泡A的方法的示例進(jìn)行說明。首先，圖11中所示的細(xì)長部件5A被形成。細(xì)長部件5A包括筒狀部51A和多個(gè)散熱片52A。與軸方向Na垂直的細(xì)長部件5A的橫截面在軸方向Na上具有等形狀。筒狀部 51A配置為具有中心軸跟隨軸方向Na的圓柱形形狀。散熱片52A以所述筒狀部51A的中心軸為中心徑向配置。細(xì)長部件5A通過擠壓鑄造形成。例如，由鋁制成的鋼坯(billet)從具有與細(xì)長部件5A的橫截面相對應(yīng)的橫截面的拉膜(die)中被擠壓，因此可連續(xù)地形成細(xì)長部件5A。之后，細(xì)長部件5A沿切面Cp進(jìn)行切割。切面Cp與軸方向Na垂直且按定距配置。 采用這種方法，細(xì)長部件5A被分割成圖12所示的多個(gè)截短部件5B。接著，截短部件5B的筒狀部51B和散熱片52B沿圖12所示的切割線CI (點(diǎn)虛線) 進(jìn)行切割。使用例如導(dǎo)線來實(shí)施此切割工藝。沿切割線CI的切割工藝在截短部件5B上沿所有徑向方向進(jìn)行。通過這種方法，圖5至8所示的散熱部件5可被獲取。然后，如圖13所示，電源供應(yīng)單元6被插入到散熱部件5中。電源供應(yīng)單元6的突起63c和電路板1互相固定在一起以使電路板1與散熱部件5的臺(tái)座部53相連接。并且，外罩3通過支架4與散熱部件5相連接。底座7與電源供應(yīng)單元6的旋擰部6 相連接。通過上述的組裝過程，圖1至3所示的LED燈泡A可被獲取。下文，將對LED燈泡A的操作進(jìn)行詳細(xì)說明。結(jié)合本實(shí)施例，所述散熱部件5具有筒狀部，具有與軸方向垂直的等橫截面，和多個(gè)散熱片，每個(gè)散熱片從所述筒狀部起向外突出并在所述軸方向上延伸，所述散熱片在所述軸方向上具有等厚度。因此，散熱部件5可從由擠壓鑄造形成的細(xì)長部件5A中被制造。 擠壓鑄造的成本比壓鑄(die casting)的成本低。因此，LED燈泡A的制造成本可被降低。在使用壓鑄的情形下，很難將鑄造材料廣泛地分散到拉膜的所有部位且因此散熱片52的數(shù)目將會(huì)被限制。但相反，根據(jù)使用擠壓鑄造的本實(shí)用新型，則不存在上述問題。因此，大量的散熱片52可被形成并且散熱部件5的散熱效率可被提高。此外，在使用擠壓鑄造的情形下，與壓鑄相比，其能增加散熱部件5的密度。增加的密度可為散熱部件5的熱傳導(dǎo)性的提高做出貢獻(xiàn)因此其能提高散熱部件5的散熱效率。由于在徑向方向Nd上散熱片52的尺寸隨著在軸方向Na上越靠近LED模塊2而變得越大，其能增加靠近LED模塊2的散熱部件5的部分的表面積，由于從LED模塊2產(chǎn)生的熱的原因，此部分比其他部分變得要熱。通過這種方法，散熱部件5的散熱效率可被有效地提高。如上所述，電路板1與臺(tái)座部53相連接從而使熱從LED模塊2向散熱部件5的傳遞可以更有效地進(jìn)行。通過將電源供應(yīng)單元6容納于筒狀部51中，就不需要在軸方向Na上準(zhǔn)備例如一個(gè)專用空間來額外安置電源供應(yīng)單元6。通過這樣的結(jié)構(gòu)，LED燈泡A的小型化可被實(shí)現(xiàn)， 特別的是，在軸方向Na上的尺寸。如上所述，通過在外罩3的內(nèi)表面31上實(shí)施表面粗化處理，當(dāng)光從外罩3的外表面32中發(fā)出的時(shí)候，來自LED模塊2的光被散射。用這種方法，當(dāng)從LED燈泡A的外部看的時(shí)候，每個(gè)LED模塊2 (LED芯片21)可不被認(rèn)作是單獨(dú)的點(diǎn)光源。因此，與現(xiàn)有白熾燈類似，LED燈泡A可被認(rèn)作是光從外罩3的整個(gè)表面發(fā)出的單一光源?；蛘?，在一些實(shí)施例中， 除了在內(nèi)表面31以外，當(dāng)在外罩3的外表面32上也實(shí)施表面粗化處理的時(shí)候，增強(qiáng)的散射效果可被獲取。如上所述，截短部件5B和散熱部件5從通過由鋁擠壓鑄造而制成的細(xì)長部件5A 中被形成。因此，通過改變切面Cp或切割線Cl，能夠很容易地制造在軸方向Na上具有不同尺寸的散熱部件5，或當(dāng)從徑向方向Nd看的時(shí)候具有不同形狀的散熱片52的散熱部件5。根據(jù)本實(shí)用新型的LED燈泡A不局限于上述實(shí)施例。例如，LED燈泡A的各個(gè)組件或單元的詳細(xì)配置可用多種方式進(jìn)行修改。盡管本實(shí)用新型結(jié)合所述示例性實(shí)施例進(jìn)行了描述，但應(yīng)該理解本實(shí)用新型并不局限于公開的示例性實(shí)施例。在上述示例性實(shí)施例中描述的構(gòu)成元素可以被其等同元素所代替或者本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以用各種方法對構(gòu)成其的方法進(jìn)行修改，但所有的代替和修改都應(yīng)是在不脫離由權(quán)利要求定義的本實(shí)用新型實(shí)用新型的精神和范圍的情況下進(jìn)行的。 因此，本實(shí)用新型的范圍并不只局限于上述實(shí)施例或被上述實(shí)施例所限制，且應(yīng)該被理解為只由附加權(quán)利要求和等同要求所限定。
權(quán)利要求1.一種發(fā)光二極管LED燈泡，包括 多個(gè)LED芯片；和散熱部件，用來散發(fā)從所述LED芯片中產(chǎn)生的熱， 所述散熱部件具有筒狀部，具有與軸方向垂直的等橫截面，和多個(gè)散熱片，每個(gè)散熱片從所述筒狀部起向外突出并在所述軸方向上延伸，所述散熱片在所述軸方向上具有等厚度。
2.如權(quán)利要求1所述的LED燈泡，進(jìn)一步包括電路板，用來在其上安裝所述LED芯片， 其特征在于，所述電路板在所述軸方向上與所述散熱部件的一端相附著。
3.如權(quán)利要求1所述的LED燈泡，其特征在于，所述筒狀部具有圓筒狀。
4.如權(quán)利要求1所述的LED燈泡，其特征在于，所述多個(gè)散熱片以所述筒狀部的中心軸為中心徑向配置。
5.如權(quán)利要求4所述的LED燈泡，其特征在于，在與所述軸方向垂直的徑向方向上的所述多個(gè)散熱片的尺寸隨著其靠近所述LED芯片而逐漸增大。
6.如權(quán)利要求1所述的LED燈泡，進(jìn)一步包括電源供應(yīng)單元，用來向所述LED芯片提供電力，其特征在于，所述電源供應(yīng)單元配置在所述筒狀部中。
7.如權(quán)利要求1所述的LED燈泡，其特征在于，所述散熱部件由鋁制成。
8.如權(quán)利要求1所述的LED燈泡，進(jìn)一步包括底座，與和所述LED芯片相對的所述散熱部件的另外一端相附著。
9.如權(quán)利要求1所述的LED燈泡，進(jìn)一步包括外罩，用來圍住所述LED芯片并且使從所述LED芯片中產(chǎn)生的光透過。
10.如權(quán)利要求9所述的LED燈泡，其特征在于，在所述外罩的內(nèi)表面上實(shí)施表面粗化處理。
11.如權(quán)利要求10所述的LED燈泡，其特征在于，在所述外罩的外表面上實(shí)施表面粗化處理。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種LED燈泡，包括多個(gè)LED芯片；和散熱部件，用來散發(fā)從所述LED芯片中產(chǎn)生的熱。所述散熱部件具有筒狀部，具有與軸方向垂直的等橫截面，和多個(gè)散熱片，每個(gè)散熱片從所述筒狀部起向外突出并在所述軸方向上延伸，所述散熱片在所述軸方向上具有等厚度。
文檔編號F21S2/00GK202302795SQ20112027011
公開日2012年7月4日 申請日期2011年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月22日
發(fā)明者伊垣勝, 家本貴生, 清水裕剛 申請人:羅姆股份有限公司