模組結構與LED路燈的製作方法

2023-08-05 18:29:16 2

本實用新型涉及燈具領域，具體而言，涉及一種模組結構與LED路燈。

背景技術：

路燈是城市照明的重要組成部分。傳統的路燈常採用高壓鈉燈，高壓鈉燈整體上光效低的缺點造成了能源的巨大浪費，因此，開發新型高效、節能、壽命長、顯色指數高並且環保的路燈對城市照明節具有十分重要的意義。LED路燈與常規高壓鈉燈路燈不同的是，大功率LED路燈的光源採用低壓直流供電，由GaN基功率型藍光LED與黃色螢光粉合成的高效白光LED，具有高效安全節能、環保、壽命長及響應速度快顯色指數高等優點，可廣泛應用於城市道路照明。

傳統的LED路燈使用的是正裝光源，雖然正裝光源工藝成熟使得成本較低，但它的光學性能並不是很好，且散熱能力很差，金絲承受的風險大容易斷。並且傳統的LED路燈採用的是鋁基板，雖然鋁的導熱係數能達到150M.K/W,但是從鋁基板的工藝成品而言，經過樹脂絕緣層後，其導熱係數將將大幅度降低，所以使用鋁基板的LED路燈的散熱能力也不強。在LED晶片工作時，它本身的環境溫度與出光率成反比關係的，環境溫度越高，出光率越低，當環境溫度達到LED晶片的最高使用溫度時，LED晶片會壞掉。總體而言，環境溫度對LED路燈的壽命、光衰、色溫偏移等性能都有直接影響。

綜上所述，改善傳統的LED路燈的光學性能不好與散熱能力差的問題，是本技術領域人員應該攻克的巨大難題。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種模組結構與LED路燈，以改善上述問題。

本實用新型是這樣實現的：

第一方面，本實用新型提供了一種模組結構，包括陶瓷基板、錫膏層以及多個光源，每個所述光源均包括有倒裝晶片與高顯色性氮化物螢光混合矽膠蓋，每個所述倒裝晶片通過所述錫膏層與所述陶瓷基板連接，每個所述高顯色性氮化物螢光混合矽膠蓋套設於所述倒裝晶片外且與陶瓷基板連接，且每個所述高顯色性氮化物螢光混合矽膠蓋與所述陶瓷基板形成一個密封空間。

作為模組結構的一種優選方案，所述陶瓷基板與所述倒裝晶片的接觸面塗覆有高反射玻璃釉層。

作為模組結構的一種優選方案，所述多個光源採用矩陣排列的方式與所述陶瓷基板連接。

作為模組結構的一種優選方案，每個所述光源均為點光源。

作為模組結構的一種優選方案，所述陶瓷基板為氧化鋁陶瓷基板。

作為模組結構的一種優選方案，所述高顯色性氮化物螢光混合矽膠蓋由矽膠與螢光粉混合製作而成。

作為模組結構的一種優選方案，所述錫膏層為純錫製作而成的錫膏層。

作為模組結構的一種優選方案，所述陶瓷基板設置有多個通孔及與所述通孔數量相同的螺絲，每個所述螺絲均穿過一個所述通孔。

第二方面，本實用新型還提供了一種LED路燈，包括燈殼、散熱器以及上述的模組結構，所述散熱器與所述模組結構均位於所述燈殼內，所述模組結構與所述散熱器連接，所述散熱器與所述燈殼連接。

作為LED路燈的一種優選方案，所述燈殼與所述散熱器連接的一側上設置有散熱鰭片。

相對現有技術，本實用新型具有以下有益效果：本實用新型提供了一種模組結構與LED路燈，該模組結構包括基板與多個光源，每個光源均為倒裝晶片製作而成的光源，使用倒裝晶片製作而成的光源不僅大幅度改善了LED路燈的光學性能，也使得光源的散熱能力更好。不僅如此，本實用新型提供的模組結構使用的是陶瓷基板，陶瓷基板本身的導熱能力較強，且倒裝晶片與陶瓷基板的配合使用可以使陶瓷基板的導熱能力被百分之百地利用，增強了陶瓷基板的導熱能力。除此以外，由於陶瓷基板的熱膨脹係數可調整到與倒裝晶片同步，這樣就可以將陶瓷基板與倒裝晶片的導熱與散熱一體化，減少了熱傳導中間的環節，使得LED路燈整體的散熱能力得到了大幅度地增強。

為使本實用新型的上述目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附附圖，作詳細說明如下。

附圖說明

為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實用新型實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。因此，以下對在附圖中提供的本實用新型的實施例的詳細描述並非旨在限制要求保護的本實用新型的範圍，而是僅僅表示本實用新型的選定實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。

圖1示出了本實用新型所提供的一種模組結構的結構示意圖。

圖2示出了本實用新型所提供的一種模組結構的剖面圖。

圖3示出了本實用新型所提供的一種LED路燈的結構示意圖。

圖4示出了本實用新型所提供的一種LED路燈的燈頭的爆炸結構示意圖。

圖5示出了本實用新型所提供的一種LED路燈的燈殼的結構示意圖。

圖標：100-模組結構；101-光源；102-陶瓷基板；103-通孔；104-螺絲；105-高反射玻璃釉層；106-倒裝晶片；107-錫膏層；108-高顯色性氮化物螢光混合矽膠蓋；109-密封空間；200-LED路燈；201-燈杆；202-燈頭；203-燈殼；204-散熱器；205-散熱鰭片。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實用新型實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。因此，以下對在附圖中提供的本實用新型的實施例的詳細描述並非旨在限制要求保護的本實用新型的範圍，而是僅僅表示本實用新型的選定實施例。基於本實用新型的實施例，本領域技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。

在本實用新型的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「設置」與「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨後的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

請參閱圖1，本實施例提供了一種模組結構100，該模組結構100包括陶瓷基板102與多個光源101，且每個光源101均與陶瓷基板102連接。

具體地，在本實用新型的本實施例中，陶瓷基板102是由氧化鋁陶瓷製作而成的氧化鋁陶瓷基板，相比於傳統的鋁基板而言，氧化鋁陶瓷基板是一種新型的複合基板，具有高導熱特性，能將光源101發出的熱量很好的通過熱傳導的方式轉移到陶瓷基板102上；不僅如此，傳統的鋁基板與光源接觸的表面需塗覆絕緣層，而陶瓷基板102由於其本身具有優良的電絕緣性能，所以無需在塗覆額外的絕緣層，不僅節省成本，而且簡化了製造工藝。陶瓷基板102上設置有多個通孔103及多個與通孔103數量相同的螺絲104，每個螺絲104穿過通孔103用於將基板102固定於一散熱器。基板102與光源101的接觸面塗覆有高反射玻璃釉層105，高反射玻璃釉層105可反射光源101發出的光，達到出光反射層的作用，從而使本實用新型提供的模組100結構達到被照面的光照強度增加。

不僅如此，每個光源101均為點光源，與傳統光源相比，點光源不僅體積小，而且指向性強，從光源101發出的大部分光線能直接射向被照面，利用率遠高於傳統光源。在本實施例中，光源101採用矩陣排列的方式與陶瓷基板102連接，通過這樣的方式，可以保證光源101發射出的光斑的一致性，同時，光源101採用矩陣排列的方式與陶瓷基板102連接不僅美觀，也有利於在模組結構100的製作過程中的流水化。

進一步地，由圖2可知，本實施例提供的模組結構100還包括錫膏層107，光源101通過錫膏層107與陶瓷基板102連接。

具體地，每個光源101均包括倒裝晶片106與高顯色性氮化物螢光混合矽膠蓋108，倒裝晶片106通過錫膏層107與陶瓷基板102連接，高顯色性氮化物螢光混合矽膠蓋108套設於倒裝晶片106外且與陶瓷基板102連接，並形成一密封空間109。由於陶瓷基板102的熱膨脹係數可調整到與倒裝晶片106同步，這樣就可以將陶瓷基板102與倒裝晶片106的導熱與散熱一體化，減少了熱傳導中間的環節，使得LED路燈200整體的散熱能力得到了大幅度地增強。傳統的光源採用的是正裝晶片，雖然正裝晶片的製作工藝成熟且成本較低，但是正裝晶片的散熱很差，金絲承受的風險很大容易斷；與傳統的正裝晶片相比，本實用新型所提供的倒裝晶片是一種通過新型倒裝技術製作而成的晶片，不僅散熱能力更好且沒有金線風險易於模組集成化，並且，與傳統的正裝晶片製作而成的產品相比，該模組結構100利用倒裝晶片106製作而成的LED路燈的光學性能得到進一步地改善。在本實施例中，錫膏層107為純錫製作而成的錫膏層，與傳統的含錫量90％加含銻量10％的錫膏層相比，由純錫製作而成的錫膏層具有更高的導熱係數，導熱能力更強，使倒裝晶片106的熱量更容易通過錫膏層107傳導至陶瓷基板102上。在本實施例中，高顯色性氮化物螢光混合矽膠蓋108由矽膠與螢光粉混合製作而成，並且，可通過控制矽膠與螢光粉混合的比例，從而達到光源101發出的光在穿過高顯色性氮化物螢光混合矽膠蓋108後可根據光學原理轉變成不同光色的效果。

請參閱圖3與圖4，本實用新型還提供了一種路燈200，包括燈杆201與燈頭202，燈杆201與燈頭202的一端連接。

具體地，燈頭202包括燈殼203、散熱器204以及上述實施例提供的模組結構100，燈殼203的一端與燈杆201的一端可拆卸連接，燈杆201的另一端與地面固定連接。模組結構100包括陶瓷基板102與多個光源101，其中，陶瓷基板102遠離光源101的一側與散熱器204的底部接觸，模組結構100通過設置於基板的多個通孔103及多個和通孔103數量相同的螺絲104與散熱器204可拆卸連接，並且，散熱器204也設置有多個通孔及多個和通孔數量相同的螺絲，散熱器204通過設置於散熱器204上的多個通孔及多個和通孔數量相同的螺絲與燈殼203可拆卸連接。模組結構100與散熱器204均置於燈頭202的燈殼203的內部，燈殼203的下表面上設置有出光口，光源101發出的光通過出光口達到被照面。散熱器204是一種加快發熱體熱量散發的裝置，散熱器204的具體工作原理是：光源101發出的熱量通過熱傳導方式傳入陶瓷基板102，同時，由於陶瓷基板102與散熱器204連接，散熱器204可以吸收陶瓷基板102上的熱量，並將吸收的熱量再一次通過熱傳導以及空氣流動等熱量散發方式發散到燈殼203外。

請參閱圖5，在本實施例中，燈殼203的內表面，即燈殼203與散熱器204連接的表面上設置有多個散熱鰭片205，每個散熱鰭片205的形狀均為片狀，具體地，散熱鰭片205的一端與燈殼203的內表面連接，散熱鰭片205的另一端與散熱器204接觸，散熱鰭片205不僅可通過熱傳導的散熱方式將熱量直接傳遞給燈殼203以達到散熱的效果，還可通過空氣對流的方式將熱量散發掉。在本實施例中，通過散熱鰭片205使LED路燈200的整體散熱能力得到進一步的提升。

綜上所述，本實用新型提供了一種模組結構與LED路燈，該模組結構100包括陶瓷基板102與多個光源101，每個光源101均為倒裝晶片106製作而成的光源，使用倒裝晶片106製作而成的光源不僅大幅度改善了LED路燈200的光學性能，也使得光源的散熱能力更好。不僅如此，本實用新型提供的模組結構100使用的是陶瓷基板102，陶瓷基板102本身的導熱能力較強，且倒裝晶片106與陶瓷基板102的配合使用可以使陶瓷基板102的導熱能力被百分之百地利用，增強了陶瓷基板102的導熱能力。除此以外，由於陶瓷基板102的熱膨脹係數可調整到與倒裝晶片106同步，這樣就可以將陶瓷基板102與倒裝晶片106的導熱與散熱一體化，減少了熱傳導中間的環節，使得LED路燈200整體的散熱能力得到了大幅度地增強。不僅如此，本實用新型提供的LED路燈200通過散熱器204將聚集在陶瓷基板102上的熱量吸收，並通過熱傳導以及空氣對流等散熱方式將熱量散發到燈殼203外，從而增強了LED路燈200的散熱能力。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語「上」、「下」「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，或者是該實用新型產品使用時慣常擺放的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，並不用於限制本實用新型，對於本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。