新型led光源基板及其生產方法以及其應用的日光燈的製作方法
2023-05-29 13:03:31
專利名稱：新型led光源基板及其生產方法以及其應用的日光燈的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種LED光源基板，尤其是涉及一種新型LED光源基板及其生產方法 以及其應用的日光燈。
背景技術：
由於地球環境汙染與能源緊缺等問題日益突出，人們開始著手考慮從各個方面展 開節能、環保攻堅。傳統的白熾燈或日光燈等照明燈具，由於能耗較高，並且含有一些汙染 環境的液、氣物質，開始逐漸被廣大世人所認知。目前，隨著LED技術的突飛猛進，LED的理論光效(260流明每瓦)已經遠遠超過傳 統的白熾燈，甚至超過某些螢光燈。從08年北京京奧會開始，LED以其高光效，節能環保等 優點，開始大量運用於各個顯示領域，如戶內外顯示屏，各種景觀照明等。但其真正用於老 百姓的日常照明，還遲遲沒有拉開帷幕，原因在於目前面世的一些照明用具，如LED日光燈 等，多採用普通的直插式LED、貼片式LED、大功率LED等作為光源。這種光源存在光效低， 可靠性不高、生產成本高的缺點，因此阻礙了 LED光源在大功率、低成本照明領域的進一步 的發展應用。
發明內容
本發明的目的是提供一種新型LED光源基板及其生產方法以及其應用的日光燈。 用於解決現有LED光源光效低，可靠性不高、生產成本高等技術問題。同時還解決了現有 LED日光燈結構不夠合理，發熱量大，穩定性能差等技術問題。本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的該新型LED光源 基板包括基板，所述基板採用良導熱體製成，基板上衝壓有多個反光杯，杯內拋物面鍍有反 光層，反光杯底固定有發光晶片，基板表面設有導熱絕緣層，導熱絕緣層上敷設有電路與焊 點，在絕緣層上還覆蓋一層將敷設電路覆蓋的FR4耐燃材料，所述發光晶片上的兩引出導 線分別焊合在對應的焊點上。作為優選，所述基板採用金屬材料製成。作為優選，所述FR4耐燃材料表面覆蓋一層白色漆。作為優選，所述晶片表面覆蓋有螢光層，螢光層上面覆蓋有矽膠或環氧樹脂保護層。製作權利上述LED光源基板的生產方法包括以下幾個步驟A.製作基板根據日光燈需要尺寸，採用熱的良導體製作出表面平整度要求小於 0. 005mm的基板，然後在基板表面衝壓若干碗杯形狀的反光杯，在杯內鍍上銀作為反光層， 採用陽極氧化或磁控濺射工藝在基板上除反光杯外的地方製作導熱絕緣層，再在導熱絕緣 層上敷設電路與焊點，然後再基板表面覆蓋一層具有FR4等級的阻燃材料，材料表面覆蓋 一層白色漆；B.製作光源在基板上的反光杯內點上粘接劑或焊錫，按照一定方向、順序將發光晶片放入反光杯內，再烘烤或加熱使晶片完全固定在反光碗杯底部，採用導線連接將晶 片電極與電路上的焊點連接；最後在碗杯內的晶片表面覆蓋螢光層，在螢光層上面覆蓋有 矽膠或環氧樹脂保護層，這樣一個完整的LED光源基板就完成了。作為優選，所述矽膠或環氧樹脂保護層的覆蓋方式可以採用刮膠方式或點膠方式。採用上述LED光源基板製作的日光燈包括日光燈管，該日光燈管兩端各具有一堵頭，堵頭上設有兩引出電極，在日光燈管內固定有基板，該基板上的敷銅電極與引出電極電 連接。本發明光源基板具有光轉換效率高、節能環保、無有毒物質、可靠性高等優點，並且由於光源驅動放置於日光燈管外面，發熱量小，功耗低於傳統日光燈的50%以上。同時本 發明LED光源基板可以根據實際需要，適用於如T5、T4、T8、TlO等不同尺寸日光燈的生產 與使用。
圖1是本發明成型反光杯後基板的主視圖；圖2是本發明製作完成後的光源基板主視圖；圖3是圖2所示光源基板的A-A剖視圖；圖4是圖3所示B處局部放大圖；圖5是本發明日光燈管組裝圖；圖6是圖2所示光源基板的電路原理圖；圖7是圖5所示日光燈管和支架結合的結構示意圖；圖8是本發明日光燈一種使用狀態圖。
具體實施例方式以下結合實施方式對本發明進一步的詳細描述圖1是本發明成型反光杯後基板1的主視圖。由圖可知，本發明的基板1上衝壓 有多個反光杯5。基板1採用金屬材料鋁或銅或鎂(或鋁或銅或鎂合金材料)製成，當然其 它熱的良導體，如新型非金屬材料也可。圖2是本發明製作完成後的光源基板主視圖，圖3是製作完成後的光源基板的A-A 剖面圖，圖4是製作完成後的光源基板B處局部放大圖。由圖2結合圖3、圖4可知，基板1 表面設有導熱絕緣層7，導熱絕緣層7上敷設有電路6與焊點2，發光晶片4上的兩引出導 線10分別焊合在對應的焊點2上；在絕緣層7上還覆蓋一層將敷設電路6覆蓋的FR4耐燃 材料8 (FR4是一種耐燃材料等級的代號，所代表的意思是樹脂材料經過燃燒狀態必須能夠 自行熄滅的一種材料規格，目前一般電路板所用的FR4等級材料就有非常多的種類，但是 多數都是以所謂的四功能(Tera-Fimction)的環氧樹脂加上填充劑(Filler)以及玻璃纖 維所做出的複合材料)，FR4材料8表面覆蓋一層白色漆12。反光杯5內拋物面鍍有銀構 成反光層3，反光杯5底固定有發光晶片4，晶片4表面覆蓋有螢光層9，螢光層9上面覆蓋 有矽膠或環氧樹脂保護層11。下面是光源基板100的製作方法。根據日光燈(T10、T8、T5等其他需求)需要尺寸，製作表面整平(平整度要求小於0.005範圍)的基板1，按照混光均勻需求，在基板1表面衝壓若干數量碗杯形狀的反光杯5，尺寸不限，排布方式不限制，反光杯5杯深尺寸精度 在士0.04mm範圍內。在杯內鍍銀或其他反光、導熱性能優良物質構成的反光層3，反光杯5 的杯外採用陽極氧化或磁控濺射等工藝製作高導熱絕緣層7，如在鋁合金基板1上以陽極 氧化的方式形成導熱絕緣層7 (氧化鋁膜)，或利用磁控濺射將氮化鋁濺射到鋁、銅等基板1 上形成導熱絕緣層7 (氮化鋁膜)，或者在基板1上直接敷設導熱絕緣矽膠作為導熱絕緣層 7。在絕緣層7上敷設電路6與焊點2，然後再基板1表面覆蓋一層FR4絕緣材料8。 覆蓋時，需要將反光杯5與焊點2位置留出，不得覆蓋，同時覆蓋形狀要求規則，這樣形成一 道圍欄，以利於塗抹螢光粉。覆蓋層的厚度與平整度需要控制在士0.05mm以內。再在表面 覆蓋一層白色漆12，利於光線反射。然後在基板1上的反光杯5內用粘接劑或焊錫等物質按照一定方向、順序固定發光晶片4，再烘烤或加熱，使晶片4完全固定，且與反光杯5底部結合良好；採用金線或其 他導線連接晶片電極與反光杯外部連接電路的焊點2 ；在反光杯5內的晶片4表面覆蓋熒 光粉或螢光薄膜片等物質構成的螢光層9，還可以再在表面增加矽膠或環氧樹脂等保護層 11。覆蓋方式可以採用高效的刮膠方式，也可以採用精確的點膠方式，保持膠量與成品的顏 色一致性。這樣一塊完整的光源基板100就完成。圖5是日光燈管組裝圖。該日光燈管14由有一定絕緣與透光性能的PC或POM、PS、PE或有機玻璃等材料製成。其兩端各具有一堵頭17，堵頭17上設有兩引出電極13、 131，在燈罩14內固定有光源基板，光源基板1上的敷銅電極15通過導線16與堵頭17上 的引出電極131連接。光源基板的電路原理圖可參見圖6所示。圖7是日光燈管和支架結合的結構示意圖。其支架19內設置光源驅動(低壓直流驅動電路)19，光源驅動19的輸出線21連接在支架18兩端的日光燈固定連接座的金屬 片24上，光源驅動19的輸入線20與支架18兩端插座23內的電極22連接，市電接插端子 25插入插座23內，打開電源通電，即可點亮LED日光燈。圖8是本發明日光燈一種使用狀態圖。由圖8可知，此LED日光燈還可以通過支架20兩端的接插端子任意連接多支日光燈，以方便使用。
權利要求
一種新型LED光源基板，包括基板，其特徵是所述基板採用良導熱體製成，基板上衝壓有多個反光杯，杯內拋物面鍍有反光層，反光杯底固定有發光晶片，基板表面設有導熱絕緣層，導熱絕緣層上敷設有電路與焊點，在絕緣層上還覆蓋一層將敷設電路覆蓋的FR4耐燃材料，所述發光晶片上的兩引出導線分別焊合在對應的焊點上。
2.根據權利要求1所述的新型LED光源基板，所述基板採用金屬材料製成。
3.根據權利要求1所述的新型LED光源基板，其特徵是所述FR4耐燃材料表面覆蓋一 層白色漆。
4.根據權利要求1或2所述的新型LED光源基板，其特徵是所述晶片表面覆蓋有螢光 層，螢光層上面覆蓋有矽膠或環氧樹脂保護層。
5.一種製作權利要求1或2或3或4所述的LED光源基板的生產方法，其特徵是包括 以下幾個步驟A.製作基板根據日光燈需要尺寸，採用熱的良導體製作出表面平整度要求小於 0. 005mm的基板，然後在基板表面衝壓若干碗杯形狀的反光杯，在杯內鍍上銀作為反光層， 採用陽極氧化或磁控濺射工藝在基板上除反光杯外的地方製作導熱絕緣層，再在導熱絕緣 層上敷設電路與焊點，然後再基板表面覆蓋一層具有FR4等級的阻燃材料，材料表面覆蓋 一層白色漆；B.製作光源在基板上的反光杯內點上粘接劑或焊錫，按照一定方向、順序將發光晶 片放入反光杯內，再烘烤或加熱使晶片完全固定在反光碗杯底部，採用導線連接將晶片電 極與電路上的焊點連接；最後在碗杯內的晶片表面覆蓋螢光層，在螢光層上面覆蓋有矽膠 或環氧樹脂保護層，這樣一個完整的LED光源基板就完成了。
6.根據權利要求3所述的LED光源基板的生產方法，其特徵是所述矽膠或環氧樹脂保 護層的覆蓋方式可以採用刮膠方式或點膠方式。
7.一種採用權利要求1或2或3或4所述的新型LED光源基板製作的日光燈，包括日 光燈管，其特徵該日光燈管兩端各具有一堵頭，堵頭上設有兩引出電極，在日光燈管內固定 有基板，該基板上的敷銅電極與引出電極電連接。
全文摘要
一種新型LED光源基板及其生產方法以及其應用的日光燈，所述基板採用良導熱體製成，基板上衝壓有多個反光杯，杯內拋物面鍍有反光層，反光杯底固定有發光晶片，基板表面設有導熱絕緣層，導熱絕緣層上敷設有電路與焊點，在絕緣層上還覆蓋一層將敷設電路覆蓋的FR4耐燃材料，所述發光晶片上的兩引出導線分別焊合在對應的焊點上。本發明光源基板具有光轉換效率高、節能環保、無有毒物質、可靠性高等優點，並且由於光源驅動放置於日光燈管外面，發熱量小，功耗低於傳統日光燈的50％以上。同時本發明LED光源基板可以根據實際需要，適用於如T5、T4、T8、T10等不同尺寸日光燈的生產與使用。
文檔編號H01L33/62GK101800279SQ20101011055
公開日2010年8月11日 申請日期2010年2月8日 優先權日2010年2月8日
發明者胡啟勝, 譚運桂, 馬洪毅 申請人:湖北藍科光電有限公司