專利名稱：一種易于散熱的led模組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及照明光源的技術(shù)領(lǐng)域，特別是應(yīng)用于LED發(fā)光二極管照明的模組。
背景技術(shù)：
目前，隨著發(fā)光二極管(簡(jiǎn)稱LED)的功率不斷改進(jìn)提高，LED應(yīng)用于照明日益廣 泛。而LED在工作時(shí)有一部份的輸入功率轉(zhuǎn)換成熱，由于LED晶片的尺寸非常微小，在正常 工作時(shí)LED晶片表面熱負(fù)荷密度很大，晶片的溫度會(huì)升高。因而LED模組必須設(shè)置有效的 散熱渠道將熱能導(dǎo)出。傳統(tǒng)公知的LED模組的結(jié)構(gòu)中，LED晶片由固晶層固定在支架上，用 封裝材料封裝成一個(gè)LED部件。支架的引腳焊在電路板上，電路板放置于外殼內(nèi)，有些公知 的LED模組為了防止LED模組受潮，電路板上表面灌注灌封材料。電路板與外殼之間為空 氣薄層或灌封料層。由于封裝材料、灌封材料、空氣等屬導(dǎo)熱系數(shù)小的介質(zhì)，由其構(gòu)成的散 熱途徑為高熱阻環(huán)節(jié)。支架是由金屬材料制成，材料的導(dǎo)熱系數(shù)不低，但由于支架截面積很 小且呈細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，其構(gòu)成的導(dǎo)熱環(huán)節(jié)的熱阻也比較大。因此，傳統(tǒng)公知的LED模塊的LED晶 片工作時(shí)產(chǎn)生的熱量要經(jīng)過(guò)多個(gè)高熱阻環(huán)節(jié)散發(fā)，散熱不良。傳統(tǒng)模組結(jié)構(gòu)的散熱不良意 味著LED工作壽命縮短。其次，傳統(tǒng)公知的LED模組的結(jié)構(gòu)中模組間的聯(lián)接線分段焊接形式，工作時(shí)某一 模組后的模組串的總電流必需流經(jīng)該模組線路板的銅箔，因模組線路板的結(jié)構(gòu)限制，使到 其可提供的過(guò)電給后級(jí)模組串銅箔寬度不可能太寬也不可能太短，也就是有效的導(dǎo)電截面 積太小，而該小截面積導(dǎo)體的長(zhǎng)度還不短，因?qū)w的電阻與長(zhǎng)度成正比與截面積成反比，所 以每一模組供電給后級(jí)模組串的銅箔相當(dāng)于一個(gè)不小的電阻，也就是每一個(gè)后級(jí)模組串聯(lián) 上了這個(gè)不小的電阻與上級(jí)模組并聯(lián)，當(dāng)電流流過(guò)電阻時(shí)會(huì)有壓降產(chǎn)生，相同電流下電阻 越大壓降也就越大，供電電壓極大的影響模組的亮度。這種結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的直接后果是模組可 級(jí)聯(lián)的個(gè)數(shù)受到很大限制和模組串靠近供電端與遠(yuǎn)離供電端存在較大的亮度差異。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服上述已有技術(shù)的不足之處，提出一種能有效、快速地將 LED晶片產(chǎn)生的熱能導(dǎo)出，同時(shí)解決亮度差異和級(jí)聯(lián)數(shù)量的易于散熱的LED模組。本實(shí)用新型的目的是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種易于散熱的LED模組，包括 有金屬基電路板、直接固定于金屬基電路板上的LED封裝體、防護(hù)外殼、連接電源線，其特 征在于直接將金屬防護(hù)外殼作為散熱器，金屬防護(hù)外殼呈前后貫通且上面敞口的腔槽型， 金屬基電路板嵌入金屬防護(hù)外殼中，連接電源線不間斷地經(jīng)過(guò)金屬防護(hù)外殼，并由其中剝 離絕緣層的中剝段與金屬基電路板焊接。進(jìn)一步地，為保護(hù)電源線及其與金屬基電路板焊 接焊點(diǎn)，金屬防護(hù)外殼的上下兩邊向內(nèi)折彎形成導(dǎo)線保護(hù)槽，連接電源線不間斷地貫穿于 連接導(dǎo)線保護(hù)槽內(nèi)，其中剝段與金屬基電路板的焊接點(diǎn)也處于導(dǎo)線保護(hù)槽內(nèi)。為便于安裝 和散熱，金屬防護(hù)外殼設(shè)有與金屬基電路板裝嵌配合的導(dǎo)槽，且金屬基電路板的底面與金屬防護(hù)外殼的內(nèi)表面大面積緊貼。金屬防護(hù)外殼與金屬基電路板采用預(yù)應(yīng)力和機(jī)加工的方 式形成可靠聯(lián)接，也可以采用緊固件預(yù)緊連接。這樣的結(jié)構(gòu)，LED晶片或LED芯片直接固定于金屬基電路板的表面，一方面省卻 了傳統(tǒng)的支架及復(fù)雜的安裝方式，尤其是LED工作時(shí)產(chǎn)生的熱直接通過(guò)金屬基電路板快速 傳遞至金屬外殼，經(jīng)金屬外殼擴(kuò)大的散熱表面訊速散發(fā)到外部空氣環(huán)境，從而極大地改善 了 LED的工作環(huán)境，有效地保障了 LED的工作壽命。此外，由于電源線采用連續(xù)中剝段連 接一即導(dǎo)線只局部剝離絕緣層而金屬芯與金屬基電路板焊接，電源線消除了多級(jí)模組銅 箔的壓降對(duì)級(jí)聯(lián)模組個(gè)數(shù)的限制，最大程度減少了模組串靠近供電端與遠(yuǎn)離供電端的亮度 差異。

圖1是本實(shí)用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型局部切開(kāi)導(dǎo)線保護(hù)槽的俯視示意圖；圖3是圖2的A-A剖視示意圖；圖4是多個(gè)LED模組串連接使用的示意圖。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1-圖3，本實(shí)施例的單組LED模組主要由金屬基電路板1、LED封裝體2、 金屬外殼3、電源線4以及可選擇使用的灌封材料構(gòu)成。特別之處在于，不另外設(shè)置散熱器， 而直接將金屬外殼3作為散熱器，金屬外殼3為前后貫通且上面敞口的腔槽鋁型材，其內(nèi)部 設(shè)有導(dǎo)槽32，且導(dǎo)槽32的高度與金屬基電路板1的厚度對(duì)應(yīng)，金屬外殼3的上下兩邊還向 內(nèi)折彎形成導(dǎo)線保護(hù)槽31，電源線4不間斷地貫穿于導(dǎo)線保護(hù)槽31內(nèi)。LED封裝體2則通 過(guò)固晶層焊接固定于金屬基電路板1的表面上，并使用LED封裝材料封裝。金屬基電路板1 順著導(dǎo)槽32裝嵌于金屬外殼3上，而電源線4與金屬基電路板1之間是經(jīng)過(guò)中剝段41焊接 的一一即導(dǎo)線保護(hù)槽31內(nèi)電源線4是不間斷的，其中的一小段局部剝離絕緣層而露出金 屬芯，該金屬芯直接與該處的金屬基電路板1錫焊連接。金屬基電路板1大面積貼合固定 于金屬外殼3內(nèi)，金屬外殼3與金屬基電路板1采用預(yù)應(yīng)力或機(jī)加工的方式形成可靠聯(lián)接， 根據(jù)需要可將灌封材料則充填于金屬基電路板1上，將整個(gè)組件完全密封。這樣，LED模組 工作時(shí)LED晶片產(chǎn)生的熱能的散熱渠道有如下途徑一是經(jīng)過(guò)LED封裝材料到達(dá)外部空氣 環(huán)境；二是經(jīng)過(guò)固晶層達(dá)金屬基線路板1，并由金屬基線路板1快速傳遞至金屬外殼3，經(jīng)金 屬外殼3擴(kuò)大的散熱表面訊速散發(fā)到外部空氣環(huán)境。實(shí)際上，LED封裝體2工作時(shí)產(chǎn)生的 熱量大部分直接經(jīng)過(guò)低熱阻的金屬基電路板1和金屬外殼3向外散發(fā)，所以本LED模組中 LED晶片到環(huán)境空氣總熱阻低于公知的LED模組。在相同的工作條件下，本LED模組的LED 晶片溫度將低于傳統(tǒng)公知的LED模組。為使用本LED模組的LED產(chǎn)品提供了低光衰、長(zhǎng)壽 命的可能。同時(shí)，如圖4所示，多組LED模組串接使用時(shí)，連續(xù)中間剝口電源線承擔(dān)起模組 串的總電流的傳輸任務(wù)，在相同的工作條件下，本LED模組的傳輸電壓降將遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng) 公知的LED模組。使本結(jié)構(gòu)的LED模組級(jí)聯(lián)更多的數(shù)量并最大程度減少模組串靠近供電端 與遠(yuǎn)離供電端的亮度差異提供了可能。此外，也可以把已具有熱沉的LED芯片或LED封裝件以相同的方式固定在金屬基線路板上，至于金屬基線路板及金屬外殼的形狀、結(jié)構(gòu)、排布方式等均可因應(yīng)具體的應(yīng)用而 作多種變化。當(dāng)然，這里僅列舉了一種較佳的實(shí)施方式，其它等同、類同的構(gòu)造均應(yīng)屬于本 專利的保護(hù)范疇，這里不再贅述。
權(quán)利要求一種易于散熱的LED模組，包括有金屬基電路板、直接固定于金屬基電路板上的LED封裝體、防護(hù)外殼、連接電源線，其特征在于直接將金屬防護(hù)外殼作為散熱器，金屬防護(hù)外殼呈前后貫通且上面敞口的腔槽型，金屬基電路板嵌入金屬防護(hù)外殼中，連接電源線不間斷地經(jīng)過(guò)金屬防護(hù)外殼，并由其中剝離絕緣層的中剝段與金屬基電路板焊接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED模組，其特征是金屬防護(hù)外殼的上下兩邊向內(nèi)折彎形成 導(dǎo)線保護(hù)槽，連接電源線不間斷地貫穿于連接導(dǎo)線保護(hù)槽內(nèi)，其中剝段與金屬基電路板的 焊接點(diǎn)也處于導(dǎo)線保護(hù)槽內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的LED模組，其特征是金屬防護(hù)外殼設(shè)有與金屬基電路板 裝嵌配合的導(dǎo)槽，且金屬基電路板的底面與金屬防護(hù)外殼的內(nèi)表面大面積緊貼。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED模組，其特征是金屬防護(hù)外殼與金屬基電路板采用預(yù)應(yīng) 力或機(jī)加工的方式形成可靠聯(lián)接，也可以采用緊固件預(yù)緊連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種易于散熱的LED模組，包括有金屬基電路板、直接固定于金屬基電路板上的LED封裝體、防護(hù)外殼、連接電源線，直接將金屬防護(hù)外殼作為散熱器，金屬防護(hù)外殼呈前后貫通且上面敞口的腔槽型，金屬基電路板嵌入金屬防護(hù)外殼中，連接電源線不間斷地經(jīng)過(guò)金屬防護(hù)外殼，并由其中剝離絕緣層的中剝段與金屬基電路板焊接，這樣的改進(jìn)，能有效、快速地將晶片產(chǎn)生的熱能導(dǎo)出，有效地保障了LED的工作壽命，同時(shí)連續(xù)中間剝口電源線承擔(dān)起模組串的總電流的傳輸任務(wù)，克服了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)要經(jīng)過(guò)多個(gè)高電阻環(huán)節(jié)傳輸，壓降太大的缺點(diǎn)，本LED模組可以級(jí)聯(lián)更多的數(shù)量并最大程度保障了模組串靠近供電端與遠(yuǎn)離供電端的亮度一致性。
文檔編號(hào)H01L33/64GK201667349SQ20102014887
公開(kāi)日2010年12月8日 申請(qǐng)日期2010年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月1日
發(fā)明者譚小軍, 鄧建偉 申請(qǐng)人:鄧建偉