一种灯板结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种灯板结构，其特征在于，包括至少一基板、至少一侧基板表面有至少一导热衬板、在导热衬板上有至少一LED光源、和至少一导热支撑；导热支撑与基板相交、和／或紧贴在基板周边、和／或位于基板连接处，导热支撑至少有一端伸出基板表面；导热衬板至少与导热支撑相连接导出热量。本实用新型专利技术以基板上的导热衬板和导热支撑作为受热和导热途径具有结构简单，设计与制造方便，成本低，导热和散热效果佳的优点；借助与基板相交的导热支撑可任意改变导热方向；采用上述灯板结构制造的LED光源、光条、光板、灯泡、灯管、灯板、和各种LED发光模组具有耐高压，抗静电，耐紫外光辐照，易于密封，与其它配件组装方便的优点。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种灯板结构，更具体地说，一种用于制造LED光源、光条、光板、灯泡、灯管、灯板、和各种LED发光模组的灯板结构。
技术介绍
随着发光芯片，例如二极管(LED)芯片，发光效率的提升，LED正从传统的点线面为特征的指示和显示类应用领域向大尺寸液晶背光和室内室外普通照明类应用领域拓展。对LED光源、光条、光板、灯泡、灯管、灯板、和各种LED发光模组的结构、制造方式与成本、抗紫外辐照和抗静电能力、耐高压绝缘水平、防潮防湿性能、以及散热效率提出了更高的要求。 现有的一种灯板结构如图I所示，该灯板结构包括LED101、LED102、绝缘基板103、散热组件104、电极焊盘一 105、电极焊盘二 106、散热垫焊盘107、LED电极一 108、LED电极二 109、和LED散热垫120。上述绝缘基板103通常采用陶瓷覆铜板，通过厚膜印刷工艺制作所述电极焊盘一 105、电极焊盘二 106、散热垫焊盘107，或通过直接键合或直接镀铜工艺在陶瓷基板上制作所述电极焊盘一 105、电极焊盘二 106、散热垫焊盘107。相关专利包括中国技术专利申请公布号CN102235609A，C102109116A，技术专利授权公告号201303004Y。由图I可知，陶瓷绝缘基板103的导热系数一般小于30W/mK，陶瓷绝缘基板103在起到绝缘作用的同时，也成为了导热瓶颈。为减少上述陶瓷绝缘基板103对导热效率的影响，人们不得不减少其厚度或增加其面积。由于陶瓷绝缘基板103的导热系数低，采用很薄的厚度可以改善垂直方向的导热效率，但水平方向的导热就会很差。为此，不得不采用与陶瓷绝缘基板103有相同面积的散热组件104与其接触。整个结构就会变得很笨重，不仅增加了重量，也浪费了材料。为了减少陶瓷绝缘基板103的热阻，在电极焊盘一 105、电极焊盘二 106、散热垫焊盘107正下方可以增加上下贯穿的多个通孔。在通孔内，可灌注金属浆料，形成多个导热桥(相关专利包括中国技术专利申请公告号CN101789480A)，或更为通常的做法是在散热垫焊盘107正下方增加上下贯穿的金属基热沉。虽然所述贯穿陶瓷绝缘基板103的导热桥或金属基热沉克服了陶瓷绝缘基板103在垂直方向上的热传导瓶颈，但仍然没有解决在水平方向上热传导差的问题，仍然需要使用与陶瓷绝缘基板103面积相近的散热组件104。此夕卜，对使用多个LED的大面积灯板，通过增加导热桥或全属基热沉会使陶瓷绝缘基板103结构变得十分复杂，加工难度大，成本高，大大限制了它在普通照明领域的应用。现有的另一种灯板结构如图2所示，该灯板结构包括LED201、LED202、金属基板203、散热组件204、电极焊盘一 205、电极焊盘二 206、散热垫焊盘207、LED电极一 208、LED电极二 209、散热垫220、和绝缘层210。上述金属基板203采用铝作为基础材料，采用印刷电路板技术在金属基板203上制作电极焊盘一 205、电极焊盘二 206、散热垫焊盘207。相关专利包括中国技术专利申请公布号CN101035407A，CN101213892A, CN102155726A。CN101709858A。位于电极焊盘一 205、电极焊盘二 206、散热垫焊盘207与金属基板203之间的绝缘层210采用高分子树脂材料。高分子树脂材料的特性限制了上述灯板结构的使用温度，其抗紫外光照射和抗高低温冲击的能力很差，在较为恶劣的露天场合下使用时会加速老化，导致使用寿命很短，应用产品的可靠性也就很差。上述起绝缘作用的高分子树脂材料，通常厚度在50微米 200微米之间。若太厚，虽能起更好的绝缘作用，防止短路，但会影响热量传导效率，成为散热瓶颈；若太薄，虽能改善散热，但易引起金属基板与焊盘之间的短路。就安全性而言，采用高分子树脂作为绝缘层210制造的灯板结构，其抗高压和抗静电能力较差，所以，不适合用于制造使用高压交流和高压直流LED和LED芯片的灯板，和不适合用于制造使用非隔离类电源和控制器的灯具。为了克服高分子树脂材料所固有的缺点，中国技术专利申请公布号CN101661977A提出用陶瓷层代替高分子树脂材料制作绝缘层210，技术专利授权公告号CN201601892U，CN201502997U提出用氧化铝代替高分子树脂材料制作绝缘层210。为了 确保可靠的绝缘，特别是耐高压能力，陶瓷层和氧化铝层必须达到一定的厚度。随着厚度的增加，其导热性能就会大幅下降，不能很好解决导热与绝缘之间的矛盾。即便使用较薄的陶瓷层和氧化层能满足耐高压的要求，在垂直方向也有较好的导热性能，但在水平方向的导热性能仍然非常差，使得必须使用与绝缘层210基本等面积的散热组件204。整个结构就会变得很笨重，不仅增加了重量，也浪费了材料，不适用于制造尺寸和重量都受到限制的LED光源、光条、光板、灯泡、灯管、灯板、和各种LED发光模组。上述被广泛使有的各类灯板结构不能解决导热与绝缘之间的矛盾，不能解决导热与制造成本之间的矛盾，不能解决导热与耐高温、耐高压、抗静电、抗紫外光辐照之间的矛盾，不能解决导热和散热组件与灯板接触面积之间的矛盾。很显然，现在被广泛使用的用于制造LED光源、光条、光板、灯泡、灯管、灯板、和各种LED发光模组的各类灯板结构存在本质上的缺陷。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，提供一种结构简单、制造成本低、散热效果好的灯板结构。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种灯板结构，包括至少一基板、至少一侧所述基板表面有至少一导热衬板、在所述导热衬板上有至少一 LED光源、和至少一导热支撑；所述导热支撑与所述基板相交、和/或紧贴在所述基板周边、和/或位于所述基板连接处，所述导热支撑至少有一端伸出所述基板表面；所述导热衬板至少与所述导热支撑相连接导出热量。在本技术的灯板结构中，所述导热支撑包括至少一导热通道、以及至少一与所述导热通道相邻紧贴的绝缘支撑；所述绝缘支撑和所述导热通道分别与所述基板以相同或不同的角度相交、和/或紧贴在所述基板周边、和/或位于所述基板连接处，所述导热支撑至少有一端伸出所述基板表面；所述导热衬板至少与一所述导热通道相连接；或者，所述导热支撑包括由至少一导热通道，所述导热衬板与所述导热通道相连接。在本技术的灯板结构中，所述基板为采用绝缘材料制成的单层结构、多层结构、或多层复合结构；所述绝缘材料包括无机非金属材料和/或有机高分子材料；所述基板可以是平面状、凸面状、凹面状、或其组合；所述平面状基板的几何形状包括圆形、方形、矩形、梯形、三角形、菱形、环形、椭圆形、圆弧形、多边形；所述基板可以沿水平方向和/或沿空间任意方向拼接成所述基板平面组合或所述基板立体组合；所述基板立体组合的外形包括柱状、环状、槽状、框状、球状；所述基板和/或所述基板组合可以逐层排布，层与层之间留有空隙，可以彼此平行，也可以彼此不平行；所述基板和/或所述基板组合中间可以有若干通孔和/或螺丝孔。在本技术的灯板结构中，在所述基板表面设有与LED光源电极实现电连接的金属焊点，设有连接LED光源电极与金属焊点的金属焊线，设有与电源线或信号线实现电连接的金属焊盘，设有连接所述金属焊盘和金属焊点的金属导线；所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种灯板结构，其特征在于，包括至少一基板、至少一侧所述基板表面有至少一导热衬板、在所述导热衬板上有至少一LED光源、和至少一导热支撑；所述导热支撑与所述基板相交、和／或紧贴在所述基板周边、和／或位于所述基板连接处，所述导热支撑至少有一端伸出所述基板表面；所述导热衬板至少与所述导热支撑相连接导出热量。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李刚，
申请(专利权)人：李刚，
类型：实用新型
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