本發(fā)明涉及一種LED照明技術(shù)，特別涉及一種用于球泡燈內(nèi)的螺旋LED燈絲制備方法。

背景技術(shù)：

白光LED照明被認(rèn)為是潛在的，不久的未來將會(huì)替代固體光源，成為主流的照明技術(shù)。并且由于其具有體積小、節(jié)能、壽命長(zhǎng)、無污染、重量輕等等優(yōu)點(diǎn)，在最近十年已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到固態(tài)照明，戶外信息顯示，液晶顯示，背光照明，景觀照明等領(lǐng)域。目前市場(chǎng)上的LED燈絲都是屬于直條類型，所能固定的芯片的個(gè)數(shù)受到限制，總體瓦數(shù)受到局限，因此在燈泡體積有限的空間內(nèi)，光通量的大小不能得到有效的提高。而且，在某些特定的場(chǎng)合，我們需要特定形狀的燈絲來達(dá)到或者營(yíng)造某種氛圍，如仿古照明，酒吧，KTV等娛樂場(chǎng)所，所述的螺旋燈絲能夠迎合這一需求。雖然LED照明能夠有效的解決白熾燈低光效，產(chǎn)熱多的缺點(diǎn)，但鎢絲由于其具有良好塑性，彎曲成螺旋狀相對(duì)容易。并且該螺旋LED燈絲還涉及到固晶，點(diǎn)膠等復(fù)雜的工藝過程，后期的制作難度有所提升。同時(shí)，考慮到螺旋燈絲的制作成本，因此，如何設(shè)計(jì)并生產(chǎn)出一種可靠性較高，成本可控的螺旋LED燈絲是一種需要LED行業(yè)工作者探索的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是針對(duì)的問題，提出了一種用于球泡燈內(nèi)的螺旋LED燈絲制備方法，能夠有效地做出該燈絲，并且該制作的燈絲的發(fā)光效率高，光效大，光衰小，可靠性較高，散熱好。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種用于球泡燈內(nèi)的螺旋LED燈絲制備方法，其特征在于，具體包括如下步驟：

1）首先準(zhǔn)備具有良好導(dǎo)電性，導(dǎo)熱性，可塑性的金屬基板或者可塑性的非金屬基板，對(duì)于非金屬基板：在基板上貼覆上一層導(dǎo)電層，或者在基板上下兩面均貼覆上一層導(dǎo)電層，然后上下兩面各刷一層白油覆蓋；對(duì)于金屬基板，則先在金屬基板上面貼覆一層絕緣層，在絕緣層上面再貼覆一層導(dǎo)電層，最后在導(dǎo)電層上面和基板下各刷一層油墨覆蓋；

2）在制作好的基板有導(dǎo)電層一面刻蝕出燈絲設(shè)計(jì)螺旋軌跡的導(dǎo)電電路；

3）用機(jī)械加工的方式在基板上切割出燈絲結(jié)構(gòu)的基板，得到呈現(xiàn)燈絲結(jié)構(gòu)的柔性基板；

4）將正裝芯片或者倒裝芯片進(jìn)行封裝后，再將芯片通過絕緣膠烘烤固化或者銀膠等導(dǎo)電膠烘烤焊接的方式固定在基板上，在焊接倒裝芯片時(shí)，通過在兩電極間點(diǎn)絕緣膠將兩電極分開以防止短路；

5）在基板上進(jìn)行LED固晶操作，LED芯片間的間距可以調(diào)節(jié)，固晶面選單面固晶或雙面固晶；

6）用熒光紅粉和黃粉混合透明硅膠涂覆，或用熒光薄膜通過旋轉(zhuǎn)或者施加壓力方式覆蓋在固晶完好后的基板上，實(shí)現(xiàn)單面或者雙面涂覆，經(jīng)過高溫烘烤，固化，得到封裝完好的螺旋LED燈絲；

7）用夾具將燈絲的正負(fù)極夾住后，均勻的向外拉伸，得到所需形狀的燈絲，且夾具為常規(guī)的制作燈絲的夾具；

8）給制成的燈絲的正負(fù)極通電，測(cè)量燈絲的光通量，和溫升是否合格。

所述步驟2）燈絲設(shè)計(jì)螺旋軌跡為費(fèi)布拉契螺線，對(duì)數(shù)螺旋或者阿基米德螺旋二維螺旋線，且螺距，極徑大小根據(jù)要求調(diào)節(jié)。

所述步驟6）用制備好的熒光薄膜通過粘黏涂覆方式涂覆在基板的表面。

所述步驟7）螺旋燈絲拉伸后的形狀是圓錐對(duì)數(shù)螺旋或者圓柱螺旋三維螺旋線。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明用于球泡燈內(nèi)的螺旋LED燈絲制備方法，擁有立體發(fā)光效果，且發(fā)光均勻，光衰較小，可靠性較高。

附圖說明

圖1為本發(fā)明工藝流程圖；

圖2為本發(fā)明基板為阿基米德螺旋線外觀圖；

圖3為本發(fā)明基板為費(fèi)布拉契螺線外觀圖；

圖4為本發(fā)明基板為對(duì)數(shù)螺線外觀圖；

圖5為本發(fā)明基板固晶后以及菱形正負(fù)極接頭結(jié)構(gòu)圖；

圖6為本發(fā)明基板固晶后以及矩形正負(fù)極接頭結(jié)構(gòu)圖；

圖7為本發(fā)明單面固晶點(diǎn)膠燈絲封裝完畢后截面圖；

圖8為本發(fā)明雙面固晶點(diǎn)膠燈絲封裝完畢后截面圖；

圖9為本發(fā)明燈絲拉伸后的錐形圓錐示意圖；

圖10為本發(fā)明帶阿基米德螺旋線燈絲的燈泡圖；

圖11為本發(fā)明帶費(fèi)布拉契螺線燈絲的燈泡圖；

圖12為本發(fā)明帶對(duì)數(shù)螺線燈絲的燈泡圖；

圖13為本發(fā)明帶兩阿基米德螺旋線燈絲的燈泡圖；

圖14為本發(fā)明帶兩費(fèi)布拉契螺線燈絲的燈泡圖；

圖15為本發(fā)明帶兩對(duì)數(shù)螺線燈絲的燈泡圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明用于球泡燈內(nèi)的螺旋LED燈絲制備方法，如圖1所示主要步驟如下：

1、首先準(zhǔn)備具有良好導(dǎo)電性，導(dǎo)熱性，可塑性的金屬基板或者可塑性的非金屬基板，（金屬基板如鎂基板、銅基板、銅鎂復(fù)合基板等，非金屬基板如復(fù)合導(dǎo)電塑料基板、導(dǎo)電橡膠基板、導(dǎo)電硅膠基板等）；對(duì)于非金屬基板，在基板上貼覆上一層導(dǎo)電層，或者在基板上下兩面均貼覆上一層導(dǎo)電層（導(dǎo)電層可為銅層），然后在上下面各刷一層白油覆蓋；若基板為導(dǎo)電的金屬基板（如鋁板或者銅板），則需要先在鋁板上面貼覆一層絕緣層，在絕緣層上面再貼覆一層導(dǎo)電層，最后在導(dǎo)電層上面和基板下各刷一層油墨覆蓋（若為非金屬單面，則截?cái)嗝鎸哟我来螢榘子停瑢?dǎo)電層，非金屬基板，白油；若為金屬單面，則截?cái)嗝鎸右来螢榘子停瑢?dǎo)電層，絕緣層，金屬基板，白油）；

2、在制作好的基板導(dǎo)電層刻蝕出燈絲設(shè)計(jì)軌跡的導(dǎo)電電路，基板可以是單面或者雙面導(dǎo)電層，雙面刻蝕與單面刻蝕步驟相似，（若為非金屬雙面，則截?cái)嗝鎸哟我来螢榘子停瑢?dǎo)電層，非金屬基板，導(dǎo)電層，白油；若為金屬雙面，則截?cái)嗝鎸哟我来螢榘子停瑢?dǎo)電層，絕緣層，金屬基板，絕緣層，導(dǎo)電層，白油）所設(shè)計(jì)的導(dǎo)電電路的螺旋途徑不受限制，對(duì)數(shù)螺旋，阿基米德螺旋，雙曲螺旋等螺旋方式皆可，電路的制作途徑亦不受限制，可貼片或刻蝕等，如圖2-4所示外觀圖；

3、用機(jī)械加工的方式在基板上切割出燈絲結(jié)構(gòu)的基板，得到呈現(xiàn)燈絲結(jié)構(gòu)的柔性基板，加工的方式不限種類（如沖壓，3D打印等成型方式）；

4、將正裝芯片或者倒裝芯片進(jìn)行封裝后，再將芯片通過絕緣膠烘烤固化或者銀膠等導(dǎo)電膠烘烤焊接的方式固定在基板上。在焊接倒裝芯片時(shí)，通過在兩電極間點(diǎn)絕緣膠將兩電極分開以防止短路。如圖5、6所示，1為金屬或者非金屬基板，2為正負(fù)極焊接頭；3為芯片。

5、在該金屬或者非金屬基板上進(jìn)行LED固晶操作，LED芯片間的間距可以調(diào)節(jié)，固晶面可以任選，且既可以單面固晶也可以雙面固晶，以實(shí)現(xiàn)180°和360°的發(fā)光效果。底板的螺旋方向既可以順時(shí)針方向也可以逆時(shí)針方向。

6、本步驟所指的涂覆是指既可以用熒光紅粉和黃粉混合透明硅膠涂覆（組分的比例不受限制），也可以用熒光薄膜通過旋轉(zhuǎn)或者施加壓力等方式覆蓋在固晶完好后的基板上，實(shí)現(xiàn)單面或者雙面涂覆，經(jīng)過高溫烘烤，固化，得到封裝完好的螺旋LED燈絲。如圖7、8所示為單、雙面固晶點(diǎn)膠封裝后截面圖，4為硅膠封裝層；5為焊接層。

7、用夾具將燈絲的正負(fù)極夾住后，均勻的向外拉伸，可以得到錐形螺旋或者圓柱螺旋的燈絲，且夾具為常規(guī)的制作燈絲的夾具，不需改裝。圖9為本發(fā)明燈絲拉伸后的錐形圓錐示意圖。

8、給制成的燈絲的正負(fù)極通電，測(cè)量燈絲的光通量，和溫升是否合格。

球形燈泡做法：（a）將該螺旋燈絲的兩端拉伸，將內(nèi)圈的電極焊接在燈泡內(nèi)燈柱的頂端，外圈焊接在底端導(dǎo)電金屬絲上。（b）燈泡部件包括泡殼，金屬燈頭，電源，螺旋燈絲，兩個(gè)相反電極的電極連接桿。

如圖10-15為本發(fā)明帶各種燈絲的燈泡圖；6為拉伸后的彎曲LED燈絲； 7為泡殼； 8為第一電極連接桿； 9為第二電極連接桿； 10為電源；11為燈頭。

所述的制備LED燈絲的方法，螺旋線的形狀可以是費(fèi)布拉契螺線，對(duì)數(shù)螺旋或者阿基米德螺旋等二維螺旋線，且螺距，極徑等大小可根據(jù)要求調(diào)節(jié)。

所述的制備LED燈絲的方法，螺旋燈絲拉伸后的形狀可以是圓錐對(duì)數(shù)螺旋或者圓柱螺旋等三維螺旋線。所述的制備LED燈絲的方法,所附著的材料可以為導(dǎo)熱塑料或者導(dǎo)熱橡膠等既能夠保護(hù)電路基板，又不影響散熱的薄層材料。

所述的制備LED燈絲的方法，點(diǎn)膠的方式可以采用點(diǎn)膠機(jī)或者絲印機(jī)。膠的組分，比例均可以通過自由調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的色溫，顯指等光學(xué)指標(biāo)。

所述的制備LED燈絲的方法，亦可以用制備好的熒光薄膜通過粘黏涂覆等方式涂覆在基板的表面。

所述的制備LED球泡燈的方法，燈絲拉伸的高度可以為0cm，8mm-12mm，18mm-22mm，28mm-32mm這四個(gè)區(qū)間。

所述的制備LED燈絲的球泡燈的方法在于燈絲兩頭有孔，孔可為圓或方形或菱形等幾何形狀，分別對(duì)應(yīng)電源的正負(fù)極。

基于本燈絲的制作方法，還詳述制備LED燈絲的球泡燈的方法。電極材料可以是銅，黃銅，或者導(dǎo)電塑料，導(dǎo)電橡膠等具有良好導(dǎo)電性能的材料。泡殼的類型可以是A60，G125 ，St14，STST等不同類型。

所述的制備LED燈絲的球泡燈的方法在于充氣的種類。填充氣體的種類也可以是氮?dú)?，氦氣等惰性氣體，或者是幾種不同氣體的混合氣體。

所述的制備LED球泡燈的方法在于電源可以在燈頭里面，或燈頭外面，或者在燈絲上。

在本次發(fā)明中，所采用的銅制的金屬底板比傳統(tǒng)的陶瓷基板的散熱效果好，且具有良好的散熱性，柔性。在拉伸距離0mm-32mm內(nèi)，最優(yōu)值在區(qū)間18mm-22mm。兩端拉伸后的三維螺旋燈絲擁有良好的空間，正反面涂覆熒光粉后能3D全方位發(fā)光，擁有立體發(fā)光效果，且發(fā)光均勻，光衰較小，可靠性較高。

本發(fā)明在基于以上的燈絲制作方法上，還添加設(shè)計(jì)了一種將該燈絲安裝到燈泡內(nèi)的途徑。燈泡的填充氣體既可以是氮?dú)?，也可以是氦氣或者不同種稀有氣體的混合氣體等散熱性較好，不易氧化反應(yīng)的保護(hù)性氣體。

燈泡內(nèi)的安裝的燈絲可以為一條或者兩條，或者多條，燈絲連接方式既可以串聯(lián)也可以并聯(lián)或者串并聯(lián)混合。燈絲可以橫著放置也可斜著放置或者擺放成任意角度。不同燈絲的組合方式也可有多種設(shè)計(jì)。

本實(shí)驗(yàn)中，電源的選取可以自由設(shè)計(jì)，輸入電壓的選擇可以根據(jù)接入的芯片的個(gè)數(shù)以及電路的連接方式來調(diào)節(jié)控制。