[發明專利]一種大功率LED燈珠金屬基板結構及其制作方法

在審

• 申請號: 201310730321.2
• 申請日: 2013-12-26
• 公開（公告）號: CN103702515A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 艾元平
• 申請（專利權）人: 廣州市德晟照明實業有限公司
• 主分類號: H05K1/18
• 分類號: H05K1/18;H05K3/00
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫

技術領域

本發明涉及一種LED燈具金屬基板結構，尤其涉及一種大功率LED燈珠金屬基板結構。本發明還涉及一種制作大功率LED燈珠金屬基板的方法。

背景技術

現在的LED燈珠的功率越做越大，LED的輸入功率可以提到5W甚至更高，例如將24個LED燈珠安裝在一起的燈珠板，整個燈板的功率可達360Ｗ，因此會產出大量的熱量，而采用傳統的金屬基板已無法達到散熱要求，因此LED的散熱問題變的越來越重要。如果不能及時導出LED燈具散發的熱量，由此產生的熱效應會使LED結溫升高，光效降低，各種色彩參數質量下降，直接影響到LED的使用壽命和可靠性。

現有的技術中常采用金屬基板來作為LED燈珠的散熱基板，如圖1所示，為現有的LED燈珠散熱的結構示意圖，包括LED燈珠11，金屬基板12以及設置于金屬基板12下方的散熱鰭片13，LED燈珠11包括散熱部112以及電性接腳113，而金屬基板12由上而下依次包括電路板121、導熱系數高的絕緣板122以及鋁板123：其中LED燈珠11的散熱部112及電性接腳113是焊接于電路板121的銅箔上，電路板121被導通電時驅動LED燈珠11發光。在LED燈珠11發光的同時，LED燈珠11會產生大量的熱量，該熱量從LED燈珠11的散熱部112依次通過電路板121、絕緣板122、鋁板123及散熱鰭片13向外導出，熱量的傳導過程如箭頭D1所示。但是金屬基板的熱傳導路徑需經過一層絕緣層，而一般絕緣層的導熱系數很小，會導致LED燈珠的熱量傳導速度很慢，熱量不能及時散出去。國外現有的技術中，所制作的金屬基板中的絕緣層導熱系數有所提高，所制作的最高端的金屬基板中，其絕緣層的導熱系數可能達到5-10W，但價格是普通金屬基板價格的5-10倍以上，沒有太多的商業價值。也有采用焊料填充的方法來使燈珠的熱量傳導到金屬基板的外層，即在安裝燈珠的地方開有孔至金屬基板的最外層的金屬層，然后再往孔里填入焊料，燈珠的散熱層通過焊料將熱量傳遞給焊料，通過焊料將熱量傳遞給金屬基板的外層金屬，從而降低燈珠的溫度。但由于在填充焊料時，焊料在液態冷卻時因表面引力的作用，固化后變成一個弧形凹面，燈珠的散熱面無法再與焊料完全接觸，即燈珠的散熱面不能與金屬基板的金屬外層完全接合，熱量傳導不暢，不能達到降低燈珠溫度的目的。

發明內容

為克服上述現有技術的缺陷，本發明的目的之一在于提供一種能使LED燈珠的熱電分離、導熱效果好、能延長LED燈具的使用壽命、結構簡單、工藝簡化的LED燈珠金屬基板結構。

本發明的另一個目的在于提供一種可制作大功率LED燈珠金屬基板結構的方法。

為實現上述目的，本發明采用燈珠金屬基板結構的技術方案是：

一種燈珠金屬基板結構，用于LED燈珠的安裝，所述LED燈珠包括與LED燈珠內部芯片發熱部分相連通的位于LED燈珠底部的導熱金屬焊盤，以及燈珠相對兩側邊各設有的導電電極引腳，所述金屬基板包括從上到下依次排列的銅箔布線層、絕緣層、金屬基板層，所述LED燈珠的導電電極引腳與所述銅箔布線層連接；所述絕緣層對應所述LED燈珠底部的導熱金屬焊盤位置設有挖空部；所述金屬基板層頂面對應所述導熱金屬焊盤上凸形成位于導熱金屬焊盤下方的凸起部，使得所述凸起部位于所述挖空部內，所述金屬基板層底面對應所述凸起部相應地形成凹陷部；所述金屬基板層、凹陷部及凸起部一體成型；所述凸起部上表面覆蓋一層鍍銅層，所述鍍銅層與所述導熱金屬焊盤直接接觸，且所述凸起部及鍍銅層與相鄰的銅箔布線層之間具有間隙。

作為上述技術方案的改進，所述銅箔布線層上設有焊接所述LED燈珠導電電極引腳的焊點。銅箔布線層相當于一個電子線路，上面布有連接每個LED燈珠的線路，而每個LED燈珠的電源來自外部，通過銅箔布線層將電源傳遞給銅箔布線層上的焊點，LED燈珠導電電極引腳與焊點焊接，則電源通過焊點傳給電極引腳，進而LED燈珠通電發光。

作為上述方案的改進，所述凹陷部和凸起部的形狀與所述燈珠的金屬焊盤底端形狀相適配。

進一步地，所述鍍銅層的上表面與所述銅箔布線層的上表面在同一個平面上，即金屬基板層的凸起部的上表面不能超過銅箔布線層的上表面，以留有容置鍍銅層的空間，且鍍銅層的上表面與所述銅箔布線層的上表面在同一個平面上，使得銅箔布線層變平。

作為上述方案的改進，所述金屬焊盤焊接在所述鍍銅層上。

較佳地，所述金屬基板層為鋁基板層。

為實現上述目的，本發明采用的一種制作大功率LED燈珠金屬基板結構的方法是：