專利名稱：半導(dǎo)體照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及照明裝置，尤其涉及一種半導(dǎo)體照明裝置。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體光源(LED)作為一種新型光源以其環(huán)保、節(jié)能、長壽等優(yōu)勢正逐步取代傳統(tǒng)光源的地位，被廣泛運(yùn)用在各種照明領(lǐng)域中，但隨著現(xiàn)有市面上的LED照明產(chǎn)品的日益豐富，使用者逐漸發(fā)現(xiàn)幾個問題，首先照明燈具通常由光源與燈具組成，如LED筒燈。而LED光源由于其自身具有需要散熱及驅(qū)動電源支持等設(shè)計上的必要特性，同時生產(chǎn)企業(yè)各有所長，因此企業(yè)間，同類型產(chǎn)品之間通常沒有考慮到互通的可能性，因此將造成當(dāng)一家企業(yè)的照明產(chǎn)品燈具未壞而光源損壞時，無法采用其他企業(yè)的LED光源進(jìn)行替代，反之亦如此，因此除非整燈更換，否則將無法選擇地繼續(xù)使用該企業(yè)的LED光源產(chǎn)品，這不但限制了消費(fèi)者的選擇，同時也不利于市場競爭，對于消費(fèi)者來說更不經(jīng)濟(jì)，是一種浪費(fèi)。其次由于此類照明產(chǎn)品通常光源與燈具相互結(jié)合一體化設(shè)計，當(dāng)LED光源損壞時，普通消費(fèi)者面對著眾多的電子零部件，自身根本難以了解損壞的原因，更不可能自行替換或維修，而只能請求企業(yè)返廠維修或丟棄，這不但增加了消費(fèi)者維修成本，同時也增加了時間成本，對消費(fèi)者帶來了諸多的不便。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種模塊化、可整體更換的半導(dǎo)體照明裝置。一種半導(dǎo)體照明裝置，包括一殼體，其兩端開口，其內(nèi)部容納有一光學(xué)模塊、一光源模塊、一驅(qū)動電子模塊以及一熱處理模塊。所述光學(xué)模塊設(shè)置在所述殼體內(nèi)中軸位置，且該光學(xué)模塊頂部與該殼體前端相連，所述光源模塊置于所述光學(xué)模塊底部且出光朝向該殼體前端開口，所述驅(qū)動電子模塊箍在該光學(xué)模塊外壁，所述熱處理模塊墊于該光源模塊底部，并封閉所述殼體后端開口。在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述驅(qū)動電子模塊與光源模塊之間形成有間隔。在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述殼體包括可分離連接在一起的上殼體和下殼體，下殼體包括一呈環(huán)形的連接板及從連接板的內(nèi)邊緣基本垂直延伸而出的凸管，且延伸方向遠(yuǎn)離上殼體；所述光學(xué)模塊的至少一部分收容在所述凸管內(nèi)，所述凸管末端形成所述殼體后端開□。在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述殼體包括可分離連接在一起的上殼體和下殼體，所述上殼體包括呈環(huán)形的上端面及從上端面外邊緣處基本垂直延伸而出的側(cè)壁。在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述光學(xué)模塊包括光學(xué)杯，所述光學(xué)杯大致呈中空、兩端開口的圓臺形，所述光學(xué)杯朝向所述上端面的上杯口邊緣與所述上端面的內(nèi)邊緣處可分離連接，以固定光學(xué)杯于上殼體的中軸部。在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述光學(xué)杯杯體外壁上設(shè)置有至少兩個固定柱，所述熱處理模塊固定在固定柱末端。[0011 ] 在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述驅(qū)動電子模塊包括呈環(huán)形的電路基板和設(shè)置在電路基板上的電子器件，所述電路基板緊箍在光學(xué)杯外壁上；所述下殼體包括一呈環(huán)形的連接板及從連接板的內(nèi)邊緣基本垂直延伸而出的凸管，且延伸方向遠(yuǎn)離上殼體；所述凸管的末端形成所述殼體后端開口。在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述連接板上靠近其外邊緣處還朝向上殼體垂直延伸而出一連接環(huán)壁，所述連接板的外徑大于上殼體側(cè)壁的外徑，所述連接環(huán)壁的外徑小于上殼體側(cè)壁的內(nèi)徑，所述電路基板抵靠連接環(huán)壁末端。在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述電子器件中較大的電子元件設(shè)置在電路基板的朝向上殼體的上端面的一側(cè)，電子器件中較小的電子器件的至少一部分設(shè)置在電路基板的另一側(cè)。在優(yōu)選的實(shí)施例中，光源模塊的出光部分設(shè)置在光學(xué)杯之下杯口處，并與所述驅(qū)動電子模塊電連接，其底面貼附于熱處理模塊上。本實(shí)用新型的半導(dǎo)體照明裝置以光學(xué)模塊為立柱，承受來自殼體兩端及熱處理模塊的作用力，使半導(dǎo)體照明裝置更牢固，不易因來自外側(cè)的壓力過大而塌陷導(dǎo)致照明裝置損壞。此外，可通過將殼體后端設(shè)置為GX53等現(xiàn)有電源和機(jī)械接口，使半導(dǎo)體照明裝置可兼容傳統(tǒng)燈具接口并與之相適配，同時還能夠兼容目前專為半導(dǎo)體照明裝置設(shè)計的具有外置散熱裝置的燈具(外置散熱裝置與熱處理模塊相貼)，不但解決了半導(dǎo)體光源互換性問題，還向下兼容了傳統(tǒng)光源燈具，同時也滿足了適配現(xiàn)有半導(dǎo)體照明燈具的需求，方便了使用者僅通過如同傳統(tǒng)燈泡般的旋鈕，即可單手便捷更換此類半導(dǎo)體光源產(chǎn)品。

圖I為一實(shí)施例的半導(dǎo)體照明裝置的爆炸圖。圖2為圖I的半導(dǎo)體照明裝置的部分剖斷圖，其中半導(dǎo)體照明裝置與連接鎖環(huán)連
接在一起。圖3為圖I的半導(dǎo)體照明裝置的另一視角的部分剖斷圖，其中半導(dǎo)體照明裝置未連接連接鎖環(huán)。圖4為圖I中半導(dǎo)體照明裝置的部分分解圖。圖5為另一實(shí)施例的半導(dǎo)體照明裝置的部分剖斷圖。圖6為又一實(shí)施例的半導(dǎo)體照明裝置的部分剖斷圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合具體實(shí)施例及附圖對本實(shí)用新型半導(dǎo)體照明裝置作進(jìn)一步詳細(xì)描述。如圖I至圖4所示，一較佳實(shí)施例中，本實(shí)用新型的半導(dǎo)體照明裝置主要包括殼體
I、光學(xué)模塊2、驅(qū)動電子模塊3、光源模塊4和熱處理模塊5。殼體I兩端開口，外形可大體呈圓柱形、方柱形或三棱柱形，光學(xué)模塊2、驅(qū)動電子模塊3、光源模塊4及至少一部分熱處理模塊5置于殼體I內(nèi)，以形成一整體照明裝置。本實(shí)施例中，殼體I包括可分離連接在一起的上殼體11和下殼體12。上殼體11呈圓柱形，其包括呈環(huán)形的上端面111及從上端面111外邊緣處基本垂直延伸而出的側(cè)壁112，上端面中心處形成有出光口 13，且出光口 13內(nèi)邊緣設(shè)有環(huán)卡槽131。側(cè)壁112的末端(不與上端面相連的一端)設(shè)有大于出光口 13直徑的連接口 14，其中連接口 14內(nèi)壁上向內(nèi)凹陷形成有環(huán)形扣槽141 (見圖3)。下殼體12包括一呈環(huán)形的連接板15及從連接板15的內(nèi)邊緣基本垂直延伸而出的凸管16,且延伸方向遠(yuǎn)離上殼體11?？拷B接板15的外邊緣處還朝向上殼體11垂直延伸而出一連接環(huán)壁151。其中連接板15的外徑大于上殼體11之連接口 14內(nèi)徑，連接環(huán)壁151的外徑小于連接口 14的內(nèi)徑，且連接環(huán)壁151外壁設(shè)有等距間隔的與扣槽141相匹配的多個卡扣152，藉此當(dāng)連接環(huán)壁151插入上殼體之連接口 14時，連接板15將抵住上殼體11之連接口 14下沿，同時各個卡扣152將扣入扣槽141中，從而使上殼體11與下殼體12形成扣合連接。此外，連接板15上靠近其外邊緣處還對稱地設(shè)有兩個接電孔121。光學(xué)模塊2包括光學(xué)元件22和光學(xué)杯21。光學(xué)元件22連接于出光口 13處形成封口，以處理從出光口 13處射出的光線。根據(jù)不同的出光需求,光學(xué)兀件22為擴(kuò)散板、突光板(remote phosphor)、光學(xué)透鏡中的一個或多個的互組合之兀件。光學(xué)杯21大致呈圓臺形，且為中空、兩端開口，其壁面具有弧度，且內(nèi)杯面經(jīng)過光學(xué)處理，例如根據(jù)需要制成漫反射面或全反射面并具有特定弧度以實(shí)現(xiàn)預(yù)定光學(xué)反射效果。光學(xué)杯21朝向出光口 13的第一側(cè)設(shè)有一上杯口 211,且上杯口 211杯口邊緣形成一固定環(huán)213用于與上殼體11之卡槽131適配，以固定光學(xué)杯21于上殼體11中軸部。光學(xué)杯21朝向連接板15的第二側(cè)設(shè)有直徑小于上杯口 211的下杯口 212，以引導(dǎo)光源模塊4發(fā)出的光在該光學(xué)杯21內(nèi)進(jìn)行預(yù)設(shè)的光學(xué)反射，并最終朝向所述上杯口 211處射去。其中，二個(其它實(shí)施例中可為二個以上)固定柱214被對稱地設(shè)置在光學(xué)杯21杯體外壁上，為與熱處理模塊5連接做準(zhǔn)備。值得一提的是光學(xué)杯21被設(shè)計成用于支撐整個半導(dǎo)體照明裝置的立柱，其被設(shè)置在上殼體11與下殼體12內(nèi)的中軸位置，并承擔(dān)來自上殼體11、下殼體12及熱處理模塊5對其施加的作用力。本實(shí)施例中，采用了非隔離式結(jié)構(gòu)的驅(qū)動電子模塊3，相對采用隔離式結(jié)構(gòu)來說，進(jìn)一步降低了制造成本，縮小了體積，并提高了電源輸入輸出效率。驅(qū)動電子模塊3主要包括電路基板32和設(shè)置在電路基板上的電子器件31。電路基板32呈環(huán)形，其中心設(shè)有一開口 33，通過開口 33可使電路基板32箍在光學(xué)杯21外。電路基板32的外徑大于下殼體12之連接環(huán)壁151內(nèi)壁直徑，從而當(dāng)上殼體11與下殼體12連接時，電路基板32還架在(抵靠)連接環(huán)壁151上，使驅(qū)動電子模塊3的位置更穩(wěn)固，不易移動。其中值得一提的是為了使電路基板32能夠在殼體I內(nèi)固定，電路基板32之開口33具有一個預(yù)設(shè)尺寸，即該開口 33直徑小于光學(xué)杯21之上杯口 211外徑，大于下杯口 212外徑。且當(dāng)上殼體11與下殼體12卡扣連接完畢時，下殼體12之連接環(huán)壁151將正好托起電路基板32至光學(xué)杯21之上杯口 211與下杯口 212之間一不可移動的極限位置，以此形成固定。請同時參考圖3，電子器件31之較大的電子元件34設(shè)置在電路基板32上側(cè)，即朝向上殼體11的上端面的一側(cè)，并容納在上殼體11內(nèi)，而電子器件31之較小的電子器件35的至少一部分被設(shè)置在電路基板32下側(cè)，并容納在電路基板32、下殼體12之連接環(huán)壁151和連接板15圍成的空間內(nèi)。 此外，本實(shí)施例中，驅(qū)動電子模塊3還包括兩個接頭36，其對應(yīng)插入下殼體12的兩個接電孔121并被固定在其中，藉此與下殼體12的下側(cè)結(jié)構(gòu)形成符合GX53接口標(biāo)準(zhǔn)的連接結(jié)構(gòu)，同時接頭36還與電路基板32電連接，為其導(dǎo)入工作電壓。[0032]光源模塊4的出光部分被設(shè)置在光學(xué)杯21之下杯口 212處,并與驅(qū)動電子模塊3電連接，其底面貼附于熱處理模塊5上。本實(shí)施例中，光源模塊4包括基板42及排布其上的LED 41?；?2，根據(jù)材料與散熱需要不同可選用陶瓷基板、鋁基板等。根據(jù)功率及照明需求不同還可采用COB封裝的單顆LED。其中值得一提的是LED 41在基板42上的排布具有一定的位置關(guān)系，即各個LED 41之間及LED 41與基板42邊緣之間間隔距離至少為4CM，其中置于基板42上的各個LED 41出光對應(yīng)著光學(xué)杯21之下杯口，藉此通過光學(xué)杯21引導(dǎo)并處理光源模塊4出光至光學(xué)元件22處。熱處理模塊5主要包括呈圓形的導(dǎo)熱片51。導(dǎo)熱片51可由鋁，鐵，銅及其合金等高導(dǎo)熱金屬材料制成，其片體上與固定柱214對應(yīng)的位置上設(shè)有兩個連接孔54。導(dǎo)熱片51外圍凹陷形成一臺階狀擋邊53，擋邊53與凸管16對應(yīng)，且擋邊53外徑大于凸管16的內(nèi)徑，從而擋邊53圍繞的部分對凸管16末端開口進(jìn)行封閉。其他實(shí)施例中，可根據(jù)光學(xué)杯21的高度及殼體內(nèi)空間大小需求調(diào)整導(dǎo)熱片51厚度，如形成導(dǎo)熱柱51’(圖5、圖6所示)，以抬高光源模塊4，使其適配光學(xué)杯21的高度及光學(xué)要求，同時增加導(dǎo)熱效率，其中該實(shí)施中導(dǎo)熱柱51’外徑尺寸與凸管16內(nèi)徑適配，根據(jù)該光學(xué)杯21的高度需求，該導(dǎo)熱柱51’可填充滿(圖5)或部分填充(圖6)該凸管16，并在該凸管16下側(cè)開口處形成封閉。其他實(shí)施例中，也可使熱處理模塊的中部固定在凸管16末端從而對凸管16下側(cè)開口處形成封閉。光源模塊4之基板42置于導(dǎo)熱片51頂部藉此進(jìn)行熱傳導(dǎo)，為起到絕緣效果，在導(dǎo)熱片51與基板42之間設(shè)置有一絕緣片52，其中絕緣片52應(yīng)具有導(dǎo)熱及絕緣功能，例如薄片型聚碳酸酯材料或熱縫隙墊材料制成。藉此當(dāng)導(dǎo)熱片51片體頂部嵌入凸管16下側(cè)開口，并通過擋邊53定位后，光學(xué)杯21之各個固定柱214將與導(dǎo)熱片51之各個連接孔54對應(yīng)，并通過螺栓連接，最終封閉下殼體12之凸管16下側(cè)開口，并使各功能模塊緊密固定在該殼體I內(nèi)使整個半導(dǎo)體照明裝置成型。其中值得一提的是，本實(shí)用新型的半導(dǎo)體照明裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是采用熱電分離結(jié)構(gòu)，即在驅(qū)動電器模塊3與熱源之光源模塊4及其熱處理模塊5間隔出一段距離，以形成該驅(qū)動電器模塊3與光源模塊4分隔之結(jié)構(gòu)，防止光源模塊4的工作熱量帶動半導(dǎo)體照明裝置內(nèi)部升溫，影響驅(qū)動電器模塊3之元器件老化，極大地改善驅(qū)動電器模塊3的壽命，同時也使驅(qū)動電器模塊3遠(yuǎn)離了導(dǎo)電器件，提高了電器安全性。此外光學(xué)杯21由于被設(shè)計成承受力學(xué)作用的立柱，因此當(dāng)該半導(dǎo)體照明裝置組裝完成后，光學(xué)杯21通過與導(dǎo)熱片螺栓連接后，將承受住來自該導(dǎo)熱片51之檔邊53與下殼體12之凸管16下側(cè)管邊形成的反作用力，同時也將承受著上殼體11之卡槽131的拉力，及來自電路基板32之開口 33之箍緊力，藉此形成一種組合后的力學(xué)緊固力便于本半導(dǎo)體照明裝置整體緊密固定。此外由于本實(shí)施例中提供的是一種采用導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體照明裝置，因此可對應(yīng)在外部燈具中設(shè)置散熱器，當(dāng)該半導(dǎo)體照明裝置裝入燈具，并插入適配接口，例如GX53接口之連接鎖環(huán)7后，導(dǎo)熱片51將與散熱器導(dǎo)熱面貼附。為了使這種貼附更加緊密便于導(dǎo)熱散熱，通常GX53接口與連接鎖環(huán)7之旋鈕配合后會產(chǎn)生一小段軸向位移，使導(dǎo)熱片51與燈具上設(shè)置的散熱器之導(dǎo)熱面緊貼，并產(chǎn)生一股作用力并朝向與導(dǎo)熱片51連接的光學(xué)杯21，藉此通過這股作用力，抵消或部分抵消了上述半導(dǎo)體照明裝置裝配后的內(nèi)部光學(xué)杯21上的力。值得一提的是這種設(shè)計是為了，當(dāng)該半導(dǎo)體照明裝置被安裝在適配燈具并工作后，會產(chǎn)生一定的工作熱量，而這股熱量會帶來材料膨脹，因此為了防止在工作狀態(tài)下的半導(dǎo)體
照明裝置之材料熱膨脹后，過分相互擠拉產(chǎn)生崩裂或損壞，本實(shí)用新型經(jīng)過反復(fù)設(shè)計測試后，從而得出了這種能夠在工作狀態(tài)下平衡內(nèi)部力學(xué)關(guān)系，并留有部分的熱膨脹空間的設(shè)計，同時在非工作狀態(tài)下及單品狀態(tài)下保持內(nèi)部緊密固定防止由內(nèi)部零件晃動松散而造成的廣品損壞情況。雖然對本實(shí)用新型的描述是結(jié)合以上具體實(shí)施例進(jìn)行的，但是，熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員能夠根據(jù)上述的內(nèi)容進(jìn)行許多替換、修改和變化、是顯而易見的。因此，所有這樣的替代、改進(jìn)和變化都包括在附后的權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種半導(dǎo)體照明裝置，包括一殼體，其兩端開口，其內(nèi)部容納有一光學(xué)模塊、一光源模塊、一驅(qū)動電子模塊以及一熱處理模塊的至少一部分，其特征在于所述光學(xué)模塊設(shè)置在所述殼體內(nèi)中軸位置，且該光學(xué)模塊頂部與該殼體前端相連，所述光源模塊置于所述光學(xué)模塊底部且出光朝向該殼體前端開口，所述驅(qū)動電子模塊箍在該光學(xué)模塊外壁，所述熱處理模塊墊于該光源模塊底部，并封閉所述殼體后端開口。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體照明裝置，其特征在于，所述驅(qū)動電子模塊與光源模塊之間形成有間隔。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體照明裝置，其特征在于，所述殼體包括可分離連接在一起的上殼體和下殼體，下殼體包括一呈環(huán)形的連接板及從連接板的內(nèi)邊緣基本垂直延伸而出的凸管，且延伸方向遠(yuǎn)離上殼體；所述光學(xué)模塊的至少一部分收容在所述凸管內(nèi)，所述凸管末端形成所述殼體后端開口。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半導(dǎo)體照明裝置，其特征在于，所述殼體包括可分離連接在一起的上殼體和下殼體，所述上殼體包括呈環(huán)形的上端面及從上端面外邊緣處基本垂直延伸而出的側(cè)壁。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體照明裝置，其特征在于，所述光學(xué)模塊包括光學(xué)杯，所述光學(xué)杯大致呈中空、兩端開口的圓臺形，所述光學(xué)杯朝向所述上端面的上杯口邊緣與所述上端面的內(nèi)邊緣處可分離連接，以固定光學(xué)杯于上殼體的中軸部。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體照明裝置，其特征在于，所述光學(xué)杯杯體外壁上設(shè)置有至少兩個固定柱，所述熱處理模塊固定在固定柱末端。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體照明裝置，其特征在于，所述驅(qū)動電子模塊包括呈環(huán)形的電路基板和設(shè)置在電路基板上的電子器件，所述電路基板緊箍在光學(xué)杯外壁上；所述下殼體包括一呈環(huán)形的連接板及從連接板的內(nèi)邊緣基本垂直延伸而出的凸管，且延伸方向遠(yuǎn)離上殼體；所述凸管的末端形成所述殼體后端開口。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體照明裝置，其特征在于，所述連接板上靠近其外邊緣處還朝向上殼體垂直延伸而出一連接環(huán)壁，所述連接板的外徑大于上殼體側(cè)壁的外徑，所述連接環(huán)壁的外徑小于上殼體側(cè)壁的內(nèi)徑，所述電路基板抵靠連接環(huán)壁末端。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體照明裝置，其特征在于，所述電子器件中較大的電子元件設(shè)置在電路基板的朝向上殼體的上端面的一側(cè)，電子器件中較小的電子器件的至少一部分設(shè)置在電路基板的另一側(cè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體照明裝置，其特征在于，光源模塊的出光部分設(shè)置在光學(xué)杯之下杯口處，并與所述驅(qū)動電子模塊電連接，其底面貼附于熱處理模塊上
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種一殼體，其兩端開口，其內(nèi)部容納有一光學(xué)模塊、一光源模塊、一驅(qū)動電子模塊以及一熱處理模塊。所述光學(xué)模塊設(shè)置在所述殼體內(nèi)中軸位置，且該光學(xué)模塊頂部與該殼體前端相連，所述光源模塊置于所述光學(xué)模塊底部且出光朝向該殼體前端開口，所述驅(qū)動電子模塊箍在該光學(xué)模塊外壁，所述熱處理模塊墊于該光源模塊底部，并封閉所述殼體后端開口。本實(shí)用新型的半導(dǎo)體照明裝置以光學(xué)模塊為立柱，承受來自殼體兩端及熱處理模塊的作用力，使半導(dǎo)體照明裝置更牢固，不易因來自外側(cè)的壓力過大而塌陷導(dǎo)致照明裝置損壞。
文檔編號F21V19/00GK202769566SQ201220365519
公開日2013年3月6日 申請日期2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月27日
發(fā)明者田曉改, 王偉霞, 肖一勝, 鄭子豪 申請人:重慶雷士實(shí)業(yè)有限公司, 惠州雷士光電科技有限公司