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技术领域

本发明涉及一种汽车前大灯LED光源的制作方法及结构，属于LED芯片的COB集成封装技术领域。

背景技术

目前汽车前大灯大多采用卤素灯或氙气灯光源,这类光源能耗大。LED光源出现后，行业界一直尝试使LED光源替代现有的卤素灯或氙气灯光源，以节约汽车电瓶的能耗。但由于现有的LED贴片多采用平面单方向封装，LED贴片的发光角度在110～120度，即使在封装中采用透镜也难以发挥汽车前大灯抛物面反光灯具的聚光作用。当前国内外的LED汽车前大灯光源产品仍还是平面发光，不仅存在着功率较大、散热要求较高的问题；而且由于平面发光形式，对反光抛物面利用不足，还存在着聚光效果较差的问题，即使增加凸透镜聚焦，其效果仍不理想。因此，现有的汽车前大灯LED光源的使用效果还是不够理想，还是不能满足使用的需要。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种汽车前大灯LED光源的制作方法及结构，在亮度不小于现有车灯亮度的情况下，用LED光源替代现有卤素灯或氙气灯，以降低汽车前大灯的能耗，延长汽车电瓶的使用寿命，从而克服现有技术的不足。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明的一种汽车前大灯LED光源的制作方法是采用外形尺寸与卤素灯或氙气灯相近的LED光源组件替代现有车前大灯中的卤素灯或氙气灯光源；LED光源组件的发光体位于灯具抛物面反光杯的聚焦点f；LED光源组件的封装支架采用边数等于或大于5的正多边柱体，通过正多边柱体每个柱面均布的LED光源实现LED光源无死角照射在抛物面反光杯的全部内抛物面，以获得均匀的反射光。

前述方法中，所述封装支架内设有正极杆，正极杆与封装支架之间经绝缘套和绝缘胶隔离；正极杆和封装支架均采用导电和导热性能好的铜、铝或铝合金材料制成，正极杆和封装支架表面镀银处理；封装支架兼作电源负极与车灯座体连接；正极杆与大灯开关或供电电路连接为LED光源提供电源。

前述方法中，所述封装支架底部设有螺柱，螺柱从抛物面反射杯的底孔穿出后与固定在车体上的散热器连接；通过螺柱调节LED光源组件上发光部位的轴向位置，以确保LED光源组件的发光体位于抛物面反光杯的聚焦点f。

根据上述方法构成的本发明的一种汽车前大灯LED光源的结构为，该结构包括抛物面反光杯，抛物面反光杯的聚焦点f设有LED光源组件； LED光源组件包括封装支架，封装支架为边数等于或大于5的正多边柱体，正多边柱体内设有正极杆，正极杆与封装支架之间经绝缘套和绝缘胶隔离；封装支架上均布有LED贴片。

前述结构中，所述正极杆一端为与正多边柱体截面形状对应的连接片，连接片底部设有导电杆。

前述结构中，所述绝缘套为耐高温有机绝缘材料或陶瓷制件。

前述结构中，所述封装支架的每个柱面均布有LED贴片，每个柱面的LED贴片排列形式和数量均相同；同一柱面上的LED贴片串联连接，串联后的负极与封装支架连接，串联后的正极与正极杆连接。

前述结构中，所述封装支架底部设有螺柱，螺柱与正多边柱体的连接处设有封装座，封装座与外壳连接；外壳的形状为球形、圆台形或圆柱形。

前述结构中，所述封装支架底部的螺柱从抛物面反射杯的底孔穿出后与固定在车体上的散热器连接。

由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，本发明采用正多面柱体封装支架结构，LED贴片均匀的粘贴在正多面柱体的每个面上，通过引线焊接，荧光粉涂覆，硅胶封装等工艺环节完成。本发明的LED光源组件外形与现有车上的卤素灯和氙气灯基本相近，可直接替换现有车上的卤素灯和氙气灯，使用十分方便。此外，本发明还具有亮度高、能耗低的优点，可有效延长汽车电瓶的使用寿命。本发明不但可用于汽车前大灯，也可作为聚光灯和探照灯的节能光源使用。

附图说明

图1是本发明的方法示意图；

图2是LED光源组件的结构示意图；

图3是封装支架与正极杆的连接结构示意图；

图4是封装支架的结构示意图；

图5是正极杆的结构示意图；

图6是绝缘套的结构示意图；

图7是LED贴片的发光角与相对发光强度的直角坐标曲线图；

图8是LED贴片的发光角与相对发光强度的极坐标曲线图。

附图中的标记为：1-抛物面反光杯，2-LED光源组件，3-封装支架，4-正极杆，5-绝缘套，6-绝缘胶，7-LED贴片，8-连接片，9-导电杆，10-螺柱，11-封装座，12-引线，13-焊点。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但不作为对本发明的任何限制。

本发明的一种汽车前大灯LED光源的制作方法为，如图1所示，该方法采用外形尺寸与卤素灯或氙气灯相近的LED光源组件2替代现有车前大灯中的卤素灯或氙气灯光源；LED光源组件的发光体位于灯具抛物面反光杯1的聚焦点f；LED光源组件的封装支架3如图2和图2～4所示采用边数等于或大于5的正多边柱体，通过正多边柱体每个柱面均布的LED光源实现LED光源无死角照射在抛物面反光杯的全部内抛物面，以获得均匀的反射光。如图3所示，封装支架3内设有正极杆4，正极杆与封装支架之间经绝缘套5和绝缘胶6隔离；正极杆和封装支架均采用导电和导热性能好的铜、铝或铝合金材料制成，正极杆和封装支架表面镀银处理；封装支架兼作电源负极与车灯座体连接；正极杆与大灯开关或供电电源连接，为LED光源提供电源。如图1所示，封装支架3底部设有螺柱10，螺柱从抛物面反射杯1的底孔穿出后与固定在车体上的散热器（图中未画出）连接；通过螺柱调节LED光源组件上发光部位的轴向位置，以确保LED光源组件的发光体位于抛物面反光杯的聚焦点f。

根据上述方法构成的本发明的一种汽车前大灯LED光源的结构为，如图1所示，该结构包括抛物面反光杯1，抛物面反光杯1的聚焦点f设有LED光源组件2； LED光源组件如图3所示，包括封装支架3，封装支架为边数等于或大于5的正多边柱体，正多边柱体内设有金属的正极杆4，正极杆4与封装支架之间经绝缘套5和绝缘胶6隔离；如图2所示，封装支架上均布有LED贴片7。如图5所示，正极杆4一端为与正多边柱体截面形状对应的连接片8，连接片底部设有导电杆9。如图6所示，绝缘套5为耐高温有机绝缘材料或陶瓷制件。如图2所示封装支架3的每个柱面均布有LED贴片7，每个柱面的LED贴片排列形式和数量均相同；同一柱面上的LED贴片经引线12串联连接，串联后的负极引线与封装支架焊接，串联后的正极引线与正极杆焊接，图2中的焊点13为焊接点。封装支架3如图4所示底部设有螺柱10，螺柱与正多边柱体的连接处设有封装座11，如图2所示封装座11与外壳（图中未画出）连接；外壳的形状为球形、圆台形或圆柱形。如图1所示，封装支架3底部的螺柱10从抛物面反射杯1的底孔穿出后与固定在车体上的散热器（图中未画出）连接。

实施例

具体实施时，可保留车上现有的抛物面反光杯1，只是用本发明的LED光源组件2替换现有车上的卤素灯或氙气灯即可。为了不影响反光效果，制作时LED光源组件2的外形尺寸应与卤素灯和氙气灯的外形尺寸基本相近。为实现上述目的LED光源必须作用于整个或绝大部分内抛物面（即在内抛物面都能被光线作用），这就需要LED光源必须是球面或柱面发光，因此本发明在封装支架外增加了一个球面或柱面外壳，采用乳白色泛光材料制成。LED光源的尺寸应尽量小（接近于点光源），LED光源要位置于内抛物反光面的焦点f上。因此实际制作时，外壳的直径应控制在直径5～6mm之间；高度应控制在 4～5mm 之间。

根据LED光源的特性，平面封装的LED贴片发光角度在110～120度，LED贴片裸片的发光角度在120～130度左右。图7和图8是LED贴片的发光角与相对光辐射强度的基本关系图，由图可见，当LED芯片的发光角度为0度时相对光辐射强度最大达到100%，随着发光角度的增加相对光辐射强度迅速下降。为了适应LED贴片的特性，本发明确定封装支架采用面数等于或大于5面正多边柱体，以确保在360度范围内无光辐射死角，避免光源的光均匀度变差。

绝缘套采用耐高温绝缘套采用高温有机材料（200℃）或陶瓷；其作用是将正负电极隔离。

正电杆采用散热特性好的金属材料，比如铜，铝、铝合金；整体镀银；作为LED封装后的正电极。

封装支架采用散热特性好的金属材料，比如铜，铝、铝合金；正多面柱体表面镀银；支架作为LED封装后的负电极。支架的底部螺杆可以根据需要连接各种规格的散热器。

封装支架的正多面柱体每个面都必须安装数量相等的LED贴片，LED贴片的布局及间距也相同，以保证柱面光均匀。

金属正电极杆是整个封装的正电极；金属多面柱体支架是整个封装的负电极；每个面的LED支路是串联的结构；所有面是并联结构；LED光源组件的工作电压（V）由串联的LED贴片数量决定，电流( I )由并联的支路总和决定，功率P=I×V。

LED粘贴在正多面柱体的每个面上，通过引线（金线）焊接，荧光粉涂覆，硅胶封装等工艺环节完成。封装支架的几何尺寸可以根据LED粘贴的尺寸，芯片的多少，功率大小、抛物反光面的尺寸等因素进行调整。