CN104100948A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

一种照明装置（100），包括载体（1）和设置在载体（1）上的发光组件（2），该发光组件（2）包括电路板（21）和至少一个发光单元（22），其中，电路板（21）设置在载体（1）的第一侧面（11）上，并且发光单元（22）设置在载体（1）的与第一侧面（11）相对的第二侧面（12）上，其中，来自发光单元（22）的热量经过第二侧面（12）传送给载体（1），并由载体（1）排散。

Description

照明装置

技术领域

本发明涉及一种照明装置，该照明装置使用了LED的照明技术。

背景技术

现代的照明技术中，电子装置、特别是涉及照明技术的相关照明装置被越来越广泛的应用，其中，LED照明技术被广泛的应用于照明装置中，使用了该技术的照明装置具有照明效果好、节能以及照明效率高等优点。随着该类照明装置的普及率越来越高，使用者对该类的照明装置的机械性能和导热性能提出了越来越高的要求。例如，采用了LED照明技术的照明装置使用了COB即板上安装的方法，这样，LED芯片得以简单地安装在相应的载体上。大多数的照明装置使用了板上安装技术后，会因为密封和导热的原因导致制造工艺复杂、绝缘效果或者导热效果不理想的结果。因此，需要一种照明装置能在应用简单的制造工艺后获得良好的绝缘效果和良好的导热效果，从而保证该照明装置能在复杂的应用环境中保持连续的可靠性和有效性。

现有技术的一个解决方案提出，使用MCPCB制造照明装置，并且在该基础上使用了COB板上安装的技术将LED芯片安装在电路板上，然后再用封装胶将其密封，从而获得达到相应的工业级防护的照明装置。然而，这种类型的照明装置的制作工艺较复杂，因为制造过程中需要使用封装胶，并且使用封装胶成型并不精确。此外，为了保护照明装置中的电路，对电路板的表面处理将会变得较为困难，并且该照明装置的导热效果也相对较差。

现有技术的另一个解决方案提出，使用MCPCB制造照明装置，并且在该安装板上使用了多个反光杯，这种方案无需使用封装胶。因为在MCPCB上安装的多个反光杯，该照明装置得以实现良好的照明效果。但是使用反光杯的制造过程非常困难并且不能保证良好的精确度，并且，该照明装置的光分布并不均匀。此外，该照明装置的LED芯片的密度较低，所以照明效果并不理想。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种新型的照明装置。该照明装置的设计自由度更高，散热性能和光学性能都非常好。该照明装置具有这样的结构和设计，即可以在不需要使用专门的散热装置的情况下确保更加良好的散热性能，并且该装置也使用了COB板上安装技术，使得装置成本降低。

本发明的目的通过该照明装置由此实现，即该照明装置包括载体和设置在载体上的发光组件，发光组件包括电路板和至少一个发光单元，其中，电路板设置在载体的第一侧面上，并且发光单元设置在载体的与第一侧面相对的第二侧面上，其中，来自发光单元的热量经过第二侧面传送给载体，并由该载体排散。发光组件的产生热量的不同部件可以分别通过有效的导热路径直接散热，从而有效地降低了导热路径中的热阻，提高了照明装置的散热性能。

在根据本发明的一个优选的设计方案中，电路板与载体的第一侧面导热接触，并且发光单元与载体的第二侧面导热接触，以使载体提供用于电路板和发光单元的导热路径。由于电路板和发光单元与载体分别实现了导热接触，这样能保证发光单元和电路板通过载体向外散热的路径是独立的，这样，载体在实现承载发光单元的时候，可以同时吸收来自发光单元和电路板的热量，并向外发散。

优选的是，导热路径包括第一导热路径和第二导热路径，电路板经过第一导热路径散热并且发光单元经过第二导热路径散热。该两个导热路径向发光单元和电路板提供给了单独的导热途径，这样，可以利用同一个载体，实现同时为安装在不同区域的部件实施散热。在本发明的设计方案中，第一导热路径从电路板出发经过载体直至周围空气，而第二导热路径从发光单元出发经过载体直至周围空气。

优选的是，载体设计为散热器。该载体可以在承载发光单元的时候，同时向发光单元和电路板提供有效的散热渠道，这样保证了在不使用附加的散热结构的同时实现高效的散热。

优选的是，照明装置包括反射结构，反射结构形成在载体的第二侧面上，并且反射结构在第二侧面上限定出用于安装发光单元的安装区域。通过这样设置的反射结构，可以对发光单元发射的光线进行良好的反射，并且，该反射结构设置在不同于电路板的另一个侧面，这样得以与电路板的导电区域隔离。此外，在第二侧面由反射结构限定出的安装区域为发光单元提供了可能的安装空间。

优选的是，反射结构设计为环形凸台，其中环形凸台的内壁形成反射面。该环形凸台为安装在同侧的发光单元提供了反射光线的可能性，并且实现了在宽范围上的照明能力，并且可根据该环形凸台的不同的设置方式，获得不同的照明效果。

优选的是，照明装置包括多个反射结构，其中，相邻的反射结构通过连接结构连接，其中，连接结构如此设计，使得相邻的反射结构的安装区域彼此连通。在每个反射结构中都可以布置一个发光单元。此外，反射结构也可以作为封装发光单元的封装胶的止挡结构使用，从而防止封装胶进入到不希望的区域中。此外，由于反射结构之间是彼此连通的，因此在使用封装胶进行封装时，不需要单独地对处于每个反射结构中的发光单元进行封装。

优选的是，反射面的自由端距离第二侧面的高度在0.2至1.2mm之间。取决于不同高度的侧面，该照明装置得以实现向不同范围的区域照明，从而增强了该照明装置在不同应用环境中使用的能力。

优选的是，反射面的自由端距离第二侧面的高度为0.6mm。具有这种高度的反射面可以实现最佳的反射效果。

优选的是，在载体的截面上看，反射面与第二侧面形成90°至180°的夹角。通过在制作的过程中设置不同夹角，该反射面得以向不同方向实施反射，从而向不同方向和不同范围进行照明。

优选的是，反射结构与载体通过热压铸工艺一体制成。借助该热压铸工艺，该反射结构得以和载体一体形成，从而保证了该照明装置的机械性能的稳定，进而降低了根据本发明的照明装置的制造难度。

优选的是，载体在第一侧面形成有凹槽，电路板形状配合地布置在凹槽中。通过该凹槽能够保证电路板稳固地固定在第一侧面上。同时，该凹槽也显著地增大了电路板与载体的接触面积，从而提高了照明装置的散热性能。

优选的是，在载体上形成有从第一侧面通至第二侧面的至少一个通孔，在通孔中布置有用于电连接电路板和发光单元的导电体。通孔为发光单元提供了与电路板进行电连接的可能性，这样即使发光单元与电路板不在同一侧，也能够通过通孔内的导电体进行有效的电连接，从而达到了热电隔离的效果。

优选的是，在通孔中填充有用于将导电体与载体电绝缘的填充材料。该填充材料可以将导电体与载体可靠地电绝缘。

优选的是，填充材料为导热硅胶。导热硅胶可以在实现有效导热的同时，实现对通孔内的导电体进行电隔离的效果，从而保证了该照明装置在整体上实现了有效的电热隔离的效果。

优选的是，发光单元利用板上芯片安装技术安装在载体的第二侧面上。利用COB板上安装技术，发光单元得以简单地安装固定在载体上，并且通过通孔实现与设置在另一侧电路板进行电连接的效果。

优选的是，载体由金属、塑料或者陶瓷制成。使用所述的材料，在节省材料和成本的同时，也可实现使得该载体具有良好的导热效果。

优选的是，照明装置还包括设置在第二侧面上的保护罩，保护罩与第二侧面限定出封闭发光单元的空间。该保护罩作为一种保护照明装置的电路结构的装置，能有效的实现透光的效果，并且在一定程度上对该照明装置实现相应的工业级别的防护。

优选的是，发光单元设计为LED发光单元。LED技术普遍应用于照明技术中，不仅体积小，能有效的节省电能，并且实现高效的照明效果，从而可以与该设计的结构融合成一体。

优选的是，电路板设计为FR-4型电路板。该型电路板的成本低廉，能够简单地从商业市场上获得。

应该理解的是，如果没有其它特别注明，这里描述的不同的示例性实施例的特征可以彼此结合。

附图说明

附图构成本说明书的一部分，用于帮助进一步理解本发明。这些附图图解了本发明的实施例，并与说明书一起用来说明本发明的原理。在附图中相同的部件用相同的标号表示。图中示出：

图1示出根据本发明的照明装置的局部视图；

图2示出根据本发明的照明装置在横向方向的截面图；

图3示出根据本发明的照明装置在纵向方向的截面图；

图4示出根据本发明的照明装置在发光单元的区域的细节图；

图5示出根据本发明的照明装置的整体示意图。

具体实施方式

图1示出根据本发明的照明装置的局部视图。如图1所示，该照明装置100包括载体1和设置在该载体1上的发光组件2，其中该发光组件2还包括电路板21和至少一个发光单元22。电路板21可使用FR-4型电路板制造，并且发光单元22可采用LED发光单元，并借助COB板上安装技术安装在载体1的第二侧面12上。电路板21和发光单元22分别设置在载体1的不同的侧面，电路板21设置在载体1的第一侧面11上，而发光单元22设置在载体1的第二侧面12上，其中，第二侧面12为载体1的与第一侧面11相对的另一面。在这种设计方案中，发光单元22的热量直接传递给与之导热接触的载体1，而电路板21散发的热量也直接传递给与之导热接触的载体1。这就是说，在从发光单元22到外界空气的导热路径上，仅仅存在载体1，这显著地降低了在导热路径上的热阻。

从图中进一步可见，载体1在第一侧面11形成有凹槽111，电路板21可形状配合地布置在凹槽111中，使得电路板21可嵌入该凹槽111中或者以粘贴的方式与凹槽111连接，其中，在电路板21布置在凹槽111中后，可在电路板21的两侧留出空隙，空气得以流通以便顺利增强散热。这样，使得电路板21在第一侧面11与载体1具有导热接触，同时发光单元22在另一侧面与载体导热接触，这样，载体1得以向电路板21和发光单元22提供不同的并且是独立的导热路径。

根据本发明的设计方案，所述的导热路径包括第一导热路径和第二导热路径，电路板21则通过第一导热路径散热，即电路板21至载体1至外界空气，而发光单元22通过第二导热路径散热，即发光单元22至载体1至外界空气。在本发明的设计方案中，载体1可以设计为具有高效散热功能的散热器，并且该散热器可由具有高导热率的材料制成，例如，该载体1可由金属、塑料或者陶瓷制成，优选地可由铝制成。在工作时，发光单元22的热量可利用载体1的高导热率性能，直接从载体1排散出去，而无需经过电路板21。

在图1中进一步可见，照明装置100还具有反射结构13，该反射结构13借助热压铸工艺与载体1一体地形成在载体1的第二侧面12上。在本实施例中，反射结构13被设计为环形的凸台。该反射结构13不仅能够对来自发光单元22的光线进行良好的反射，以获得预期的光分布效果，而且还在该第二侧面12上限定出了可用于安装发光单元22的安装区域。在本实施例中，在该载体1上设置有多个反射结构13，参见图5可见，在第二侧面12上设置了多个反射结构13，相邻的反射结构13通过连接结构14连接，这样反射结构13可通过该连接结构14实现反射结构13之间的彼此连通，所以由反射结构13所限定出的安装区域也得以彼此连通。这带来一个显著的优点，即反射结构13也可以作为封装发光单元22的封装胶的止挡结构使用，从而防止封装胶进入到不希望的区域中。此外，由于反射结构13之间是彼此连通的，因此在使用封装胶进行封装时，不需要单独地对处于每个反射结构13中的发光单元22进行封装。此外，从图中进一步可见，在每个反射结构13中都布置了一个发光单元22。

此外，如图1所示，在环形凸台的内壁形成有反射面131，该发射面131将从发光单元22发出的光线向预定方向反射，以实现预期的照明效果。此外，该反射面131的自由端距离第二侧面12的高度可以设计为在0.2mm至1.0mm之间，并且优选地可为0.6mm。

图2示出根据本发明的照明装置在横向方向的截面图，如图2所示，除了所述的高度可根据需要设计为不同之外，该反射面131与第二侧面12可根据需要设计为具有不同的夹角。所述的夹角可以设计为在90°至180°之间。

图3示出根据本发明的照明装置在纵向方向的截面图。为了实现将发光单元22通过COB板上安装技术安装在载体1上，在载体1上形成有至少一个通孔17，该通孔17从载体1的第一侧面11通至第二侧面12。此外，在通孔17中布置了导电体15，该导电体15用于向作为发光单元22的LED芯片和电路板21提供电连接。这样，LED芯片可在借助作为散热体的载体1散热的同时，通过导电体15与电路板21实现电连接。更具体的，在通孔17中填充有填充材料，例如导热硅胶等材料，该填充材料用于将导电体15与载体1实现电绝缘的效果，并且也可实现将LED芯片的热量传递至载体的作用。

图4示出了根据本发明的照明装置100在发光单元22的区域的细节图。图中示意性地示出了作为发光单元22的LED芯片和一个通孔17以及布置在通孔17中的导电体15。该LED芯片通过COB板上芯片安装技术安装到了载体1上，并且通过作为电导线16的金线与导电体15电连接。在安装结束之后，还需要在导电体15和通孔17之间填充绝缘的填充材料，例如绝缘的导热硅胶（图中未示出）。

根据本发明的设计方案，照明装置100还可包括保护罩（出于简明的目的，该保护罩在图中并未示出），该保护罩可设置在载体1的第二侧面12上，并且由该保护罩和第二侧面12限定出封闭发光单元22的空间。这样实现对封闭于其中的LED芯片和电路进行相应的工业级别的保护作用。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

参考标号

1    载体

2    发光组件

11   第一侧面

12   第二侧面

13   反射结构

14   连接结构

15   导电体

16   电导线

17   通孔

21   电路板

22   发光单元

100  照明装置

111  凹槽

131  反射面

Claims (21)

1.一种照明装置（100），包括载体（1）和设置在所述载体（1）上的发光组件（2），所述发光组件（2）包括电路板（21）和至少一个发光单元（22），其特征在于，所述电路板（21）设置在所述载体（1）的第一侧面（11）上，并且所述发光单元（22）设置在所述载体（1）的与所述第一侧面（11）相对的第二侧面（12）上，其中，来自所述发光单元（22）的热量经过所述第二侧面（12）传送给所述载体（1），并由所述载体（1）排散。

2.根据权利要求1所述的照明装置（100），其特征在于，所述电路板（21）与所述第一侧面（11）导热接触并且所述发光单元（22）与所述第二侧面（12）导热接触，以使所述载体（1）提供用于所述电路板（21）和所述发光单元（22）的导热路径。

3.根据权利要求2所述的照明装置（100），其特征在于，所述导热路径包括第一导热路径和第二导热路径，所述电路板（21）经过所述第一导热路径散热并且所述发光单元（22）经过所述第二导热路径散热。

4.根据权利要求3所述的照明装置（100），其特征在于，所述第一导热路径由所述电路板（21）出发经过所述载体（1）直至周围空气，并且所述第二导热路径由所述发光单元（22）出发经过所述载体（1）直至所述周围空气。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的照明装置（100），其特征在于，所述载体（1）设计为散热器。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的照明装置（100），其特征在于，所述照明装置（100）包括反射结构（13），所述反射结构（13）形成在所述载体（1）的所述第二侧面（12）上，并且所述反射结构（13）在所述第二侧面（12）上限定出用于安装所述发光单元（22）的安装区域。

7.根据权利要求6所述的照明装置（100），其特征在于，所述反射结构（13）设计为环形凸台，其中所述环形凸台的内壁形成反射面（131）。

8.根据权利要求6所述的照明装置（100），其特征在于，所述照明装置（100）包括多个所述反射结构（13），其中，相邻的所述反射结构（13）通过连接结构（14）连接，其中，所述连接结构（14）如此设计，使得相邻的所述反射结构（13）的安装区域彼此连通。

9.根据权利要求7所述的照明装置（100），其特征在于，所述反射面（131）的自由端距离所述第二侧面（12）的高度在0.2至1.2mm之间。

10.根据权利要求7所述的照明装置（100），其特征在于，所述反射面（131）的自由端距离所述第二侧面（12）的高度为0.6mm。

11.根据权利要求7所述的照明装置（100），其特征在于，在所述载体（1）的截面上看，所述反射面（131）与所述第二侧面（12）形成90°至180°的夹角。

12.根据权利要求6所述的照明装置（100），其特征在于，所述反射结构（13）与所述载体（1）通过热压铸工艺一体制成。

13.根据权利要求1至4中任一项所述的照明装置（100），其特征在于，所述载体（1）在所述第一侧面（11）形成有凹槽（111），所述电路板（21）形状配合地布置在所述凹槽（111）中。

14.根据权利要求1至4中任一项所述的照明装置（100），其特征在于，在所述载体（1）上形成有从所述第一侧面（11）通至所述第二侧面（12）的至少一个通孔（17），在所述通孔（17）中布置有用于电连接所述电路板（21）和所述发光单元（22）的导电体（15）。

15.根据权利要求14所述的照明装置（100），其特征在于，在所述通孔（17）中填充有用于将所述导电体（15）与所述载体（1）电绝缘的填充材料。

16.根据权利要求15所述的照明装置（100），其特征在于，所述填充材料为导热硅胶。

17.根据权利要求1至4中任一项所述的照明装置（100），其特征在于，所述发光单元（22）利用板上芯片安装技术安装在所述载体（1）的所述第二侧面（12）上。

18.根据权利要求1至4中任一项所述的照明装置（100），其特征在于，所述载体（1）由金属、塑料或者陶瓷制成。

19.根据权利要求1至4中任一项所述的照明装置（100），其特征在于，所述照明装置（100）还包括设置在所述第二侧面（12）上的保护罩，所述保护罩与所述第二侧面（12）限定出封闭所述发光单元（22）的空间。

20.根据权利要求1至4中任一项所述的照明装置（100），其特征在于，所述发光单元（22）设计为LED发光单元。

21.根据权利要求1至4中任一项所述的照明装置（100），其特征在于，所述电路板（21）设计为FR-4型电路板。