LED灯泡的内部构造.docx

靠芟曲明的产品豪普的产品
图1：低价LED灯泡东芝照明与夏普陆续上市了价格约为以往一半，即零售价不到4000日元的普通灯泡型LED照明（LED灯泡）。为了防止发光效率下降、寿命缩短，LED的散热非常重要。因此，LED灯泡的下半部分为铝底板的布线进行了焊接。（点击放大）
LED基片通过3颗螺丝固定在金属板上，二者之间涂布了导热硅脂（Grease）。固定LED基片的不是铝合金铸件制造的散热器，而是另外的金属板。材质虽然为铝合金，但表面看不出机械加工痕迹。用这种金属板固定LED基片，两者的贴合性能有可能不够充分，所以需要使用导热硅脂。
金属板利用3颗螺丝（不是固定LED基片的螺丝）被固定在散热器上。取下金属板可以看到，散热器内部充满了黑色树脂（图
5）*7。估计这些树脂是促进导热的填充材料，但这些树脂与金属板的背面并未接触，所以推测其主要目的是向散热器传导电源电路底板的热量，而不是LED封装发出的热量。
图5：夏普LED灯泡的内部金属板利用3颗螺丝固定在散热器（外壳）上。散热器
内部充满了填充材料，但是与金属板背面不接触，热量只能通过金属板与散热器的
接触部分传导。另外，二者之间配置有O环，确保了气密性。（点击放大）
散热器与金属板的接触部分呈环状，面积并不算大。金属板背面的接触部分有整圈的凸缘，不仅组装时容易定位，而且略微扩大了接触面积。另外，金属板的外沿裸露于灯泡的外部，成为灯泡设计上的点缀。
配置于金属板与散热器接触部分周边的O形环用途不详。如果是为了保持气密性，那么该环的作用应该是防止液体树脂填充后的材料外漏，防止从外部进水。促进热量从金属板向散热器传导也是可以想象得到的目的之一。
电源电路尺寸明显不同
散热器内部安装了电源电路底板和树脂壳。图6是取下东芝照明的LED灯泡下方金属
盖之后的情形。电源电路底板插在用1颗螺丝固定在散热器上的树脂壳中。
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图6：东芝照明LED灯泡的下部电源电路底板插在树脂壳中。树脂壳利用1颗螺丝固定在散热器上。（点击放大）
电源电路底板为长方形酚醛纸底板，树脂壳基本接近圆筒形（图7）。底板与散热器之
间配置了树脂壳，保证了二者之间的绝缘性。
图7：东芝照明LED灯泡的树脂壳与电源电路底板树脂壳仅在金属盖一侧（图中右侧）有开放部位，保证了电源电路底板与散热器的绝缘性。电源电路底板呈长方形，通过连接器与LED底板相接。（点击放大）
图8是夏普的LED灯泡散热器截面。因为填充材料坚硬，从上方清除需要花费大量时间，因此直接剖开了散热器。
图8：夏普LED灯泡的截面散热器内部充满了致密的填充材料，电源电路底板和树脂壳被完全覆盖。（点击放大）
剖开散热器后，随着逐步剥离填充材料，电源电路底板和支撑该底板的树脂壳（以下,树脂壳A）的形状逐渐显现了出来（图9）。电源电路底板形似板羽球拍，尺寸与散热器内
径基本相同。
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图9：夏普LED灯泡的电源电路底板清除填充材料后，电源电路底板上安装的部件呈现在眼前。电源电路底板呈''板羽球拍"形状，延伸至最下方的树脂壳A（安装金属盖用）中。（点击放大）
夏普的电源电路底板为环氧玻璃制造，远远大于东芝照明的底板。这是由于底板尺寸导致散热器沟道高度受限？还是为了在有限的空间中，为了达到成本和发热量的最优平衡而决定的电源电路的部件和底板尺寸？这些问题未能得到答案。但总而言之，电源电路底板产生的热量需要传导至散热器。夏普表示，''为了在日后实现对E17和E11等小型灯座的支持，目前正在探讨底板的小型化”。
树脂壳A为仅保留了圆筒形上端和下端的环状而切割下来的一侧。配备电源电路部件的另一侧有较大开口，便于向散热器传导热量。
LED灯泡的组装步骤推测如下。
东芝照明的工序为：①在散热器上固定树脂壳（1处螺丝固定）；②插入电源电路底板；③安装金属盖（包括连接布线）；④固定LED基片（2处螺丝固定）；⑤利用连接器连接布线；⑥连接球形灯罩。
夏普的工序为：①在散热器上固定树脂壳B；（3处螺丝固定）；②在散热器中插入树脂壳A；③在树脂壳A中插入电源电路底板；④安装金属盖（包括连接布线）；⑤注入填充材料；⑥配置0环；⑦固定金属板（3处螺丝固定）；⑧固定LED基片（3处螺丝固定）；⑨布线焊接；⑩连接球形灯罩。
与东芝照明以散热器为中心，沿上下两个方向安装部件不同，夏普采用的是从下到上逐
步安装的方式。
夏普虽然工序较多，但是在中国的工厂制造的，所以工序虽多仍然可行。而东芝照明是
在日本国内工厂组装的，所以从成本上考虑也更需要削减部件数量和组装工时。（未完