LED照明灯的制作方法

文档序号:15042503发布日期:2018-07-27 21:48阅读:175来源:国知局

本发明涉及一种采用led作为光源的小型照明灯。



背景技术:

因为led具有节电、寿命特长、环保等等优点,led灯泡不断地涌现出各种新产品,来替代传统的白炽灯和卤素灯。

传统的豆灯是一种小型照明灯,举例来说,g4或g9型灯都是属于豆灯。以g9型灯为例,其主要用在现代欧式水晶吊灯上,而吊灯的整体承受重量受到一定的限制。依据灯具行业的国际标准bsen60061-1-1993+a46-2011的规定,对于g9型灯的重量有特别的要求。一般来说,g9型灯不能超过12克。

目前,市场上替代g9型卤素灯泡的led灯(以下简称g9led灯)多采用直流驱动,需要安装专门的驱动电路。同时,受限于led芯片的发光指向性,g9led灯需要有一些特别的机械结构,来置放作为光源的led芯片,使其朝向许多不同的方向,尽可能达到传统g9型卤素灯泡所产生的全周光光形。而这些,都使得g9led灯整体体积大,制造装配复杂,成本高昂。此外,led芯片的散热问题也是g9led灯品质好坏的关键,如果散热不佳会大幅缩短产品寿命。

因此,g9led灯一方面要考虑散热性要求,一方需要考虑光形,又需要考虑制造成本,又受限于12克的重量要求。现行的技术,往往无法全面的顾及。举例来说,现行技术往往导致g9led灯成本高昂没有市场竞争力,或是有发光角度小使用寿命短等问题。



技术实现要素:

依据本发明所实施的一种照明灯,包含有一光源组件、一基座以及一透光顶盖。光源组件包含有一载板、数个第一与第二发光单元。载板具有一第一面以及一第二面。第一与第二发光单元分别装设于第一面与第二面上。基座包含有一底座,可使照明灯装设于一灯座上,并固定载板,使第一面朝向一第一方向,第二面朝向一第二方向。第一方向相反于第二方向。透光顶盖具有一内面,朝向垂直于第一与第二方向的一第三方向。第一与第二发光单元位于透光顶盖与基座之间。透光顶盖可折射或散射第一与第二发光单元所产生的光。

附图说明

图1~图7分别为本发明所实施的一g9led灯的立体图、正视图、后视图、左视图、右视图、俯视图以及仰视图;

图8为一透光顶盖的立体图;

图9a、图9b与图9c为另三个透光顶盖的立体图;

图10为图2的g9led灯沿着切线ss的一剖面示意图;

图11a~图11c为三光源驱动电路的电路图;

图12为图1的g9led灯的测量方法示意图;

图13为图12测量后所产生的配光曲线图;

图14a-1、图14a-2与图14a-3分别为本发明所实施的一led灯的正面图、立体图与侧面图;

图14b-1、图14b-2、与图14b-3分别为本发明所实施的一led灯的正面图、立体图与侧面图;

图14c-1以及图14c-2分别为本发明所实施的一led灯的正面图以及立体图;

图14d-1以及图14d-2分别为本发明所实施的一led灯的正面图以及立体图;

图14e-1以及图14e-2分别为本发明所实施的一led灯的正面图以及立体图;

图14f为本发明所实施的一g9led灯的示意图;

图15为本发明所实施的一led灯的正视图;

图16为本发明所实施的一led灯的示意图;

图17为图16中的led灯的一分解图;

图18为图17中的光源组件的分解图;

图19与图20为导通件与两pcb电路板的二组装结果的示意图;

图21为图20的组装结果的一仰视图;

图22为两pcb电路板的一组装结果的示意图;

图23a与图23b分别为一光源组件的一正面图与一背面图;

图24a以及图24b分别为一定位件,不同方向的两个立体图;

图25a以及图25b分别为两个针脚的示意图;

图26为尚未完成的一光源组件的示意图;

图27与图28为二保护圈的示意图;

图29为两个保护圈即将组合,夹住一pcb电路板的示意图;

图30为另一pcb电路板的示意图;

图31a为一定位件的立体图;

图31b为一定位件的上视图;

图32为定位件以及pcb电路板组装后的一光源组件的正面图;

图33为一led灯的示意图;

图34为另一光源组件的示意图;

图35为另一led灯的示意图;

图36为另一led灯的示意图;

图37为图36的led灯的分解图;

图38为图36中的一透光顶盖的示意图;

图39a以及图39b分别为二透光侧盖的示意图;

图40为另一led灯的示意图;

图41为图40的led灯的分解图;

图42a为另一led灯的示意图;

图42b为图42a的led灯的分解图;

图43为另一led灯的分解图;

图44为另一led灯的示意图;

图45为图44的led灯的分解图;

图46a为另一led灯的示意图;

图46b为图46a的led灯的分解图;

图47为一治具的示意图。

符号说明:

100、100a、100b、100c、100d、100eled灯

100f、100g、100h、100p、100q、100wled灯

100x、100y、100z、100m、100nled灯

120、120h、120m、120p、120q、120w光源组件

120x、120y、120z光源组件

122、122h、122i、122m、122p、122q、122wpcb电路板

1221侧壁

124m、124p保护圈

130l、130r、130q定位孔

132l、132r、132q固定槽

136l、136r、134l、134r端

137m、173、174、214、1624凹槽

138l、138r接合垫

140、140a、140b、140c、140d、140e、140f、140h、140p基座

140x、140y、140z基座

1401侧框

141、141a、141b、141c、141d、141e、141f、141p、141h主体

142、142p底座

143、143h、143l、143r、143p、143q、143w针脚

144卡槽

145突出部

146、1414b、1414c凸条

148、148a、148b、148c、148d、148e、148f、148p、148h侧框

1491第一部件

1492第二部件

150凹部

160、160a、160b、160c、160h、160p透光顶盖

160x、160y、160z、160m、160n透光顶盖

161缺口

162、162a、162b、162c内面

164、164a外面

170、171定位栓

172空窗

175、206卡槽

176固定凸点

177小凸条

178边框

179、212卡栓

180光源驱动电路

181电子元件

182桥式整流器

185q、197穿孔

186q开口窗

187q延伸部

188q收纳槽

190导通件

192、192m、192q、192w定位件

194锡膏

196、198接触点

202p、204p透光侧盖

202x、204x、202m、204m延伸部

203侧面部

210花纹图案

211凸块

1222正面

1223侧面

1224背面

1226、1226a、1227、1228、1228a、1229led芯片

1230、1232发光区

1234导电通孔

140n、140m基座

140n1、140m1第一基座部

140n2、140m2第二基座部

1412b、1412c凹陷

1416a沟槽

1418e凸出图案

1602、1604侧边

1622固定孔

1626、1628微透镜区

1630、1632、1633光学结构

1642光学弧面

900治具

901载台

902下模具

903上模具

904气动部

c1、c2、c3、c4、c5电容

cnt1、cnt2发光中心

cp1、cp2、cp3配光曲线

ht高度

idrv驱动电流

p1、p2、p3圆

r1、r2、r3、r4、r5、r6电阻

sec1、sec2、sec3led段

ss切线

tk厚度

u1、u2、u3集成电路

wd宽度

θ1、θ2放射角

具体实施方式

在本说明书中,有一些相同的符号,其表示具有相同或是类似的结构、功能、原理的元件,且为业界具有一般知识能力者可以依据本说明书的教导而推知。为说明书的简洁度考量,相同的符号的元件将不再重述。

图1~图7分别显示了依据本发明所实施的一led灯100的立体图、正视图、后视图、左视图、右视图、俯视图以及仰视图。图1~图7中也显示相互垂直的x、y、z座标方向,用以说明led灯100中一些元件的相对应关系。如同图中所示,led灯100包含有透光顶盖160、光源组件120、以及基座140。图2的宽度wd与高度ht分别为20~25mm与50~55mm,图4所显示的厚度tk为10~15mm。

光源组件120包含有一pcb电路板(printedcircuitboard,印刷电路板)122,作为一载板。pcb电路板122有一正面1222以及一背面1224,其上分别设置有led芯片1226与1228。每个led芯片都是一个发光单元。因为发光指向性,每一led芯片1226的主要照明方向为正y方向,而每一led芯片1228的主要照明方向为负y方向。光源组件120中并没有任何led芯片的主要照明方向为正或负z方向。同图1至图7所举例显示的,正面1222朝向正y方向,背面1224朝向负y方向。

基座140包含有一主体141、一底座142以及两侧框148。底座142下方有针脚143,针脚143由底座142穿出。底座142的两扁平面上具有插接用的卡槽144,其中具有四条相互平行间格设置的凸条146。卡槽144的尺寸为一标准结构,可使led灯100装设于标准的一灯座(未显示)上。在本实施例,针脚143可符合g9规格的灯具标准。或者,在另一实施中,针脚143可符合g4、gu10等规格的灯具标准。

制作上,主体141、侧框148与底座142可以一体成形,且都由导热塑胶所构成。导热塑胶的导热系数大于1.3w/mk(例如:1.4w/mk、1.5w/mk、1.6w/mk、2.0w/mk)。主体141与侧框148可以固定pcb电路板122。更明确的说,pcb电路板122可以固定于二侧框148之间。如同图4与图5所示,侧框148上形成有凹部150,且led芯片1226与1228设置于凹部150内,因此从图示中无法视得led芯片1226与1228。此外,主体141与侧框148表面上也形成了许多凸出图案,除了可以达到美观的目的之外,更可以增加表面积,提高led灯100的散热能力。在本实施例中,基座140具有2000~3000mm2的表面积,在110avc供电下,led灯100具有大于或等于400流明的光通量。主体141与侧框148可以固定pcb电路板122。基座140未形成于led芯片1226与1228的正上方,亦即基座140未覆盖led芯片1226与1228。

如图1~图7所示,led芯片1226的主要照明方向上,也就是正y方向,并没有任何透明或是不透明的掩模,可以避免不必要的照明损耗。类似的,led芯片1228的主要照明方向上,也就是负y方向,并没有任何透明或是不透明的掩模。

透光顶盖160固设于基座140与光源组件120的上方。如同图1~图6所显示的。透光顶盖160具有一内面162以及一外面164,分别面向负z方向与正z方向。led芯片1226与1228位于基座140与透光顶盖160之间。除了正负y方向之外,led芯片1226与1228的四周实质上被基座140与透光顶盖160所围绕。换言之,基座140与透光顶盖160未形成于led芯片1226与1228的正上方,亦即基座140与透光顶盖160未覆盖led芯片1226与1228且led芯片1226与1228直接曝露于外界环境中(例如:空气)。在此所述的「led芯片1226与1228直接曝露于外界环境」意指使用者可直接视得并直接接触led芯片1226与1228。或者,「led芯片1226与1228直接曝露于外界环境」意指当led芯片1226与1228主要照明方向发出的光射出到空气(外界环境)后,不会再经过一具有折射率大于1.1的物质。

透光顶盖160可以是透明的塑胶,以散射或是折射led1226与1228所放射出来的光,由此,部分led芯片1226与1228所放射出来的光可朝正z方向前进。换言之,透光顶盖160可以提高led灯100对于正z方向的出光量。

如同图5与图6所示,透光顶盖160的外面164形成有多条的光学弧面1642,可以提供折射或散射的功能。

图8显示透光顶盖160的立体图。透光顶盖160的内面162有一凹槽1624以及两个固定孔1622。组装时,pcb电路板122可以插入凹槽1624中,侧框148可以卡入固定孔内1622。透光顶盖160的内面162包含两个微透镜区1626与1628,每个微透镜区形成有许多凹陷光学结构1630,凹陷光学结构1630沿着内面162往外面164的方向凹陷,且凹陷深度小于透光顶盖160的高度(z方向),意即凹陷光学结构1630并未穿透透光顶盖160。微透镜区1626与1628可以分别对led芯片1226与1228所发射的光提供折射或散射,增加正z方向的出光量。

本发明并不限制于图8的透光顶盖160。图9a显示在另一个实施例中的透光顶盖160a。除了用来接受pcb电路板122插入的凹槽1624以及跟侧框148卡住的固定孔1622外,透光顶盖160a的内面162a大致是平的,并没有任何的光学结构。透光顶盖160a还是可以靠外面164a的外凸光学弧面(举例显示于图6中的光学弧面1642),对led芯片1226与1228所发射的部分光线,提供折射或散射的功能。

图9b与图9c显示在另两个实施例中的透光顶盖160b与160c。透光顶盖160b的内面162b形成有许多凹陷(由内面162往外面164的方向凹陷,参考图5)浅碟状的光学结构1632。透光顶盖160c的内面162c形成有许多凸出(由外面164往内面162的方向凸出)的光学结构1633。光学结构1632与1633都可以提供折射或是散射的功能。

请参照图2,9个led芯片1226在正面1222上排列成一3x3矩阵,其四周可以定义出一个长方形的发光区1230。发光区1230有一发光中心cnt1,其位于led芯片1226a的最外表面上,且为发光区1230的几何中心。类似地,在背面1224的led芯片1228也可以定义出另一个发光区1232以及发光中心cnt2,其位于led芯片1228a的最外表面上,如同图3所示。led芯片1226与1228的位置排列并不限于此。举例来说,在另一个实施例中,数个led芯片一表面上大致排成2x4矩阵,其几何中心就是发光中心。在另一个实施例中,数个led芯片在一表面上大致排列成一个圆形,其发光区则是包围这些led芯片的最小圆,其圆心就是一发光中心。

图10为led灯100沿着图2切线ss的一剖面示意图。透光顶盖160的内面162具有两侧边1602与1604。如同图10所示,发光中心cnt1位于led芯片1226a的最外表面上,且以发光中心cnt1为顶点,经过侧边1602的一条线与正y方向可以定义出放射角θ1。在一实施例中,放射角θ1不大于67度,更具体的说,放射角θ1介于61度与67度之间。类似的,发光中心cnt2为顶点,经过侧边1604的一条线与负y方向可以定义出放射角θ2。在一实施例中,放射角θ2不大于67度,更具体的说,放射角θ2介于61度与67度之间。在本实施例中,led芯片具有一约为120度(例如:115~122度)的发光角度,若放射角θ1或θ2大于67度,意即透光顶盖160沿着y方向的厚度会变小,led芯片所发射出来的部分光无法入射至透光顶盖160,因此,透光顶盖160无法折射或散射光,且无法增加于正z方向的出光量。选择性地,若设计led芯片使其具有较大或较小的发光角度,则放射角θ1或θ2可随之变大或变小。发光角度的定义及详细描述可参考中国台湾申请案104103105的内容。

图10显示有一光源驱动电路180,设于pcb电路板122上,且被包覆于主体141中。pcb电路板122可以是两面都有印刷电路的一高导热陶瓷基板,且具有数个导电通孔1234。通过导电通孔1234,光源驱动电路180可以驱动led芯片1226与1228。光源驱动电路180以及led芯片1226与1228所产生的热,可以通过pcb电路板122以及基座140而逸散,以降低led芯片1226与1228的温度。

图11a显示本发明一实施例中的光源驱动电路180的电路图。光源驱动电路180可以通过针脚143电连接到市电,且包含有桥式整流器182、集成电路u1、电阻r1与r2、电容c1与c2。集成电路具有金属氧化物半导体(metal-oxide-semiconductor,mos)晶体管。led芯片1226与1228可以是采用2835支架的表面贴焊元件(surfacemountdevice,smd)封装体,其长宽厚分别为2.8mm、3.5mm与0.8mm。从图11a可以了解,光源驱动电路180为单段线性驱动架构(lineardriver),线路简单可靠,效率,且功因(powerfactor,pf)≥0.85,无需额外的抗电磁干扰(electromagneticinterference,emi)电路就可以满足所必要的emi规范。

组装上,光源组件120中,所有光源驱动电路180的元件以及led芯片1226与1228,都可为smd封装体,因此可通过锡炉制作工艺(reflowprocess),一次性且快速地焊接于pcb电路板122的正面1222或是背面1224。

图11b显示本发明另一实施例中的光源驱动电路180的电路图。光源驱动电路180包含有桥式整流器182、集成电路u2、电阻r3与r4、电容c3与c4。集成电路u2具有开关调光的功能。举例来说,一使用者可以通过切换一开关(未显示),使一市电跟光源驱动电路180连接或是断开,来决定led芯片1226与1228所发出光通量。当市电第一次通过针脚143电连接到光源驱动电路180时,光源驱动电路180使led芯片1226与1228发出400流明的光通量。当市电被断开后,第二次通过针脚143电连接到光源驱动电路180时,光源驱动电路180使led芯片1226与1228发出200流明的光通量。当市电被断开后,第三次通过针脚143电连接到光源驱动电路180时,光源驱动电路180使led芯片1226与1228发出40流明的光通量。当市电第四次通过针脚143电连接到光源驱动电路180时,led芯片1226与1228所发出的光通量跟第一次电连接时的一样,为400流明。如此,led芯片1226与1228所发出光通量,随着市电与光源驱动电路180断开与连接,循环变化。在此实施例中,led芯片1226与1228整体可以视为单一发光元件,一起同步发光或是不发光;而光源驱动电路180控制的是流经led芯片1226与1228的驱动电流,来改变led芯片1226与1228所产生的光通量。

图11c显示本发明另一实施例中的光源驱动电路180的电路图。光源驱动电路180包含有桥式整流器182、集成电路u3、电阻r5与r6、电容c5。图11c中显示led芯片1226与1228的连接方式,其包含彼此串联的三个led段sec1、sec2与sec3。集成电路u3可提供适应性地(adaptively)分段驱动。举例来说,当针脚143上电连接的市电低于45v时(假设每一led1226、1228的驱动电压为15v),没有任何led段发光;针脚143上电连接的市电介于为45v~90v时,只有led段sec1发光;当市电为90v-135v时,只有led段sec1与sec2发光;当市电大于135v时,所有的led段sec1、sec2与sec3都发光。在一实施例中,只要有led段发光(例如:sec1或/且sec2或/且sec3),驱动电流idrv均为一大于0的固定常数。在另一个实施例中,当一新的led段(例如:sec2)加入且发光时(此时sec1及sec2皆发光),驱动电流idrv会增大;或者,当一led段(例如:sec2)转变成不发光(此时仅sec1发光),驱动电流idrv会减少,由此,可以使pf更接近1的理想值。

图12显示led灯100的测量方法示意图。当led灯100发光时,以发光中心cnt1、cnt2(如图10所示)作为圆心,可量得距离十公尺远的p1、p2、p3圆上每一点的光强度。p1、p2、p3圆彼此相交于通过led灯100的z轴。进一步,将圆上每一点的光强度与角度作图,即可分别得到图13中的配光曲线cp1、cp2、cp3。led灯100的相关描述可参考前述实施例。

参照图12及图13,p1圆对应的是经过led灯100的xz平面。由于led芯片1226与1228的主要照明方向为正负y方向,跟xz平面垂直,因此,配光曲线cp1是配光曲线cp1、cp2、cp3中,光强度最小的。在180度或-180度(负z方向)附近,因为基座140的遮蔽效果以及led芯片1226与1228的发光指向性,所以光强度大约为0烛光。配光曲线cp1中,0度(正z方向)的光强度大约是20烛光。

p3圆对应的是经过led灯100的yz平面。由于正负y方向实质上是led芯片1226与1228的主要照明方向,因此,大约在90度以及-90度附近,配光曲线cp3会有最大的光强度,其在图13中显示约为80烛光。在180度或-180度(负z方向)附近,因为基座140的遮蔽效果以及led芯片1226与1228的发光指向性,所以光强度大约为0烛光。配光曲线cp3中,0度(正z方向)的光强度大约是20烛光。

如同图12所示,p2圆与p1圆之间所形成的夹角约45度,p2圆与p3圆之间所形成的夹角约45度。因此,配光曲线cp2位于配光曲线cp1与cp3之间,如同图13所示。

从图13可知,不论是配光曲线cp1、cp2或cp3,正z方向的光强度约是20烛光,而负z方向的光强度几乎为0烛光。因led芯片1226与1228发光指向性(正负y方向),正z方向的光强度相对微弱,然而,通过透光顶盖160,可将部分led芯片1226与1228所发出的光改变方向,进而提高正z方向的光强度。

在先前所述的实施例中,led芯片1226与1228是曝露于外界环境中,主要照明方向上,并没有任何透明或是不透明的掩模,但本发明并不限于此。曝露的led芯片1226与1228易受到接触而磨损,或是蒙受落尘而脏污。因此,在一些其他的实施例中,led芯片上,可以覆盖有一层高折射率的透明胶,或是装设有导光片(lightguideplate)。透明胶或导光片不只是用来保护led芯片,更可帮助正负z方向的光强度。透明胶的材料可包含聚碳酸酯、聚酸甲酯、硅胶或环氧树脂。导光片的材料可包含丙烯酸系树脂、聚碳酸酯、环氧树脂或玻璃。

如同先前所述的,主体141与侧框148表面上可以做一些改变,或形成一些图案,除了达到美观的目的,也可以增加表面积,提高led灯100的散热能力。本发明并不限于led灯100的主体141与侧框148。在其他实施例中,主体141与侧框148可以随设计者的喜好而变更。

图14a-1、图14a-2与图14a-3分别显示依据本发明所实施的led灯100a的正面图、立体图与侧面图。图14a-1、图14a-2与图14a-3中,led灯100a包含有透光顶盖160、光源组件120、以及基座140a。光源组件120具有一pcb电路板122,作为一载板,其上设置有led芯片1226。当然,在led灯100a的一反面图(未显示)中,载板上设置有led芯片1228。基座140a包含有一主体141a、一底座142以及两侧框148a。底座142下方有针脚143。与led灯100不同的,图14a-1、图14a-2与图14a-3中,led灯100a的主体141a上宽下窄,没有那么多的棱角;表面简洁,曲线优美。

图14b-1、图14b-2与图14b-3分别显示依据本发明所实施的led灯100b的正面图、立体图与侧面图。图14b-1、图14b-2与图14b-3中,led灯100b包含有透光顶盖160、光源组件120、以及基座140b。光源组件120具有一pcb电路板122,作为一载板,其上设置有led芯片1226。当然,在led灯100b的一反面图(未显示)中,载板上设置有led芯片1228。基座140b包含有一主体141b、一底座142以及两侧框148b。底座142下方有针脚143。led灯100b,跟led灯100a类似。但主体141b表面上形成有凹陷1412b,相对的在靠近led芯片1226附近形成了凸条1414b,方便于手指拿取与施力。

图14c-1以及图14c-2分别显示依据本发明所实施的led灯100c的正面图以及立体图。图14c-1与图14c-2中,led灯100c包含有透光顶盖160、光源组件120、以及基座140c。光源组件120具有一pcb电路板122,作为一载板,其上设置有led芯片1226。当然,在led灯100c的一反面图(未显示)中,载板上设置有led芯片1228。基座140c包含有一主体141c、一底座142以及两侧框148c。底座142下方有针脚143。图14c-1与图14c-2中的led灯100c,跟图14b-1、图14b-2与图14b-3的led灯100b类似。相较于led灯100b中的凹陷1412b,led灯100c中的凹陷1412c左右延展,因而产生比较长的凸条1414c。

图14d-1以及图14d-2分别显示依据本发明所实施的led灯100d的正面图以及立体图。图14d-1与图14d-2中,led灯100d包含有透光顶盖160、光源组件120、以及基座140d。光源组件120具有一pcb电路板122,作为一载板,其上设置有led芯片1226。当然,在led灯100d的一反面图(未显示)中,载板上设置有led芯片1228。基座140d包含有一主体141d、一底座142以及两侧框148d。底座142下方有针脚143。相较于图14a-1、图14a-2与图14a-3的led灯100a,图14d-1与图14d-2的led灯100d中,主体141d上多了两个沟槽1416a。

图14e-1以及图14e-2分别显示依据本发明所实施的led灯100e的正面图以及立体图。图14e-1以及图14e-2中,led灯100e包含有透光顶盖160、光源组件120、以及基座140e。光源组件120具有一pcb电路板122,作为一载板,其上设置有led芯片1226。当然,在led灯100e的一反面图(未显示)中,可以看见led芯片1228。基座140e包含有一主体141e、一底座142以及两侧框148e。底座142下方有针脚143。图14e-1以及图14e-2的led灯100e,跟图14c-1以及图14c-2的led灯100c类似。在主体141e上,凸条1414c被凸出图案1418e所取代。

图14f显示依据本发明所实施的led灯100f。图14f中,led灯100f包含有透光顶盖160、光源组件120、以及基座140f。光源组件120具有一pcb电路板122,作为一载板,其上设置有led芯片1226。当然,在led灯100f的一反面图(未显示)中,载板上设置有led芯片1228。基座140f包含有一主体141f、一底座142以及两侧框148f。底座142下方有针脚143。图14f的led灯100f,与图14a-1、图14a-2与图14a-3的led灯100a类似,在主体141a外观上的一种变形,而产生主体141f。

在先前的实施例中,led芯片都是长与宽分别平行于z与x方向,但本发明并不限于此。图15显示依据本发明所实施的led灯100g的正视图,其中,有八个led芯片1227排列成4x2的阵列,每个led芯片1227采用2835支架的smd封装体,其长宽厚分别为2.8mm、3.5mm与0.8mm。在图15中,led芯片1227的长与宽分别平行于x与z方向。

在图10中,pcb电路板122可以是两面都有印刷电路的一高导热陶瓷基板,但本发明并不限于此。

图16显示依据本发明所实施的一led灯100h。跟先前的实施例类似的,led灯100h包含有透光顶盖160h、光源组件120h、以及基座140h。基座140h包含主体141h以及侧框148h。针脚143h位于主体141h下方,从主题141h穿出。图17显示led灯100h的分解图。

图18显示光源组件120h的分解图。光源组件120h包含有二pcb电路板122h。每一pcb电路板122h为一单面印刷的一高导热陶瓷基板,亦即仅有一面具有印刷电路。pcb电路板122h有印刷电路的那一面上可以设有led芯片1229以及电子元件181,其用以实现图11a、图11b或图11c中的光源驱动电路180。两pcb电路板122h以没有印刷电路的那一面紧靠在一起,共同作为一载板。非导电的定位件192用以固定两pcb电路板122h。二导通件190位在定位件192两侧,可进一步紧固两pcb电路板122h。此外,导电的导通件190也可以提供两个pcb电路板122h之间的电连接。针脚143h可以固定在定位件192上,且焊接于pcb电路板122h上以电连接led芯片及光源驱动电路180。针脚143符合g4规格的灯具标准。

图19显示导通件190与两pcb电路板122h的组装示意图。在此实施例中,两pcb电路板122h上的印刷电路不一样,而两个导通件190相同。导通件190通过锡膏194焊接在两pcb电路板122h上,电连接了接触点198以及196。举例来说,接触点198可电连接至led芯片1229的一正极,而接触点196可电连接至led芯片1229的一负极。如此,导通件190可使两pcb电路板122h上的led芯片1229并联在一起。由图19可知,因为两pcb电路板122h上的接触点198同在图19的左侧,所以图19中的两pcb电路板122h上的印刷电路并不一样。

图20显示导通件190与两pcb电路板122h的另一组装示意图。在此实施例中,两pcb电路板122h上的印刷电路是一样的,而两个导通件190结构上不相同。导通件190通过锡膏194焊接在两pcb电路板122h上,电连接了两接触点198。图21显示图20的一仰视图。一导通件190电连接两接触点198,另一导通件190电连接两接触点196。类似的,接触点198可电连接至led芯片1229的一正极,而接触点196可电连接至led芯片1229的一负极。如此,导通件190可使两pcb电路板122h上的led芯片1229并联在一起。由图20可知,因为一pcb电路板122h的接触点198在图20的左侧,而另一pcb电路板122h的接触点198在图20的右侧,因此图20中两pcb电路板122h上的印刷电路可以是完全一样。

图22显示两pcb电路板122i于另一实施例中的一组装示意图。每个pcb电路板122i上有穿孔(via)197。热熔的锡膏194,可以填入穿孔197内。凝固后的锡膏194,除了将两pcb电路板122i固定在一起之外,并提供两pcb电路板122i之间的电连接。

一般来说,双面印有印刷电路的一高导热陶瓷基板,价格高于单面印有印刷电路的一高导热陶瓷基板。因此,采用两个单面的高导热陶瓷基板来组成一载板,可以相对的节省成本。

图23a与图23b分别显示一光源组件120m的一正面图与一背面图。光源组件120m包含有保护圈124m、pcb电路板122m、定位件192m、以及针脚143l、143r。pcb电路板122m的正反面上焊接有许多led芯片1229以及电子元件181。

图24a以及图24b分别显示定位件192m的不同视角立体图。图25a以及图25b分别显示两个针脚143l、143r。定位件192m可以以塑胶构成,且具有两个盲孔的定位孔130l、130r、以及两个固定槽132l、132r。针脚143l、143r固定于固定槽132l、132r上。在图24b中,定位件192m具有一凹槽137m,可以用来接纳pcb电路板122m。定位件192m可以固定针脚143l、143r与pcb电路板122m的相对位置,同时可以避免针脚143l、143r短路到pcb电路板122m的边缘。

组装时,针脚143l先将其一端134l插入定位件192m的定位孔130l中。然后以定位孔130l为圆心,旋转针脚143l,而使其一部分卡在固定槽132l上。针脚143r和其一端134r与定位件192m的组装可以类推得知。接着,将pcb电路板122m插置于凹槽137m内,并将针脚143l的一端136l,以及针脚143r的一端136r,分别焊接固定于接合垫138l与138r上。如此,便完成光源组件120m的部分,如同图26所示。

图27显示一保护圈124m的立体图。当主体、侧框、底座是利用射胶成膜(injectionmolding)而形成时,在射胶过程中,胶体可能会形成于led芯片1229(参考图23a)上,进而影响了光源组件120m的亮度。因此保护圈124m提供一缓冲区,以避免胶体形成于led芯片1229上。保护圈124m可以以塑胶材料构成。如图23a及图23b所示,两个保护圈124m分别提供于pcb电路板122m的正面与背面且夹住pcb电路板122m于其间。

如图23a、图23b、图26、图27所示,每一保护圈124m具有一空窗172,其用以曝露led芯片1229所在的发光区。每一保护圈124m具有二定位栓170、171。当保护圈124m固定于pcb电路板122m上时,定位栓171大致对应pcb电路板122m的凹槽173、定位栓170大致对应pcb电路板122m的凹槽174。

图27中的保护圈124m仅仅是一个例子,本发明并不限于此。图28显示另一个保护圈124p的立体图。图29显示两个保护圈124p尚未组合的立体图。相较于图27中的保护圈124m,保护圈124p增加有卡栓179、卡槽175、固定凸点176以及小凸条177。

如图28及图29所示,当两个保护圈124p组合时,一保护圈124p的两卡栓179,可以扣住另一个保护圈124p的两卡槽175,形成一个稳固的卡扣结构。此外,当两个保护圈124p组合后,固定凸点176可以插入pcb电路板122p上的相对应孔洞(未显示),用以避免边框178在射胶制作工艺时变形或飘移。同时,小凸条177可以封闭保护圈124p与pcb电路板122p之间的间隙,防止胶体溢漏而进入发光区。

图30显示另一pcb电路板122q。相较于图26中的pcb电路板122m,pcb电路板122q具有一个延伸部187q,延伸部187q具有一个穿孔185q。图31a显示适用于pcb电路板122q的定位件192q的立体图,图31b显示图31a的定位件192q的上视图。如图31a以及图31b所示,相较于定位件192m,定位件192q具有一收纳槽188q,其在图31b中,形成一开口窗186q。

图32显示定位件192q以及pcb电路板122q组装后的一光源组件120q的正面图。两针脚143q可以组装在定位件192q上,插在定位孔130q中,卡在固定槽132q内。pcb电路板122q的延伸部187q可以插置于收纳槽188q内。而两针脚143q接着分别焊接固定于接合垫138q上,便完成了一光源组件120q的部分,如同图32所示。在图32中,开口窗186q曝露延伸部187q以及其中的穿孔185q。

图33显示图32中的光源组件120q,经过射胶形成主体、侧框、底座后的led灯100q。射胶成形中所使用的模具可以设计具有插塞插入穿孔185q,用以固定光源组件120q,避免其受到胶体的冲击而移动。因此,在射胶成形后,穿孔185q依然会曝露出来,没有被胶体所覆盖,如同图33所示。

在一实施例中,针脚是由金属线所构成。有些实施例中,针脚先弯曲成所需要的形状,然后再跟一定位件以及一pcb电路板相连接。在另一实施例中,针脚可先跟一pcb电路板相连接,再弯曲成所需要的形状。

在本发明的实施例中,针脚并不限于由金属线所构成。图34显示另一光源组件120w,与图32的光源组件120q不同在于光源组件120w具有两个针脚143w,其以金属片所构成。针脚143w卡在定位件192w上,焊接至pcb电路板122w。图35则显示光源组件120w经过射出成形后,所产生的led灯100w。

图36显示依据本发明所实施的一led灯100p。图37显示led灯100p的分解图。跟先前的实施例类似的,led灯100p包含有透光顶盖160p、光源组件120p、以及基座140p。基座140p具有主体141p、侧框148p、底座142p。底座142p上有针脚143p。与先前的实施例不同的,led灯100p具有透光侧盖202p与204p,分别位于led灯100p的正面与背面,遮盖住光源组件120p中的led芯片1226与1228。换言之,led芯片1226与1228没有直接曝露于外界环境中(例如:空气),透光侧盖202p、204p与基座140的主体141p与侧框148p共形成一近似平整的外表面,便于使用者拿取。图36与图37是假定透光顶盖160p、透光侧盖202p与204p为不透明,依据其外在轮廓所绘制,所以图36没有显示出光源组件120p以及可能的透明花纹图案。在实际物品中,人眼可能可以透视透光顶盖160p、透光侧盖202p或204p,目视到led灯100p内部的光源组件120p的一部分。透光侧盖202p、204p可散射led芯片1226、1228所发出的光线,使led灯100p所发出的光线于各角度上较均匀。长时间使用时,透光侧盖202p与204p也可避免由于灰尘掉落于led芯片1226与1228上,而降低了led灯100p的光通量。

图38显示图36中的透光顶盖160p、图39a与图39b分别显示透光侧盖202p与204p。结构上,透光侧盖202p与204p可以是一模一样。透光顶盖160p、透光侧盖202p与204p可以分别以透明耐热塑胶一体成形构成。与先前所介绍的透光顶盖不同的,透光顶盖160p上多增加了卡槽206,用来收纳并固定透光侧盖202p与204p的凸块211。每个透光侧盖202p与204p也具备了一卡栓212。举例来说,组装透光侧盖202p于基座140p上时,透光侧盖202p的凸块211先插入透光顶盖160p的一卡槽206,然后压按透光侧盖202p,使卡栓212扣着在图37的凹槽214中。

透光侧盖202p与204p的内面有许多或凸或凹的花纹图案210。花纹图案210可以提供产品美观或是识别的功能,也可以将光源组件120p所射出的光线散射或是折射,减少led灯100p不同方向上的发光量差异,使led灯100p成为一全周光灯具。相较于平滑的内面,花纹图案210也可降低透光侧盖202p与204p造成的光损,而增加led灯100p的光通量。

图39a与图39b仅仅是举例显示透光侧盖,但本发明并不限于此。在本发明的其他实施例中,透光侧盖202p与204p,可以依据美观或是个人喜好,而有不一样的造型或是花纹图案。

此外,在另一个实施例中,透光顶盖160p、透光侧盖202p与204p不是分开的三个零件,而是一体成形的一个透光零件。

图40显示依据本发明所实施的一led灯100x,图41显示led灯100x的分解图。led灯100x为一led灯。跟先前的实施例类似的,led灯100x包含有透光顶盖160x、光源组件120x、基座140x、以及针脚143。光源组件120x上包含有数个led芯片1229。基座140x可以以射胶制作工艺制作并具有一侧框1401包覆光源组件120x的侧壁1221,由此增加光源组件120x与基座140x的接触面积,进而增加散热效果。与先前的实施例不同的,透光顶盖160x为一体成形的一透光零件,具有两个延伸部202x与204x。与基座140x固定在一起后,两个延伸部202x与204x等同于两个透光侧盖,可避免灰尘掉落于光源组件120x上的led芯片1229上。在本实施例中,针脚143可符合g4规格的灯具标准。

图42a显示依据本发明所实施的一led灯100y,图42b显示led灯100y的分解图。led灯100y为一led灯。跟先前的实施例类似的,led灯100y包含有透光顶盖160y、光源组件120y、基座140y、以及针脚143。光源组件120y上包含有数个led芯片1229。基座140y可以以射胶制作工艺制作。与图41的led灯100x类似,但led灯100y的基座140y没有侧框(参考图41);而透光顶盖160y为一体成形,具有一笔盖式结构。当透光顶盖160y卡扣在基座140y时,透光顶盖160y可以套住光源组件120y,防止灰尘掉落于光源组件120y上的led芯片1229上。在本实施例中,针脚143可符合g4规格的灯具标准。

图43显示led灯100n的分解图。led灯100n包含有透光顶盖160n、光源组件120x、基座140n、以及针脚143。光源组件120x包含有一pcb电路板122,作为一载板。pcb电路板122有一正面1222、一背面1224以及二侧面1223,其上分别设置有led芯片1229。多个电子元件也设置于电路板122上。透光顶盖160n包覆并围绕光源组件120x及一部分的基座140n。

基座140n包含第一基座部140n1及第二基座部140n2。第一基座部140n1及第二基座部140n2仅覆盖电子元件未覆盖led芯片1229。第二基座部140n2的结构实质上与第一基座部140n1相同或类似,且第一基座部140n1与第二基座部140n2相对于光源组件120x而彼此对称。led灯100n的制作方式可参考led灯100m且于后描述。

图44显示依据本发明所实施的一led灯100z,图45显示led灯100z的分解图。led灯100z为一led灯。led灯100z与led灯100y类似。尽管透光顶盖160z在外型上跟透光顶盖160y不一样,但透光顶盖160z也是一体成形,也具有一笔盖式结构。当透光顶盖160z卡扣在基座140z时,透光顶盖160z可以套住光源组件120z,防止灰尘掉落于光源组件120z上的led芯片1229上。在本实施例中,针脚143可符合g9规格的灯具标准。在另一实施例中,透光顶盖160z下方的缺口161的高度可大于基座140z的突出部145的高度,因此当透光顶盖160z与基座140z相卡扣时,会产生一空隙,由此,光源组件120z产生的热可通过空隙与外界环境的空气进行热交换因而降低光源组件120z的温度。

图46a显示依据本发明所实施的一led灯100m。图46b显示led灯100m的分解图。led灯100m包含有透光顶盖160m、光源组件120x、基座140m、以及针脚143。为了清楚表示,于图46a中,是以透明画法来绘制,因此可视得光源组件120x。然而实际产品中,无法通过透光顶盖160m看到光源组件120x。光源组件120x包含有一pcb电路板122,作为一载板。pcb电路板122有一正面1222、一背面1224以及二侧面1223,其上分别设置有led芯片1229。多个电子元件也设置于电路板122上。透光顶盖160m包覆并围绕光源组件120x及一部分的基座140m。

基座140m包含第一基座部140m1、第二基座部140m2。第一基座部140m1具有第一部件1491覆盖电子元件、及第二部件1492。第二部件1492从第一部件1491向上延伸(正z方向)且具有一渐变宽度。渐变宽度从第一部件1491往第二部件1492的方向(正z方向)越来越小。此外,第二部件1492覆盖并直接接触侧面1223。第二基座部140m2的结构实质上与第一基座部140m1相同或类似,且第一基座部140m1与第二基座部140m2相对于光源组件120x而彼此对称。在一实施例中,由于制作工艺误差,第二部件1492可能会具有一部分不直接接触侧面1223,因此会有空气间隙存在于第二部件1492与侧面1223之间。选择性地,一散热膏(图未示)可填入该空气间隙,以代替空气作为传导介质进而增加pcb电路板1222与基座140m的导热效率。

透光顶盖160m包含两个延伸部202m与204m、以及延伸于两个延伸部202m与204m之间的两个侧面部203m。两个延伸部202m与204m分别覆盖pcb电路板122的正面1222和背面1224,但未直接接触到led芯片1229。侧面部203m覆盖并直接接触第一基座部140m1与第二基座部140m2的第二部件1492。

图47显示一治具900以制作led灯100m。治具900包含一载台901、一具有多个模穴的下模具902(以五个模穴为例)、一相对应下模具的上模具903及一气动部904。与图40不同的是,本实施例中的基座非是以射胶制作工艺直接形成一件式,而是形成两件式元件后再利用治具900进行组装。

详言之,可利用铸模(molding)分别形成第一基座部140m1与第二基座部140m2。在下模具902的模穴中设置第一基座部140m1,并与内表面1403(如图46b所示)涂覆一层散热膏(图未示)。接着,设置光源组件120x于第一基座部140m1上。在第二基座部140m2(图未示)的内表面涂覆一层散热膏及粘着胶后,将第二基座部140m2设置于光源组件120x上。启动气动部904使得上模具903向下压合(此时,下模具902固定不动),由此第一基座部140m1、光源组件120x、第二基座部140m2彼此黏合在一起。最后,组装透光顶盖160m1以完成led灯100m。

除了利用粘胶黏合第一基座部140m1与第二基座部140m2,也可设计第一基座部140m1与第二基座部140m2具有卡扣件,由此,可快速组合及拆解第一基座部140m1与第二基座部140m2。例如:第一基座部140m1与第二基座部140m2的卡扣方式可包含扣合(snap-fit)连接。此外,当第一基座部140m1与第二基座部140m2有坏损时,使用者可自行更换零件。

图40的制作基座的射胶制作工艺中,需将光源组件120x置于模具后,再将塑胶材料注入模具中。若未设定好制作工艺条件,会有led芯片及/或电子元件移位、基座外观不良等问题,进而降低良率。led灯100m的制作程序中,基座140m包覆或覆盖光源组件120x的结构是通过组装而非铸模,因此可避免上述问题,由此提高制作工艺良率。

以上所述仅为本发明的优选实施例,凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰,都应属本发明的涵盖范围。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1