帶嵌入式線路的散熱體及其制造方法、led模組及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及LED燈具領(lǐng)域，具體地說，是涉及一種帶有嵌入式線路的散熱體以及這種散熱體的制造方法，還涉及使用這種散熱體制成的LED模組以及這種LED模組的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]LED照明裝置采用發(fā)光二極管(LED)作為發(fā)光元件，其具有節(jié)能環(huán)保、消耗功率低、使用壽命長等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用在各種照明場合中?，F(xiàn)有的LED照明裝置具有一個LED模組，現(xiàn)有的LED模組具有一塊印刷電路板，印刷電路板上設(shè)有LED芯片，LED照明裝置工作時通過向LED芯片供電來激發(fā)LED芯片發(fā)光。
[0003]由于LED芯片發(fā)光時產(chǎn)生大量的熱量，因此LED照明裝置需要設(shè)置由鋁等金屬或者其他導(dǎo)熱性能良好的材料制成的散熱器以將LED芯片產(chǎn)生的熱量及時散發(fā)，避免LED芯片上積聚過多的熱量而導(dǎo)致LED芯片的溫度過高?，F(xiàn)有的LED照明裝置中，印刷電路板通常與散熱器緊密接觸，LED芯片產(chǎn)生的熱量經(jīng)過印刷電路板后導(dǎo)向散熱器，由散熱器將熱量散發(fā)到空氣中。
[0004]此外，LED照明裝置通常設(shè)有一個外殼，散熱器通常安裝在外殼上，部分散熱器將外露在外殼外，便于散熱器的熱烈迅速散發(fā)到空氣中，從而將LED芯片產(chǎn)生的熱量散發(fā)。
[0005]由于制作LED照明裝置時，需要制作印刷電路板，還需要制造散熱器、外殼等，組裝LED照明裝置時，需要將印刷電路板安裝到散熱器上，然后將散熱器安裝到外殼上。這樣，LED照明裝置的組裝工藝復(fù)雜，生產(chǎn)效率低下。并且，由于印刷電路板往往厚度較大，將印刷電路板安裝在散熱器后往往導(dǎo)致LED照明裝置的體積較大，不利于實現(xiàn)LED照明裝置的小型化。此外，厚度較大的印刷電路板還會影響印刷電路板的熱傳導(dǎo)能力，導(dǎo)致LED芯片的熱量無法及時傳遞至散熱器，影響LED照明裝置的散熱效果。另外，由于印刷電路板需要固定在散熱器上，現(xiàn)有的做法是設(shè)置固定連接的裝置將印刷電路板固定在散熱器上，但這種方法容易導(dǎo)致印刷電路板從散熱器上脫落，甚至導(dǎo)致LED照明裝置損壞。
[0006]公開號為CN102980066A的中國發(fā)明專利申請公開了一種“無基板LED燈及其制備方法”的發(fā)明創(chuàng)造，該方法是注塑形成絕緣底座，然后對底座進(jìn)行激光蝕刻，在底座上形成凹槽，接著在底座上采用化學(xué)鍍的方法形成金屬鍍層，也就是形成線路，最后將LED芯片貼裝在金屬鍍層上。雖然通過該方法制成的LED照明裝置沒有印刷電路板，但是由于需要在底座上蝕刻形成凹槽，對底座的加工難度大，LED照明裝置的生產(chǎn)成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的第一目的是提供一種帶有嵌入式線路且生產(chǎn)成本低的散熱體。
[0008]本發(fā)明的第二目的是提供一種制造工藝簡單的帶有嵌入式線路且生產(chǎn)成本低的散熱體的制造方法。
[0009]本發(fā)明的第三目的是提供一種散熱效果好且生產(chǎn)成本低的LED模組。
[0010]本發(fā)明的第四目的是提供一種制造上述LED模組的方法。
[0011]為了實現(xiàn)上述的第一目的，本發(fā)明提供的帶有嵌入式線路的散熱體包括散熱器，散熱器至少一個表面上形成有線路層，其中，線路層嵌入在散熱器內(nèi)，線路層包括位于線路層最外側(cè)的耐腐金屬層以及靠近散熱器內(nèi)側(cè)的散熱金屬層，線路層只有外端面外露于散熱器的表面上，且線路層的外端面與散熱器中嵌入有線路層的表面平齊。
[0012]由上述方案可見，散熱體的線路層被散熱器所包裹，且線路層包括耐腐金屬層以及散熱金屬層，在制作散熱體時可以先在銅等容易被蝕刻的金屬做成的基板上生成線路層，然后在基板上注塑形成散熱器，最后將銅等金屬制成的基板蝕刻掉從而形成帶有線路層的散熱體。使用這樣的散熱體制作LED照明裝置時不需要制作印刷電路板，且線路層直接嵌入在散熱器內(nèi)，散熱效果好。
[0013]另外，制造散熱體的工藝簡單，由于不需要在散熱器上蝕刻形成容納線路層的凹槽，降低散熱體的生產(chǎn)成本，也提高散熱體的生產(chǎn)效率。
[0014]一個優(yōu)選的方案是，散熱器由導(dǎo)熱塑料注塑而成。導(dǎo)熱塑料是含有石墨等導(dǎo)熱材料的塑料，由于石墨具有良好的導(dǎo)熱性能，注塑散熱器時將石墨混入塑料中可以大大提高散熱器的散熱效果。
[0015]進(jìn)一步的方案是，耐腐金屬層由金形成，散熱金屬層由銅形成，耐腐金屬層與散熱金屬層之間還形成有錫層。
[0016]可見，通過錫來將金與銅粘合，可以提高金與銅的粘合力，避免耐腐金屬層從散熱器上脫落。
[0017]為實現(xiàn)上述的第二目的，本發(fā)明提供的散熱體的制造方法包括在可蝕刻的金屬基板上形成掩膜，將金屬基板上需要形成線路層的區(qū)域上的掩膜清除，形成線路層凹槽；在金屬基板上依次形成耐腐金屬層以及散熱金屬層，耐腐金屬層以及散熱金屬層形成在線路層凹槽內(nèi)，位于線路層凹槽內(nèi)的金屬構(gòu)成線路層；將金屬基板上剩余的掩膜清除后，在金屬基板上注塑形成散熱器，散熱器包裹線路層；將金屬基板蝕刻，使線路層的外端面外露在散熱器的表面上。
[0018]由此可見，制造散熱體時不需要在散熱器上蝕刻以將金屬鍍層填充在蝕刻的凹槽上，這樣可以大大降低散熱體的生產(chǎn)成本，且形成的散熱體的線路層不易脫落，散熱性能良好。
[0019]為實現(xiàn)上述的第三目的，本發(fā)明提供的LED模組包括散熱體，散熱體包括一個散熱器，散熱器至少一個表面上形成有線路層，其中，線路層嵌入在散熱器內(nèi)，線路層包括位于線路層最外側(cè)的耐腐金屬層以及靠近散熱器內(nèi)側(cè)的散熱金屬層，線路層只有外端面外露于散熱器的表面上，且線路層的外端面與散熱器中嵌入有線路層的表面平齊，線路層的外端面上設(shè)置有LED發(fā)光器件。
[0020]由此可見，上述的LED模組可以通過將線路層預(yù)先形成在易于被蝕刻的金屬基板上，然后在金屬基板上注塑形成散熱器，最后將金屬基板蝕刻掉從而將耐腐金屬層外露在散熱器外端面上。這樣的加工工藝可以大大降低LED模組的生產(chǎn)成本，且省去制作印刷電路板的工藝，提高LED模組的生產(chǎn)效率。
[0021]為實現(xiàn)上述的第四目的，本發(fā)明提供的LED模組制造方法包括在可蝕刻的金屬基板上形成掩膜，將金屬基板上需要形成線路層的區(qū)域上的掩膜清除，形成線路層凹槽，在金屬基板上依次形成耐腐金屬層以及散熱金屬層，耐腐金屬層以及散熱金屬層形成在線路層凹槽內(nèi)，位于線路層凹槽內(nèi)的金屬構(gòu)成線路層；將金屬基板上剩余的掩膜清除后，在金屬基板上注塑形成散熱器，散熱器包裹線路層；將金屬基板蝕刻，使線路層的外端面外露在散熱器的表面上；在線路層的外端面上貼裝LED發(fā)光器件。
[0022]由上述方案可見，制造LED模組的過程不需要制作印刷電路板，也不需要在散熱器上蝕刻形成凹槽用于形成線路層，線路層形成在金屬基板上，注塑形成散熱器后可以將金屬基板蝕刻掉即可以完成散熱體的制造，最后只需要將LED發(fā)光器件貼裝在耐腐金屬層相應(yīng)的表面即可。
[0023]由于線路層直接嵌入在散熱器內(nèi)，不易從散熱器上脫落，散熱體的導(dǎo)熱效果好。此夕卜，散熱體的生產(chǎn)工藝簡單，可以降低LED模組的生產(chǎn)成本。
【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明帶嵌入式線路的散熱體實施例的剖視圖。
[0025]圖2是圖1的局部放大圖。
[0026]圖3是本發(fā)明帶嵌入式線路的散熱體制造方法實施例中在銅基板上涂覆樹脂的結(jié)構(gòu)圖。
[0027]圖4是本發(fā)明帶嵌入式線路的散熱體制造方法實施例中形成線路層凹槽的結(jié)構(gòu)圖。
[0028]圖5是本發(fā)明帶嵌入式線路的散熱體制造方法實施例中形成線路層的結(jié)構(gòu)圖。
[0029]圖6是圖5的局部放大圖。
[0030]圖7是本發(fā)明帶嵌入式線路的散熱體制造方法實施例中清除樹脂后的結(jié)構(gòu)圖。
[0031]圖8是圖7的局部放大圖。
[0032]圖9是本發(fā)明帶嵌入式線路的散熱體制造方法實施例中注塑散熱器后的結(jié)構(gòu)圖。
[0033]以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
【具體實施方式】
[0034]本發(fā)明的LED模組作為LED照明裝置的主要部分并安裝在外殼內(nèi)，LED模組包括散熱體以及貼裝在散熱體上的LED芯片等LED發(fā)光器件，且本發(fā)明的LED模組不設(shè)置印刷電路板，因此線路層直接嵌入在散熱體內(nèi)，從而提高LED芯片的散熱效率。
[0035]參見圖1，本發(fā)明的散熱體包括具有散熱器10，散熱器10的形狀根據(jù)不同LED照明裝置的實際要求設(shè)計，圖1的散熱器10是一種普通的散熱器形狀。散熱器10由導(dǎo)熱塑料注塑而成，優(yōu)選地，本實施例使用的導(dǎo)熱塑料是指含有石墨的塑料，石墨可以是研磨成石墨粉末或者以石墨顆粒的方式混雜在塑料中。由于石墨具有良好的導(dǎo)熱性能，使用混有石墨的塑料注塑形成的散熱器10具有良好的散熱性能。
[0036]在散熱器10的下端面上形成有線路層，線路層的外端面形成焊盤以及連接多個焊盤的線路，LED芯片可以貼裝在焊盤上。參見圖2，線路層是嵌入在散熱器10的下表面上，本實施例中，線路層由三層金屬構(gòu)成，位于線路層最外層的是耐腐金屬層11，由金形成，位于最靠近散熱器10內(nèi)側(cè)的是散熱金屬層13，由銅形成，在耐腐金屬層11與散熱金屬層13之間形成有錫層12。錫層12可以將金與銅牢固地粘結(jié)在一起，避免金從線路層上脫落。耐腐金屬層11與散熱金屬層13的厚度可以做得很薄，如0.1毫米至I毫米之間，當(dāng)然也可以根據(jù)實際需要調(diào)整耐腐金屬層11與散熱金屬層13的厚度。
[0037]線路層是嵌入在散熱器10內(nèi)，并且只有外端面外露在散熱器10的下表面上，并且，線路層的外端面與散熱器10的下表面平齊，其他的表面均被散熱器10包裹，這樣線路層不易從散熱器10上脫落。并且，線路層與散熱器10是緊密接觸，并且線路層與散熱器10的接觸面積較大，可以快速地將LED芯片產(chǎn)生的熱量傳遞至散熱器10，并由散熱器10迅速橫向擴散，最終由散熱器10散發(fā)至空氣中。
[0038]當(dāng)然，散熱器1