[發(fā)明專利]具有功率發(fā)光二極管的大型照明燈的制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080053924.8
• 申請(qǐng)日: 2010-11-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102695916A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李永燮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 泰恒有限公司
• 主分類號(hào): F21V29/00
• 分類號(hào): F21V29/00
• 代理公司: 北京中海智圣知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11282
• 代理人: 曾永珠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種具有功率發(fā)光二極管的大型照明燈的制造方法，尤其涉及將在路燈等大型發(fā)光二極管照明燈高熱通過(guò)對(duì)流形散熱裝置迅速地多重分散在大氣溫度的具有功率發(fā)光二極管的大型照明燈的制造方法。

背景技術(shù)

二氧化碳(CO₂)、二氧化硫(SO₂)、二氧化氮(NO₂)是導(dǎo)致地球溫暖化的元兇，最近，迫切地要求減少二氧化碳(CO₂)、二氧化硫(SO₂)、二氧化氮(NO₂)使用，隨此，照明領(lǐng)域也需要開(kāi)發(fā)一種能夠作為綠色增長(zhǎng)的技術(shù)而受矚目的新型照明燈以達(dá)到顯著減少電力消費(fèi)及資源浪費(fèi)而增大光源效率，并使環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的相生具體化。

利用發(fā)光二極管的LED(Light?Emitting?Diode)照明燈耗電量少且能夠半永久使用，并具有環(huán)境和經(jīng)濟(jì)特性。與霓虹日光燈相比，具有至少8倍以上的長(zhǎng)壽命，比白熾燈能節(jié)約67％的電力、比日光燈能節(jié)約17％的電力，作為無(wú)汞光源有利于環(huán)境保護(hù)。但是，在發(fā)光效率方面還有許多要克服的課題。

發(fā)光二極管照明是使用一個(gè)或多個(gè)流通紅色，綠色，藍(lán)色等電便自發(fā)性地發(fā)光的發(fā)光二極管元件而制成的。發(fā)光二極管的發(fā)光原理是1907年向半導(dǎo)體施加電壓時(shí)觀測(cè)到發(fā)光而被發(fā)現(xiàn)的。半導(dǎo)體的電子(e)隨著外部電壓產(chǎn)生能量的偏差，此時(shí)從高能量轉(zhuǎn)到低能量的瞬間，會(huì)發(fā)光。若電子的能量差大即發(fā)藍(lán)光，小即發(fā)紅光，中間即發(fā)綠光。1962年美國(guó)的General?Electronics(GE)首次將紅色發(fā)光二極管商用化，而1993年日本日亞化學(xué)工業(yè)的須子中村博士開(kāi)發(fā)出了藍(lán)色發(fā)光二極管。1997年日亞在藍(lán)色發(fā)光二極管上使用黃色熒光體，開(kāi)發(fā)出了發(fā)白光的白色發(fā)光二極管。發(fā)光二極管從基本要素的紅、綠、藍(lán)還發(fā)出白色從而制作出多種彩色光。特別是通過(guò)白色發(fā)光二極管的開(kāi)發(fā)，發(fā)光二極管照明的領(lǐng)域從電子產(chǎn)品的顯示器擴(kuò)大到能夠代替一般照明的燈使用。

因此，代替一般照明的利用發(fā)光二極管的LED照明燈，依賴根本技術(shù)在多種應(yīng)用技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)上傾注全力。即，體現(xiàn)高亮度發(fā)光二極管的發(fā)光效率的流明/瓦特(lm/W)級(jí)的技術(shù)，世界上屈指可數(shù)的照明企業(yè)在爭(zhēng)先恐后的研發(fā)擁有最高光源效率的產(chǎn)品，而到目前為止，美國(guó)的Cree社，德國(guó)的歐司朗公司，日本的日亞(NICHIA)公司這3架馬車在推出著大部分的產(chǎn)品進(jìn)而支配著世界市場(chǎng)。

目前，高亮光功率發(fā)光二極管照明燈按3W級(jí)為基準(zhǔn)生產(chǎn)VF電壓3.3V、IF電流700mA，但在小的發(fā)光二極管元件上流通大電流來(lái)發(fā)光的過(guò)程中發(fā)生功率發(fā)光二極管的后面溫度高的問(wèn)題，而解決高溫的散熱處理已成為最大的問(wèn)題。

1瓦特(W)級(jí)以上的高輸出發(fā)光二極管的功率發(fā)光二極管，電力消耗比較多，電流量很大，因此發(fā)光效率也高，但發(fā)光二極管芯片的發(fā)熱量還處于非常高的水準(zhǔn)，因此若不樹立散熱對(duì)策，發(fā)光二極管芯片的溫度過(guò)高導(dǎo)致芯片本身或封裝樹脂被熔化，從而招來(lái)照明度降低等發(fā)光效率的低下和減少芯片壽命的結(jié)果。為了不損害發(fā)光二極管的最大特征的半永久壽命，散熱技術(shù)的開(kāi)發(fā)是很有必要的。

為了將發(fā)光二極管作為照明用光源來(lái)使用，模塊化技術(shù)是很有必要的，其核心技術(shù)是將封裝材料作為基礎(chǔ)的散熱設(shè)計(jì)技術(shù)。為此，為了制造利用發(fā)光二極管的照明產(chǎn)品，散熱設(shè)計(jì)技術(shù)是及其重要的核心技術(shù)。

目前在使用中的功率發(fā)光二極管封裝是使用PCB(配線電路用基板)及水平形態(tài)，其種類很多。但共同事項(xiàng)是PCB狀態(tài)下使用高亮度功率發(fā)光二極管，會(huì)產(chǎn)生體積變大的問(wèn)題，而使用的芯片的大小是20，28，40mil(1000分之1英尺)，而所述芯片上使用的消費(fèi)電力是0.5-1瓦特，因此，耗電多的同時(shí)發(fā)生很多熱量，進(jìn)而提高功率上有限制。

功率發(fā)光二極管中最重要的部分是由于熱導(dǎo)致的芯片的損失。由于熱導(dǎo)致發(fā)光二極管急劇被老化，進(jìn)而導(dǎo)致照明度降低。為解決這部分問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外的封裝企業(yè)在爭(zhēng)先恐后地開(kāi)發(fā)的領(lǐng)域是散熱板，且同時(shí)開(kāi)發(fā)中的又一領(lǐng)域是用低電流來(lái)體現(xiàn)高效率的方法。從根本上講，光能是依據(jù)熱來(lái)發(fā)光的，因此沒(méi)有熱便不能發(fā)光。因此，將所述的熱轉(zhuǎn)化為多少光能成為提高產(chǎn)品的效率且具競(jìng)爭(zhēng)性的因素。