加强散热LED电路板及其制作方法与应用.pdf

《加强散热LED电路板及其制作方法与应用.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《加强散热LED电路板及其制作方法与应用.pdf（14页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。

1、(10)申请公布号 CN 102519027 A (43)申请公布日 2012.06.27 C N 1 0 2 5 1 9 0 2 7 A *CN102519027A* (21)申请号 201110370427.7 (22)申请日 2011.11.21 F21V 29/00(2006.01) F21V 21/002(2006.01) F21S 2/00(2006.01) H05K 1/02(2006.01) H05K 3/00(2006.01) F21Y 101/02(2006.01) (71)申请人王振辉 地址 310051 浙江省杭州市滨江区春晓路 529号江南星座712室 (72)发明人。

2、王振辉 (74)专利代理机构杭州杭诚专利事务所有限公 司 33109 代理人王江成 (54) 发明名称 加强散热LED电路板及其制作方法与应用 (57) 摘要 本发明涉及LED照明。一种加强散热LED电 路板，包括LED发光体，LED发光体包括PN结和 LED底座，还包括散热主体，散热主体包括基体和 散热肋片，基体和散热肋片为一体结构，基体上设 有绝缘层，PN结通过LED底座同基体的设有绝缘 层的一侧相连接，绝缘层上设有导电线路，PN结 电连接在导电线路上，散热肋片位于基体的设置 有LED底座的侧面相邻的侧面上。一种LED灯，包 括安装架和若干个加强散热LED电路板。本发明 提供了一种散热效果。

3、好的加强散热LED电路板及 其制作方法与应用，解决了现有的LED电路板由 于基板同散热器通过导热胶粘结和散热肋条位置 设计不合理所导致的散热效果不佳的问题。 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书6页 附图5页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 6 页 附图 5 页 1/2页 2 1.一种加强散热LED电路板，包括LED发光体，所述LED发光体包括PN结和LED底座， 其特征在于，还包括散热主体，所述散热主体包括基体和散热肋片，所述基体和所述散热肋 片为一体结构，所述基体上设有绝缘层，所述PN结通过所述LED底座同所述基体的设有绝 。

4、缘层的一侧相连接，所述绝缘层上设有导电线路，所述PN结电连接在所述导电线路上，所 述散热肋片位于所述基体的设置有LED底座的侧面相邻的侧面上。 2.根据权利要求1所述的加强散热LED电路板，其特征在于，所述绝缘层设有通孔，所 述LED底座穿设在所述通孔内并锡焊在所述基体上。 3.根据权利要求1或2所述的加强散热LED电路板，其特征在于，所述基体为多边形板 状结构，所述散热肋片设置在所述基体的厚度方向所在的侧面上，所述散热肋片同所述基 体位于同一个平面上。 4.根据权利要求1或2所述的加强散热LED电路板，其特征在于，所述基体为圆形板状 结构，所述散热肋片分布在所述基体的周缘上。 5.根据权利要。

5、求4所述的加强散热LED电路板，其特征在于，所述散热肋片包括若干第 一肋片、若干第二肋片和若干第三肋片，所述第一肋片和第二肋片都连接在所述基体上，所 述第三肋片连接在所述第一肋片上，所述第二肋片和第三肋片位于第一肋片之间，相邻的 第一肋片之间都分布有所述第二肋片和第三肋片，位于相邻的两片第一肋片之间的第二肋 片和第三肋片相平行。 6.根据权利要求1或2所述的加强散热LED电路板，其特征在于，所述基体的远离所述 LED发光体所在侧的侧面上设有散热肋条。 7.根据权利要求1或2所述的加强散热LED电路板，其特征在于，所述基体的同所述 LED底座相连接的一侧上设有透光板，所述透光板上设有若干个向远离。

6、所述基体方向凸起 的杯体，所述杯体同所述透光板为一体结构，所述杯体的数量同所述LED发光体的数量相 等，所述杯体一一对应地罩在所述LED发光体上。 8.一种LED灯，其特征在于，包括安装架和若干个加强散热LED电路板，所述加强散热 LED电路板包括散热主体和若干LED发光体，所述LED发光体包括PN结和LED底座，所述散 热主体包括基体和散热肋片，所述散热基体上设有绝缘层，所述PN结通过所述LED底座同 所述基体的设有绝缘层的一侧相连接，所述绝缘层上设有导电线路，所述PN结电连接在所 述导电线路上，所述散热肋片位于所述基体的设置有LED底座的侧面相邻的侧面上，所述 基体的同所述LED底座相连接。

7、的一侧上设有透光板，所述安装架同所述基体固接在一起。 9.如权利要求1所述的加强散热LED电路板的制作方法，其特征在于：散热主体为铝 制作而成，导电线路为铜制作而成， 第一步，用铝材挤压出制作散热主体的铝型材； 第二步，将铝型材按照设定长度裁断而制得散热主体； 第三步，在散热主体的基体的同设置有散热肋片的面相邻的面上涂上绝缘胶形成绝缘 层； 第四步，在绝缘胶层上敷铜形成铜层，通过蚀刻的方法使铜层形成导电线路； 第五步，钻出通孔，钻孔时使通孔将导电线路切断而形成位于通孔两侧的两个部分； 第六步，在基体的对应于通孔的部位通过沉锌的方法形成锌层；锌层同导电线路的由 通孔切断而形成的位于通孔两侧的两个。

8、部分都间隔开； 权 利 要 求 书CN 102519027 A 2/2页 3 第七步，在锌层上通过电镀的方法形成镍层；镍层同导电线路的由通孔切断而形成的 位于通孔两侧的两个部分都间隔开； 第八步，在镍层上通过电镀的方法形成铜层；铜层同导电线路的由通孔切断而形成的 位于通孔两侧的两个部分都间隔开； 第九步，在铜层上通过喷锡的方法形成锡层；锡层同导电线路的由通孔切断而形成的 位于通孔两侧的两个部分都间隔开； 第十步，将LED基座穿设到通孔内并通过锡焊的方式同基体连接在一起；基座同导电 线路的由通孔切断而形成的位于通孔两侧的两个部分都间隔开； 第十一步，将PN结的两极分别同导电线路的由通孔切断而形成。

9、的位于通孔两侧的两 个部分锡焊在一起。 10.根据权利要求9所述的加强散热LED电路板的制作方法，其特征在于，第四步中在 导电线路形成后，再在绝缘胶层上涂设覆盖住导电线路的阻焊层，导电线路的需要同PN结 连接的部位裸露在阻焊层外；第五步中所钻出的通孔要深入到基体内。 权 利 要 求 书CN 102519027 A 1/6页 4 加强散热 LED 电路板及其制作方法与应用 技术领域 0001 本发明涉及LED照明，尤其涉及一种加强散热LED电路板以及其制作方法与应用。 背景技术 0002 LED作为新一代固态光源，具有寿命长、高效节能、体积小、环保和坚固耐用等优 点，在显示与照明领域中得到广泛的。

10、应用。 0003 LED的核心部分是PN结，注入的电子与空穴在PN结复合时把电能直接转换为光 能，但是并不是所以的转换的光能能够射到LED外，还有部分会转换为热能，这种热能具有 巨大副作用，如果不能有效散热，会使LED内部温度升高，而温度越高则LED的发光效率越 低，LED光衰变快,使LED的寿命大为缩短，严重时会立即失效。 0004 现有的LED用于照明时的电路板的结构形式为：LED以贴片的方式安装在金属基 板上形成LED发光板，然后将LED发光板通过导热胶贴合到散热器上，通过散热器将热量散 失到空气中。 0005 基板同散热器之间的散热胶层虽然能够克服基板与散热器之间由于有间隙所导 致的热。

11、传递不畅的问题，但是导热胶的导热系数为8w/mk左右，基板和散热器导热系数为 200w/mk左右（基板通常为铝或铝合金制作而成，就是用其它的金属也会比导热胶的高），因 此导热胶层的存在，会严重影响散热效果。 0006 在中国专利公开号为CN101082411A、公开日为2007年12月5日、名称为“LED灯” 的专利文献中公开了一种用LED作为光源的灯，该灯包括LED灯体、安装LED灯体的基板和 散热器，在基板与散热器之间设置有热熔器和制冷片，散热器的原离LED灯体一侧的表面 上设置有散热肋片。该专利的手段是通过在基板与散热器之间增加热容器和制冷片来提高 散热效果，但是实际上基板和容器器之间的。

12、连接性质同现有的基板同散热器的连接性质是 一样的，如果基板的热量不能够保持通畅地传递到热容器上，则后续设计再多的散热部件 也是起不到散热作用的。 0007 另外，为了提高散热器的散热效果，会如上述专利中的结构形式一样，在散热器上 增加散热肋片来增加散热器的散热面积。 0008 如在中国专利号为ZL2010206691763，名称为“一种带安装板的吊灯”的专利文献 中公开了一种用LED作为光源的灯，该灯包括LED光源（LED发光板）和壳体（散热器），LED 光源平置在灯壳的下表面上，LED光源上罩有灯罩，壳体的上表面设置有散热肋条。 0009 在中国专利公开号为101922638A、公开日为20。

13、10年12月22日、名称为“LED日光 灯”的专利文献中公开了另一种用LED作为光源的灯，该灯包括基座（散热器），基座上固定 有灯罩和光源基板，灯罩罩在光源基板外，光源基板上设有多个LED,其中光源基板和其上 的LED构成LED发光板，在基座的远离光源基板一侧的表面上设有散热肋条。 0010 但是，现有的LED模组中的散热肋片和LED发光板的位置关系都如上述灯具中公 开的设置方式一样：使散热肋条和LED发光板位于散热器的相反的两个侧面上。 0011 该种设置散热肋条的方式存在以下不足：散热器主体会影响散热肋条所在区域的 说 明 书CN 102519027 A 2/6页 5 空气的流动性、导致散。

14、热效果差。 发明内容 0012 本发明提供了一种散热效果好的加强散热LED电路板及其制作方法与应用，解决 了现有的LED电路板由于基板同散热器通过导热胶粘结和散热肋片位置设计不合理所导 致的散热效果不佳的问题。 0013 以上技术问题是通过下列技术方案解决的：一种加强散热LED电路板，包括LED发 光体，所述LED发光体包括PN结和LED底座，还包括散热主体，所述散热主体包括基体和散 热肋片，所述基体和所述散热肋片为一体结构，所述基体上设有绝缘层，所述PN结通过所 述LED底座同所述基体的设有绝缘层的一侧相连接，所述绝缘层上设有导电线路，所述PN 结电连接在所述导电线路上，所述散热肋片位于所述。

15、基体的设置有LED底座的侧面相邻的 侧面上。LED发光体所产生的热量直接通过散热主体散失掉的同时还传递给散热肋片，由散 热肋片进行散失。散热主体同时起到现有的电路板中的基板和散热器的作用，从而不存在 要通过导热胶进行导热所导致的导热胶影响基板热量导出的问题，使得散热通畅。另外散 热肋片和LED发光体设置在主体上的位置为相邻的位置关系而非相对的位置关系，主体不 会影响散热肋片周边的空气的流通性，有利于热量的散失。 0014 作为优选，所述绝缘层设有通孔，所述LED底座穿设在所述通孔内并锡焊在所述 基体上。如果不开设通孔，则LED的散热路径为底座、导电线路层、绝缘层、基体，但是绝缘 层的导热系数比。

16、较低，绝缘层会影响PN结热量的散出，散热效果较差，而通过设置通孔使 底座直接锡焊在基体上，能进一步提高散热效果。 0015 作为优选，所述基体为多边形板状结构，所述散热肋片设置在所述基体的厚度方 向所在的侧面上，所述散热肋片同所述基体位于同一个平面上。通过多个本加强散热LED 电路板组装为平板状灯具时方便。有利于灯的厚度制作得较薄。 0016 作为优选，所述基体为圆形板状结构，所述散热肋片分布在所述基体的周缘上。便 于散热肋片的布局。 0017 作为优选，所述散热肋片包括若干第一肋片、若干第二肋片和若干第三肋片，所述 第一肋片和第二肋片都连接在所述基体上，所述第三肋片连接在所述第一肋片上，所述。

17、第 二肋片和第三肋片位于第一肋片之间，相邻的第一肋片之间都分布有所述第二肋片和第三 肋片，位于相邻的两片第一肋片之间的第二肋片和第三肋片相平行。散热肋片的排列合理， 散热效果好。 0018 作为优选，所述基体的远离所述LED发光体所在侧的侧面上设有散热肋条。增加 散热面积，以提高散热效果。 0019 作为优选，所述基体的同所述LED底座相连接的一侧上设有透光板，所述透光板 上设有若干个向远离所述基体方向凸起的杯体，所述杯体同所述透光板为一体结构，所述 杯体的数量同所述LED发光体的数量相等，所述杯体一一对应地罩在所述LED发光体上。设 置透光罩，能防止电极产生外露而出现安全事故，安全性好。设置。

18、杯体能使LED发光体所射 出的光线散射开，降低炫目对人眼所造成的不适感。 0020 一种LED灯，包括安装架和若干个加强散热LED电路板，所述加强散热LED电路板 包括散热主体和若干LED发光体，所述LED发光体包括PN结和LED底座，所述散热主体包 说 明 书CN 102519027 A 3/6页 6 括基体和散热肋片，所述散热基体上设有绝缘层，所述PN结通过所述LED底座同所述基体 的设有绝缘层的一侧相连接，所述绝缘层上设有导电线路，所述PN结电连接在所述导电线 路上，所述散热肋片位于所述基体的设置有LED底座的侧面相邻的侧面上，所述基体的同 所述LED底座相连接的一侧上设有透光板，所述安。

19、装架同所述基体固接在一起。灯有若干 个加强散热LED电路板组装而成，在不同的加强散热LED电路板之间能形成加速对流层，利 用热蜂窝效应加速散热，提高散热效果，充分保证LED灯的流明维持率。 0021 加强散热LED电路板的制作方法，其特征在于： 散热主体为铝制作而成，导电线路为铜制作而成； 第一步，用铝材挤压出制作散热主体的铝型材； 第二步，将铝型材按照设定长度裁断而制得散热主体； 第三步，在散热主体的基体的同设置有散热肋片的面相邻的面上涂上绝缘胶形成绝缘 层； 第四步，在绝缘胶层上敷铜形成铜层，通过蚀刻的方法使铜层形成导电线路； 第五步，钻出通孔，钻孔时使通孔将导电线路切断而形成位于通孔两侧。

20、的两个部分； 第六步，在基体的对应于通孔的部位通过沉锌的方法形成锌层；锌层同导电线路的由 通孔切断而形成的位于通孔两侧的两个部分都间隔开； 第七步，在锌层上通过电镀的方法形成镍层；镍层同导电线路的由通孔切断而形成的 位于通孔两侧的两个部分都间隔开。 0022 第八步，在镍层上通过电镀的方法形成铜层；铜层同导电线路的由通孔切断而形 成的位于通孔两侧的两个部分都间隔开； 第九步，在铜层上通过喷锡的方法形成锡层；锡层同导电线路的由通孔切断而形成的 位于通孔两侧的两个部分都间隔开； 第十步，将LED基座穿设到通孔内并通过锡焊的方式同基体连接在一起；基座同导电 线路的由通孔切断而形成的位于通孔两侧的两个。

21、部分都间隔开； 第十一步，将PN结的两极分别同导电线路的由通孔切断而形成的位于通孔两侧的两 个部分锡焊在一起。 0023 作为优选，第四步中在导电线路形成后，再在绝缘胶层上涂设覆盖住导电线路的 阻焊层，导电线路的需要同PN结连接的部位裸露在阻焊层外；第五步中所钻出的通孔要深 入到基体内。LED底座连接在主体上时牢固，易于将保持主体同电极之间的绝缘。 0024 本发明具有下述优点，由于LED发光体直接设置在散热主体上，散热肋片与LED发 光体位于基体的相邻的面上，主体不会影响散热肋片周边空气的流通性，故散热效果好，简 化了制作时的工艺步骤；在优选方案中通过相关工艺解决铝板不可锡焊的问题，使得LE。

22、D 基座能够穿过绝缘层而直接锡焊在基体上，进一步提高了散热效果。 附图说明 0025 图1为加强散热LED电路板实施例一的仰视示意图。 0026 图2为图1的AA剖视示意图。 0027 图3为加强散热LED电路板实施例二的AA剖视示意图。 0028 图4为加强散热LED电路板实施例三的AA剖视示意图。 说 明 书CN 102519027 A 4/6页 7 0029 图5为加强散热LED电路板实施例四的仰视示意图。 0030 图6为加强散热LED电路板实施例五的仰视示意图。 0031 图7为具有实施例二中的加强散热LED电路板的LED灯的示意图。 0032 图中：散热主体1，基体11，散热肋片1。

23、2，散热肋条13，LED发光体2，PN结21，LED 底座22，引出脚23，硅胶24，金线25，透光板3，杯体31，绝缘层4，通孔41，导电线路5，阻焊 层6，锌层7，镍层8，铜层9，锡层10，安装架101，引线孔1011，加强散热LED电路板102，安 装调节臂103，定臂1031，动臂1032，螺纹孔1033，螺纹头1034，电源104，电源输出线105， 电源输入线106。 具体实施方式 0033 下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。 0034 实施例一，参见图1，一种加强散热LED电路板，包括散热主体1和多个LED发光体 2。 0035 散热主体1由铝合金制作而成。 0036 。

24、散热主体1包括基体11和多根散热肋片12。基体11为四边形板状结构。散热肋 片12分布在基体11的前后左右四个侧面上。基体11和散热肋片12为一体结构。 0037 LED发光体2设置在基体的下侧面上。 0038 基体11的下侧上设有透光板3。透光板3上设有多个向下凸起的杯体31。 0039 杯体31同透光板3为一体结构。杯体31的数量同LED发光体2的数量相等。LED 发光体2一一对应地被杯体31罩住。 0040 参见图2，基体11的下侧面上设有绝缘层4。 0041 绝缘层4上设有导电线路5。导电线路5为铜制作而成。 0042 LED发光体2包括PN结21和LED底座22。 0043 LED底。

25、座22焊接在导电线路5上。 0044 PN结21的两极通过金线25分别焊接在两个引出脚23上。两个引出脚23焊接在 导电线路5上。 0045 硅胶24将PN结21、金线25和两个引出脚23的一端胶固在LED底座22上。 0046 导电线路5的同两个引出脚23相连接的两部分之间是不导通的。 0047 导电线路5的同两个引出脚23相连接的两部分同导电线路5的同LED底座22相 连接的部分之间是不导通的。 0048 LED发光体2凸出于基体11的部分容置在杯体31内。透光板3的周缘密封贴合 在基体11上。 0049 不同的LED发光体2中的PN结21通过导电线路5电串联连接在一起。 0050 在绝缘。

26、层4上还设有阻焊层6。阻焊层6覆盖住导电线路5。导电线路5的需要 同引出脚23连接的部位裸露在阻焊层6外。 0051 散热肋片12同基体11位于同一个平面上。 0052 实施例二，参见图3，同实施例一的不同之处为： 散热主体1为铝制作而成。 0053 在绝缘层4上设有通孔41。通孔41将导电线路5切断为位于通孔41两侧的两部 说 明 书CN 102519027 A 5/6页 8 分。通孔41伸入到基体11的内部。 0054 在基体41的对应于通孔41的部位依次设置锌层7、镍层8、铜层9和锡层10。 0055 LED底座22穿设在通孔41内并锡焊在锡层10上。 0056 LED底座22、锌层7、。

27、镍层8、铜层9和锡层10五者同导电线路5之间是间隔开的。 0057 LED发光体2的两个引出脚23连接在导电线路5位于通孔41两侧的两部分上。 0058 本实施例中的加强散热LED电路板的制作方法为： 第一步，用铝材挤压出制作散热主体1的铝型材。 0059 第二步，将铝型材按照设定长度裁断而制得散热主体1。 0060 第三步，在散热主体1的下侧面上涂上绝缘胶形成绝缘层4。 0061 第四步，在绝缘胶层4上敷铜形成铜层，通过蚀刻的方法将铜层形成导电线路5。 再在绝缘胶层4上涂设覆盖住导电线路5的阻焊层6。导电线路5的需要同引出脚23连接 的部位裸露在阻焊层6外。 0062 第五步，钻出通孔41。。

28、通孔41将导电线路5切断而形成位于通孔41两侧的两个 部分。通孔41钻入基体11内。 0063 第六步，在基体11的对应于通孔41的部位通过沉锌的方法形成锌层7。 0064 第七步，在锌层7上通过电镀的方法形成镍层8。 0065 第八步，在镍层8上通过电镀的方法形成铜层9。 0066 第九步，在铜层9上通过喷锡的方法形成锡层10。 0067 第十步，将LED基座23穿设到通孔41内并通过锡焊的方式同基体11连接在一 起； 第十一步，将两个引出脚23的露出硅胶25的一端分别同导电线路5的由通孔41切断 而形成的位于通孔41两侧的两个部分锡焊在一起。 0068 实施例三，参见图4，同实施例一的不同。

29、之处为：在基体11的上侧面上设有散热肋 条13。当然也可以在实施例二的基础上于基体11的上侧面上至散热肋条13。 0069 实施例四，参见图5，同实施例二的不同之处为：基体11为圆形板状结构。在基体 11的周侧上设有四片第一肋片121。四条第一肋片12沿基体11的周向均匀分布。第一肋 片12沿基体11的径向延伸。在相邻的第一肋条121之间都设置有第二肋片122和第三肋 片123。第二肋片122连接在基体11上。第三肋片123连接在第一肋片121上。位于相邻 的两片第一肋片之间的第二肋片122和第三肋片123相平行。第一肋片121、第二肋片122 和第三肋片123构成散热肋片12。第二肋片122。

30、和第三肋片123的自由端位于以第一肋片 121的自由端为顶点的四边形上。 0070 实施例五，参见图6，同实施例四的不同之处为，第一肋片121有六条。第二肋片 122和第三肋片123的自由端位于以第一肋片121的自由端为顶点的正六边形上。 0071 参见图5，一种LED灯，包括安装架101、三个加强散热LED电路板102和安装调节 臂103。 0072 加强散热LED电路板102为实施例二中所制作出的电路板，在此不作重复说明。 0073 安装架101为框架结构。安装架101内部设有引线孔1011。加强散热LED电路板 102通过散热肋片12以焊接的方式同安装架101连接在一起。 0074 安装。

31、调节臂103包括定臂1031和动臂1032。定臂1031上设有螺纹孔1033，动臂 说 明 书CN 102519027 A 6/6页 9 1032上设有螺纹头1034，定臂1031和动臂1032二者通过螺纹头1034配合螺纹孔1033螺 纹连接在一起。 0075 动臂1032同安装架101为一体结构。动臂1032内设置有电源104。 0076 加强散热LED电路板102通过电源输出线105同电源104电连接在一起。 0077 三个加强散热LED电路板102是电并联在电源104上的。 0078 使用时，定臂1031固定在需要安装灯的地方，通过电源输入线106输送电给电源 104，电源104驱动加强散热LED电路板102上的LED发光体2发光，通过使动臂1032相对 于定臂1031转动来调整本发明的灯的照射方向，提高照明时的方便性。 说 明 书CN 102519027 A 1/5页 10 图 1 图 2 说 明 书 附 图CN 102519027 A 10 2/5页 11 图 3 图 4 说 明 书 附 图CN 102519027 A 11 3/5页 12 图 5 说 明 书 附 图CN 102519027 A 12 4/5页 13 图 6 说 明 书 附 图CN 102519027 A 13 5/5页 14 图 7 说 明 书 附 图CN 102519027 A 14 。