專利名稱：強化散熱的led燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電燈，特別是關(guān)于一種可直接替換傳統(tǒng)鎢絲、鹵素或省電燈 泡的發(fā)光二極管(LED)燈。
背景技術(shù)：
使用直流電LED裝置作為燈芯的LED燈，必須使用電源轉(zhuǎn)換器將交流電轉(zhuǎn)換成直 流電供應(yīng)該直流電LED裝置，因此會增加LED燈的成本。此外，電源轉(zhuǎn)換器很難完全藏放在 傳統(tǒng)燈泡的標準燈頭內(nèi)，因此需要另行開發(fā)模具制作不同于傳統(tǒng)燈泡的機構(gòu)件，不但更增 加成本，也增加LED燈的體積。直流電LED裝置在通電時會產(chǎn)生熱能，故必須額外設(shè)計散熱 機構(gòu)處理這些熱能。若無法有效散熱，高溫會造成LED的發(fā)光效率降低、壽命減少及波長偏 移等不利效果。電源轉(zhuǎn)換器在將交流電轉(zhuǎn)換成直流電的過程中，也會產(chǎn)生熱能，特別是其中 的電感與集成電路，高溫也會損壞此類組件，造成產(chǎn)品無法運作。特別是在高功率的應(yīng)用 上，例如照明用途的燈具，直流電LED裝置產(chǎn)生的熱能較高，因此散熱不足而引起的情況更 嚴重。有些產(chǎn)品采用多顆低功率的炮彈型(lamp type) LED，并且使用簡單的橋式整流電路， 以便適應(yīng)小體積的傳統(tǒng)燈頭。但是低功率的LED亮度普遍過低，市場接受度有限，而且此類 產(chǎn)品往往因為散熱不佳，光衰現(xiàn)象嚴重。近年來，使用交流電的LED裝置的技術(shù)日漸成熟，亮度也日益提升，已具有商業(yè)利 用價值。交流電LED裝置是將串、并聯(lián)的多個LED制作在同一個磊芯片上，此磊芯片封裝后 串聯(lián)具有某個電阻值的電阻器，可以直接承受市電如110伏特或220伏特等高電壓使用， 因此省去直流電LED裝置所需的電源轉(zhuǎn)換器或整流電路，有效降低成本及減少電路造成的 質(zhì)量問題。雖然交流電LED裝置方便應(yīng)用在小體積的空間內(nèi)，但是仍有散熱的問題必須處 理。尤其是在高功率的應(yīng)用上，例如照明用途的燈具，其產(chǎn)生的熱能較高，如果增設(shè)散熱器， 會加大LED燈的體積與成本，如果不幫助交流電LED裝置散熱，又會造成LED的發(fā)光效率降 低、壽命減少及波長偏移，甚至燒毀LED磊芯片。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的之一，在于提出一種強化LED燈芯散熱的LED燈。本實用新型的目的之一，在于提出一種可直接替換傳統(tǒng)鎢絲、鹵素或省電燈泡的 LED 燈。根據(jù)本實用新型，一種強化散熱的LED燈包括含有交流電LED裝置的燈芯，該交流 電LED裝置包含交流電LED磊芯片，電阻器和該交流電LED磊芯片包裝在同一封裝內(nèi)，且二 者串聯(lián)在燈頭的兩電極之間，該燈頭具有腔室填充導(dǎo)熱絕緣材料，該導(dǎo)熱絕緣材料機械性 地接觸該燈芯與該兩電極的其中之一。當該交流電LED裝置通電時，該導(dǎo)熱絕緣材料提供 熱通道將熱能從該燈芯傳導(dǎo)至該電極散熱。該燈頭可以使用傳統(tǒng)燈泡的燈頭，因此該LED燈可直接插入一般燈具的燈泡插 座，無需更換原有燈具系統(tǒng)或加裝轉(zhuǎn)接器。
3[0008]綜上，本實用新型公開的是一種可直接替換傳統(tǒng)鎢絲、鹵素或省電燈泡的LED燈， 該導(dǎo)熱絕緣材料提供熱通道將熱能從該燈芯傳導(dǎo)至該電極，因而能加強該LED燈散熱。

圖1是本實用新型的第一實施例的示意圖；圖2是圖1的LED燈的等效電路的示意圖；圖3是幾種交流電LED磊芯片的示意圖；圖4是本實用新型的第二實施例的示意圖；圖5是本實用新型的第三實施例的示意圖；圖6是多磊芯片燈芯的示意圖；圖7是本實用新型的第四實施例的示意圖；圖8是本實用新型的第五實施例的示意圖；圖9是本實用新型的第六實施例的示意圖；圖10是本實用新型的第七實施例的示意圖；圖11是本實用新型的第八實施例的示意圖；圖12是將交流電LED磊芯片和芯片電阻器包裝在同一封裝內(nèi)的結(jié)構(gòu)；以及圖13是圖12的組件的等效電路的示意圖。
具體實施例下面結(jié)合說明書附圖對本實用新型的具體實施方式
做詳細描述。圖1是本實用新型的第一實施例的示意圖。為了凸顯本實用新型的特點，此實施 例使用小燈泡用的標準燈頭10，其具有電極12和14供連接交流電源。如本技術(shù)領(lǐng)域的技 術(shù)人員所熟悉的，電極12是具有螺旋紋外形16的金屬殼，其內(nèi)有腔室18。此實施例使用一 顆交流電LED裝置20作為燈芯，其是將交流電LED磊芯片22固定在支架24上，并于其上 覆蓋封膠26。LED的封裝是現(xiàn)有技術(shù)，為了簡化圖式，此處未繪出交流電LED裝置20的詳 細封裝構(gòu)造。電阻器30的一端焊接至電極14，另一端通過導(dǎo)線32焊接至LED裝置20，導(dǎo) 線34的兩端分別焊接至電極12及交流電LED裝置20。此LED燈的等效電路如圖2所示， 交流電LED磊芯片22和電阻器30是串聯(lián)在電極12和14之間。如本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員 所熟悉的，所謂交流電LED磊芯片，含有兩個相反的方向配置的LED并聯(lián)在兩支接腳之間， 每一該方向上具有至少一個LED，該兩個相反的方向配置的LED分別在交流電源的正、負半 周期被點亮。電阻器30的電阻值R的大小是根據(jù)設(shè)計需求的電流值而選擇的。電阻器30 也具有保護交流電LED磊芯片22的功能，在連接至電極12和14的交流電源發(fā)生突波時， 電阻器30會吸收大部分的突波電壓。回到圖1，本實用新型的特點之一，是在腔室18中填 充導(dǎo)熱絕緣材料36，其機械性地接觸支架24和電極12，提供熱通道將交流電LED磊芯片22 因為通電發(fā)光產(chǎn)生的熱能傳導(dǎo)至電極12進行散熱。如本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟悉的，支 架24通常含有幫助交流電LED磊芯片22散熱的金屬片，因此，支架24貼在導(dǎo)熱絕緣材料 36上，會有良好的熱導(dǎo)效果。除了幫助交流電LED磊芯片22散熱，導(dǎo)熱絕緣材料36也幫助 電阻器30散熱，因為電阻器30埋在導(dǎo)熱絕緣材料36中。導(dǎo)熱絕緣材料36可以選用環(huán)氧樹酯，或者導(dǎo)熱粉末，例如氧化鋁、氮化鋁、氮化硼或其它導(dǎo)熱材料，或者二者的混合物。表1是使用三種不同導(dǎo)熱材料在圖1的LED燈中，實 際測得的結(jié)果。表 權(quán)利要求一種強化散熱的LED燈，其特征在于，包括燈芯，包含功率介于0.3至5W之間的交流電LED裝置，該交流電LED裝置含有交流電LED磊芯片；具有第一及第二電極的燈頭，其具有腔室，該第一電極具有螺旋紋、柱狀或針狀外形；電阻器，與該交流電LED磊芯片串聯(lián)在該第一及第二電極之間；以及導(dǎo)熱系數(shù)介于0.25至30W/mK之間的導(dǎo)熱絕緣材料填充在該腔室中，機械性地接觸該燈芯及該第一電極，提供熱通道幫助該燈芯散熱至該第一電極；其中，該交流電LED磊芯片和該電阻器包裝在同一封裝內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的強化散熱的LED燈，其特征在于，該交流電LED裝置是機械性地 接觸該導(dǎo)熱絕緣材料。
3.如權(quán)利要求1所述的強化散熱的LED燈，其特征在于，該電阻器是芯片電阻器。
4.如權(quán)利要求1所述的強化散熱的LED燈，其特征在于，該交流電LED磊芯片和該電阻 器之間有接合線將其連接在一起。
5.如權(quán)利要求1所述的強化散熱的LED燈，其特征在于，該導(dǎo)熱絕緣材料包括環(huán)氧樹 酯，或?qū)岱勰?，或二者的混合物?br> 6.如權(quán)利要求1所述的強化散熱的LED燈，其特征在于，該燈頭為傳統(tǒng)鎢絲燈泡的標準 燈頭。
7.如權(quán)利要求6所述的強化散熱的LED燈，其特征在于，該燈頭為E12、E14、E17、E26 及E27其中之一。
8.如權(quán)利要求1所述的強化散熱的LED燈，其特征在于，該燈頭為傳統(tǒng)鹵素燈泡的標準 燈頭。
9.如權(quán)利要求8所述的強化散熱的LED燈，其特征在于，該燈頭為MR16及GUlO其中之ο
10.如權(quán)利要求1所述的強化散熱的LED燈，其特征在于，更包括燈罩固定在該燈頭的末端。
專利摘要本實用新型公開一種強化散熱的LED燈，以提供一種可直接替換傳統(tǒng)鎢絲、鹵素或省電燈泡的LED燈，該LED燈包括含有至少一個交流電LED裝置的燈芯，電阻器和該交流電LED裝置串聯(lián)在燈頭的兩電極之間，以及導(dǎo)熱絕緣材料填充在該燈頭的腔室內(nèi)，機械性地接觸該燈芯與該兩電極的其中之一。該交流電LED裝置含有交流電LED磊芯片與該電阻器包裝在同一封裝內(nèi)。該導(dǎo)熱絕緣材料提供熱通道將熱能從該燈芯傳導(dǎo)至該電極，因而能加強該LED燈散熱。
文檔編號F21S2/00GK201724019SQ20102019559
公開日2011年1月26日 申請日期2010年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月19日
發(fā)明者游志明 申請人:游志明