一種無(wú)基板led燈及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種無(wú)基板LED燈及其制備方法，包括底座和LED燈珠，所述底座上通過(guò)靜電噴涂可選擇性金屬化的粉末涂料后，再通過(guò)激光蝕刻和化學(xué)鍍形成得到電路層和導(dǎo)熱層，LED燈珠的引腳焊接在電路層上，使該LED燈珠與該電路層形成導(dǎo)電通路，LED燈珠的底部緊貼于導(dǎo)熱層，便于LED燈珠的熱量傳導(dǎo)至底座，通過(guò)耐高溫、高導(dǎo)熱、高導(dǎo)電的耐高溫聚酰胺組合物注塑成底座。本發(fā)明不需要使用電路基板，直接在底座上成型線路層，將LED燈珠直接安裝在底座上，節(jié)省了成本。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種無(wú)基板LED燈及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及LED燈【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種無(wú)基板且散熱效果好的無(wú)基板LED燈及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著LED技術(shù)的發(fā)展與成熟，LED的指標(biāo)日益提高，LED照明產(chǎn)品以其壽命長(zhǎng)，節(jié)能環(huán)保等特點(diǎn)得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。單顆LED燈發(fā)熱相對(duì)集中，產(chǎn)生的熱量較大，解決散熱問(wèn)題是關(guān)鍵。
[0003]但是，目前LED燈多是把LED燈珠焊接在鋁基板或陶瓷基板上，再把鋁基板或陶瓷基板和支座連接，因此，LED燈珠和支座之間隔了一層鋁基板或陶瓷基板。由于鋁基板或陶瓷基板的存在，增大了 LED燈珠和支座之間的熱阻，降低了散熱的功效，導(dǎo)致LED燈珠的使用壽命大大縮短。此外，同時(shí)鋁基板的成本高、制作工藝復(fù)雜、電絕緣性能較差；陶瓷基板需要高溫?zé)Y(jié)成型、工藝復(fù)雜、價(jià)格昂貴、機(jī)械性能差且易碎。因此，目前的LED燈的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造成本高、制作工藝復(fù)雜且散熱效果不好。專(zhuān)利CN201210510374.9公開(kāi)了一種無(wú)基板LED燈及其制備方法，其是將可選擇性金屬化、耐高溫、高導(dǎo)熱的絕緣塑料注塑制成所述底座，并對(duì)所述底座進(jìn)行激光活化后形成電路層和導(dǎo)熱層。但是，該專(zhuān)利使用制造成本較高的高導(dǎo)熱絕緣塑料作為基材，且其把可選擇性金屬化的助劑加入到絕緣塑料中，使用量較大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是無(wú)基板LED燈及其制備方法，拋棄傳統(tǒng)的電路基板，將LED燈珠直接安裝在底座上，節(jié)省成本。
[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，一方面，本發(fā)明提供了一種無(wú)基板LED燈，包括底座和LED燈珠，所述底座上通過(guò)靜電噴涂可選擇性金屬化的粉末涂料后，再通過(guò)激光蝕刻和化學(xué)鍍形成得到電路層和導(dǎo)熱層，LED燈珠的引腳焊接在電路層上，與該電路層形成導(dǎo)電通路，LED燈珠的底部緊貼于導(dǎo)熱層，便于LED燈珠的熱量傳導(dǎo)至底座。
[0006]所述底座由耐高溫、高導(dǎo)熱、高導(dǎo)電的耐高溫聚酰胺組合物注塑制成。
[0007]所述電路層的厚度為0.005mm?0.4mm。
[0008]所述導(dǎo)熱層的厚度為0.005mm?0.4mm。
[0009]通過(guò)直接在底座上設(shè)置電路層和導(dǎo)熱層，將LED燈珠直接安裝在電路層上，節(jié)省了傳統(tǒng)的基板部件，節(jié)省制作成本，并且利用底座直接傳導(dǎo)熱量來(lái)實(shí)現(xiàn)散熱目的，方便快捷。
[0010]另一方面，本發(fā)明還提供了一種無(wú)基板LED燈的制備方法，包括以下步驟:
(1)將耐高溫、高導(dǎo)熱、高導(dǎo)電的耐高溫聚酰胺組合物通過(guò)注塑機(jī)注塑制成底座，其注塑溫度為280?330°C ；
(2)將可選擇性金屬化的粉末涂料通過(guò)靜電噴涂在底座上，并進(jìn)行烘烤固化； (3)在計(jì)算機(jī)上繪制完成應(yīng)用到所述底座上的電路層和導(dǎo)熱層的線路圖；
(4)用激光器將聚焦激光束投射在底座上，并按照繪制完成的線路圖對(duì)底座進(jìn)行激光蝕刻，使該底座上被激光投射過(guò)的區(qū)域發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)，還原出金屬離子，形成金屬晶核層，再通過(guò)激光蝕刻來(lái)形成一個(gè)增附表面，使金屬晶核層與底座粘合更加牢固；
(5)采用化學(xué)鍍的方法在底座上的激光蝕刻區(qū)形成電路層和導(dǎo)熱層；
(6)電路層和導(dǎo)熱層形成后，把LED燈珠的底部緊貼于導(dǎo)熱層，并把該LED燈珠的引腳焊接在電路層上，使LED燈珠與電路層之間形成導(dǎo)電通路；
(7)完成無(wú)基板LED燈的制備。
[0011]所述步驟(2)中的烘烤固化為在100?250°C的溫度下烘烤固化5?60分鐘。
[0012]所述步驟(4)中的激光蝕刻采用波長(zhǎng)為lOOOnm、能量為200mJ/cm2的激光束。
[0013]所述的耐高溫聚酰胺組合物，由以下重量份的原料制備而成:
耐高溫聚酰胺60?90份，
導(dǎo)電石墨10?40份，
耐高溫聚酰胺與導(dǎo)電石墨的重量份總和為100份，
聚溴化苯乙烯6?15份，
含銻化合物3?8份，
抗氧劑0.1?I份，
潤(rùn)滑劑0.1?I份，
玻璃纖維2?30份；
將以上原料按比例混合置于螺桿擠出機(jī)內(nèi)制備得到耐高溫聚酰胺組合物。
[0014]所述的耐高溫聚酰胺組合物是通過(guò)螺桿擠出機(jī)制備而得，其擠出溫度為260?330°C，螺桿轉(zhuǎn)速為100?500rpm。
[0015]將可選擇性金屬化的粉末涂料通過(guò)靜電噴涂在底座上的制備方法得到的無(wú)基板LED燈，其使用可選擇性金屬化助劑的用量較少，制造成本較低，并且使用可選擇性金屬化的粉末涂料對(duì)底座的力學(xué)性能無(wú)影響。另外，本制備方法拋棄了傳統(tǒng)的電路基板，將LED燈珠直接安裝在底座上，也節(jié)省了制造成本。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]附圖1為本發(fā)明無(wú)基板LED燈的結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖2為本發(fā)明無(wú)基板LED燈的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]以下是本發(fā)明零部件符號(hào)標(biāo)記說(shuō)明:
底座-10，電路層-11，導(dǎo)熱層-12，LED燈珠-20，LED燈珠引腳21。

【具體實(shí)施方式】
[0018]為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0019]本發(fā)明公開(kāi)了一種無(wú)基板LED燈，如附圖1和2所示，包括底座10及該底座10上的若干LED燈珠20，底座10通過(guò)靜電噴涂可選擇性金屬化的粉末涂料后，再通過(guò)激光蝕刻和化學(xué)鍍形成得到電路層11和導(dǎo)熱層12，LED燈珠20的引腳21焊接在電路層11上，使得LED燈珠20與電路層11形成導(dǎo)電通路，LED燈珠20的底部緊貼于導(dǎo)熱層12，便于LED燈珠20產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)至底座10，從而實(shí)現(xiàn)熱量的及時(shí)散發(fā)。通過(guò)直接在底座10上設(shè)置電路層11，摒棄掉傳統(tǒng)的基板，將LED燈珠20直接安裝在底座10的電路層11上，節(jié)省制作成本。
[0020]該底座10具備耐高溫、高導(dǎo)熱、高導(dǎo)電的特點(diǎn)，其耐高溫性可以使底座10在高溫下不易變形，其高導(dǎo)熱性便于LED燈珠20產(chǎn)生的熱量快速通過(guò)底座10散發(fā)出去，延長(zhǎng)LED燈的使用壽命，其高導(dǎo)電性使底座10更易靜電噴涂上可選擇性金屬化的粉末涂料。
[0021]此外，在具體設(shè)置電路層11和導(dǎo)熱層12的時(shí)候，將該電路層11和導(dǎo)熱層12間隔設(shè)置。電路層11的厚度為0.005mm?0.4mm ,導(dǎo)熱層12的厚度為0.005mm?0.4mm,如電路層11的厚度可具體為0.005mm，或者0.01mm，或者0.4mm，導(dǎo)熱層12的厚度可具體為0.005mm,或者0.0lmm,或者0.4mm,具體大小可根據(jù)實(shí)際需要在上述區(qū)間范圍內(nèi)選擇設(shè)定。LED燈珠20的功率通常為5W。
[0022]另一方面，本發(fā)明還公開(kāi)了一種無(wú)基板LED燈的制備方法，包括以下步驟:
(I)將耐高溫、高導(dǎo)熱、高導(dǎo)電的耐高溫聚酰胺組合物通過(guò)注塑機(jī)注塑制成底座，其注塑溫度為280?320°C，該底座的形狀、大小根據(jù)LED燈的應(yīng)用場(chǎng)合靈活設(shè)定。
[0023](2)將可選擇性金屬化的粉末涂料通過(guò)靜電噴涂在底座上，并進(jìn)行烘烤固化。粉末涂料為可選擇性金屬化的粉末涂料，使底座表面具有一涂料層。并且在進(jìn)行烘烤固化的時(shí)候，在100?250°C的溫度下烘烤固化5?60分鐘，如可具體選擇在100°C的溫度下烘烤固化60分鐘，或者在150°C的溫度下烘烤固化30分鐘，或者在250°C的溫度下烘烤固化5分鐘。
[0024](3)在計(jì)算機(jī)上繪制完成應(yīng)用到所述底座上的電路層和導(dǎo)熱層的線路圖；
(4)用激光器將聚焦激光束(波長(zhǎng)為lOOOnm、能量為200mJ/cm2)投射在底座上，并按照繪制完成的線路圖對(duì)底座進(jìn)行激光蝕刻，使該底座上被激光投射過(guò)的區(qū)域發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)，還原出金屬離子，形成金屬晶核層，再通過(guò)激光蝕刻來(lái)形成一個(gè)增附表面，使金屬晶核層與底座粘合更加牢固；
(5)采用化學(xué)鍍的方法在底座上的激光蝕刻區(qū)形成電路層和導(dǎo)熱層；
(6)電路層和導(dǎo)熱層形成后，把LED燈珠的底部緊貼于導(dǎo)熱層，并把該LED燈珠的引腳焊接在電路層上，使LED燈珠與電路層之間形成導(dǎo)電通路；
(7)完成無(wú)基板LED燈的制備。
[0025]此外，底座10為耐高溫聚酰胺組合物注塑制成，該組合物由以下重量份的原料制備而成:
耐高溫聚酰胺60?90份，
導(dǎo)電石墨10?40份，
耐高溫聚酰胺與導(dǎo)電石墨的重量份總和為100份，
聚溴化苯乙烯6?15份，
含銻化合物3?8份，
抗氧劑0.1?I份，
潤(rùn)滑劑0.1?I份，
玻璃纖維2?30份，
將以上原料按照比例混合，然后將混合后的原料置于螺桿擠出機(jī)中制備得到耐高溫聚酰胺組合物。在制備時(shí)，螺桿擠出機(jī)的擠出溫度為260?330°C，螺桿轉(zhuǎn)速為100?500rpm。
[0026]該組合物具體的配方重量份設(shè)定，可根據(jù)底座10的實(shí)際需要在上述區(qū)間范圍內(nèi)選擇設(shè)定。
[0027]如可具體選擇該組合物由以下重量份的原料制備而成:
耐高溫聚酰胺60份，
導(dǎo)電石墨40份，
耐高溫聚酰胺與導(dǎo)電石墨的重量份總和為100份，
聚溴化苯乙烯6份，
含銻化合物3份，
抗氧劑0.1份，
潤(rùn)滑劑0.1份，
玻璃纖維2份，
螺桿擠出機(jī)各區(qū)的擠出溫度分別為260°C、290°C、310°C、310°C、310°C、310°C，螺桿轉(zhuǎn)速為 lOOrpm。
[0028]也可具體選擇該組合物由以下重量份的原料制備而成:
耐高溫聚酰胺90份，
導(dǎo)電石墨10份，
耐高溫聚酰胺與導(dǎo)電石墨的重量份總和為100份，
聚溴化苯乙烯15份，
含銻化合物8份，
抗氧劑I份，
潤(rùn)滑劑I份，
玻璃纖維30份，
螺桿擠出機(jī)各區(qū)的擠出溫度分別為280 V、320 V、330 V、330 V、330 V、320 V，螺桿轉(zhuǎn)速為 500rpm。
[0029]也可具體選擇該組合物由以下重量份的原料制備而成:
耐高溫聚酰胺75份，
導(dǎo)電石墨25份，
耐高溫聚酰胺與導(dǎo)電石墨的重量份總和為100份，
聚溴化苯乙烯8份，
含銻化合物4份，
抗氧劑0.2份，
潤(rùn)滑劑0.2份，
玻璃纖維15份，
螺桿擠出機(jī)各區(qū)的擠出溫度分別為280°C、300°C、310°C、315°C、315°C、310°C，螺桿轉(zhuǎn)速為 300rpm。
[0030]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專(zhuān)利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種無(wú)基板LED燈，包括底座和LED燈珠，其特征在于，所述底座上通過(guò)靜電噴涂可選擇性金屬化的粉末涂料后，再通過(guò)激光蝕刻和化學(xué)鍍形成得到電路層和導(dǎo)熱層，LED燈珠的引腳焊接在電路層上，與該電路層形成導(dǎo)電通路，LED燈珠的底部緊貼于導(dǎo)熱層，便于LED燈珠的熱量傳導(dǎo)至底座；所述底座由耐高溫、高導(dǎo)熱、高導(dǎo)電的耐高溫聚酰胺組合物注塑制成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)基板LED燈,所述電路層的厚度為0.005mm?0.4mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)基板LED燈,所述導(dǎo)熱層的厚度為0.005mm?0.4mm。
4.一種用于制備權(quán)利要求1所述的無(wú)基板LED燈的方法，包括以下步驟: (1)將耐高溫、高導(dǎo)熱、高導(dǎo)電的耐高溫聚酰胺組合物通過(guò)注塑機(jī)注塑制成底座，其注塑溫度為280?330°C ； (2)將可選擇性金屬化的粉末涂料通過(guò)靜電噴涂在底座上，并進(jìn)行烘烤固化； (3)在計(jì)算機(jī)上繪制完成應(yīng)用到所述底座上的電路層和導(dǎo)熱層的線路圖； (4)用激光器將聚焦激光束投射在底座上，并按照繪制完成的線路圖對(duì)底座進(jìn)行激光蝕刻，使該底座上被激光投射過(guò)的區(qū)域發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)，還原出金屬離子，形成金屬晶核層，再通過(guò)激光蝕刻來(lái)形成一個(gè)增附表面，使金屬晶核層與底座粘合更加牢固； (5)采用化學(xué)鍍的方法在底座上的激光蝕刻區(qū)形成電路層和導(dǎo)熱層； (6)電路層和導(dǎo)熱層形成后，把LED燈珠的底部緊貼于導(dǎo)熱層，并把該LED燈珠的引腳焊接在電路層上，使LED燈珠與電路層之間形成導(dǎo)電通路； (7)完成無(wú)基板LED燈的制備。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無(wú)基板LED燈的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中的烘烤固化為在100?250°C的溫度下烘烤固化5?60分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無(wú)基板LED燈的制備方法，其特征在于，所述步驟(4)中的激光蝕刻采用波長(zhǎng)為lOOOnm、能量為200mJ/cm2的激光束。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無(wú)基板LED燈的制備方法，其特征在于，所述的耐高溫聚酰胺組合物，由以下重量份的原料制備而成: 耐高溫聚酰胺60?90份， 導(dǎo)電石墨10?40份， 耐高溫聚酰胺與導(dǎo)電石墨的重量份總和為100份， 聚溴化苯乙烯6?15份， 含銻化合物3?8份， 抗氧劑0.1?I份， 潤(rùn)滑劑0.1?I份， 玻璃纖維2?30份； 將以上原料按比例混合置于螺桿擠出機(jī)內(nèi)制備得到耐高溫聚酰胺組合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無(wú)基板LED燈的制備方法，其特征在于，在螺桿擠出機(jī)內(nèi)制備耐高溫聚酰胺組合物時(shí)，擠出溫度為260?330°C，螺桿轉(zhuǎn)速為100?500rpm。
【文檔編號(hào)】C08K3/04GK104329597SQ201410456521
【公開(kāi)日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月10日
【發(fā)明者】朱懷才, 陳列, 王忠強(qiáng), 唐雪梅, 鐘毅文, 朱正紅, 許環(huán)杰, 徐文明, 林和武 申請(qǐng)人:東莞市信諾橡塑工業(yè)有限公司