CN100552990C - 发光二极管模组 - Google Patents

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Abstract

一种发光二极管模组,包括至少一发光二极管、承载该至少一发光二极管的一基板及一散热装置,该发光二极管模组还包括至少一固定架,该固定架包括一抵压部,该抵压部将所述基板固定于散热装置上,该至少一发光二极管设于基板的上表面上,该基板的下表面与散热装置相贴合,该抵压部上形成有分别与该至少一发光二极管和外部电源电连接的电接点,该固定架将承载该发光二极管的基板可拆卸地固定至散热装置上,使散热装置可紧贴于所需散热的发光二极管上,使发光二极管与散热装置之间互换性强,成为可置换型的装置。

Description

发光二极管模组
技术领域
本发明涉及发光源模组,特别是关于一种可置换型的发光二极管模组。
背景技术
发光二极管(LED,Light-emitting Diode)作为发光源具有工作寿命长、低耗能等优点,而在汽车、交通信号灯指示、屏幕显示、照明等领域得到广泛应用。
目前,发光二极管受限于其发光特性,当其工作温度过高时会产生色变、光衰的现象,且其寿命大幅缩减,因此,业界已开始采用散热装置对发光二极管进行辅助散热。其中一种方式是在发光二极管的封装过程中,即将散热板或散热块等散热装置一并封装在内而构成一整体;或者直接以一散热器为基材,在其上制作一线路层,而将多个发光二极管直接设置于该散热器上并与所述线路层电连接,形成一发光二极管模组。以上方式中发光二极管产生的热能可通过散热器而散发,维持发光二极管的工作温度,保证其使用寿命,然而上述方式中发光二极管均与散热器固定结合在一起,可互换性及通用性较差,当该发光二极管模组中其中一部件损坏,如一个或多个发光二极管损坏,则需要将整个发光二极管模组进行更换,从而导致其他部件的浪费,不利于节省资源,另外也不便根据发光二极管所需散热需求而选择合适的散热装置。
发明内容
有鉴于此,在此实有必要提供一种可方便置换受损元件的发光二极管模组。
一种发光二极管模组,包括至少一发光二极管、承载该至少一发光二极管的一基板及一散热装置,该发光二极管模组还包括至少一固定架,该固定架包括一抵压部,该抵压部将所述基板固定于散热装置上,该至少一发光二极管设于基板的上表面上,该基板的下表面与散热装置相贴合,该抵压部上形成有分别与该至少一发光二极管和外部电源电连接的电接点。
与现有技术相比,上述发光二极管模组是利用固定架将承载该发光二极管的基板可拆卸地固定至散热装置上,使散热装置可紧贴于所需散热的发光二极管上,使发光二极管与散热装置之间互换性强,可以方便地替换掉已经损害的发光二极管而使散热装置可重复利用,其可视情形而增大散热面积,增加散热效果,更可将散热装置与发光二极管之间模块化,成为可置换型的装置。
附图说明
下面参考附图,结合实施例对本发明作进一步描述。
图1是本发明发光二极管模组的一较佳实施例的立体组装示意图。
图2是图1发光二极管模组的分解示意图。
图3是图1发光二极管模组的部分组装示意图。
图4是图2发光二极管模组中固定架的放大示意图。
图5是图3所示固定架另一角度示意图。
具体实施方式
图1和图2所示为本发明发光二极管模组一较佳实施例的示意图,该发光二极管模组包括一具有若干发光二极管(LED,Light-emitting Diode)102的LED阵列10,一承载该LED阵列10的基板(substrate)20、一散热器40及连接该基板20和散热器40的两固定架30。
该基板20为一铝制金属芯电路板(metal core printed circuit board,MCPCB),也可以是一普通的印刷电路板(printed circuit board,PCB)、陶瓷电路板等。本实施例中,该基板20是通过对一铝板进行绝缘处理,即于其表面上形成一氧化绝缘层(图未示),而后于该氧化层上建立一线路层而形成。所述线路层包括5条相互平行排列的铜线路22,每一铜线路22的两端分别形成一电接点220以与外部电路连接。铜线路22的中间形成有若干连接点用于与LED102连接,在将LED阵列10安装于该铝制金属芯电路板时,所述LED102通过打线方式(wire bonding)或者覆晶方式(flip chip)与铜线路22实现电性连接,而由于铝材具有较好的导热性能,在实现与LED102电连接的同时还可有效地将热量传导至散热器40上散发。所述LED阵列10呈矩阵状设置,本实施例中该LED阵列10包括5列LED102分别对应上述形成于基板20上的5条铜线路22,每列包括30个LED102,每一LED102均与相应的铜线路22上的连接点形成电连接,位于同一列中的LED102通过该对应的铜线路22形成串联连接。可以理解的,上述铜线路22根据LED的显示方式而设置,可以根据不同的需要而形成不同的电路,不限于本实施例中所示。
该散热器40由具高导热性能的金属制成,且可提供一较大的散热面积将LED阵列10产生的热量进行及时的散发,包括一平板型的基座41及从基座41向下延伸的若干散热鳍片42。该基座41上表面412的面积略大于基板20表面的面积,组装时基板20置于该散热器40基座41的上表面412的中央位置,而不覆盖到基座41的左右两端,如图3所示。基板20与散热器40的接触面之间填充一热界面材料50,如导热膏或者导热胶片等,以弥补散热器40的基座41与基板20之间的空隙而减少二者之间的接触热阻。本发明中对该散热器40的形状及结构不作限制,该散热器40还可以是其它散热装置,如采用内部设置有产生相变化作用的工作流体的平板式热管或蒸发腔等。
该两固定架30较佳采用塑胶材料制成,也可以是其它绝缘材料,每一固定架30由一抵压部32和一施力部39组成,如图4所示。其中该抵压部32大致呈板状,其包括与散热器40相抵靠的第一部分33及与基板20相抵靠的第二部分31,该第一、第二部分33、31部分重叠相连而构成一整体。其中该第二部分31位于该第一部分33之上,从而该第一、第二部分33、31共同于第二部分31的下侧形成一缺槽34,该缺槽34的深度大致等于基板20的厚度。该第二部分31的下表面310形成5个电接点36,如图5所示,且相邻两电接点36等间隔设置,并分别对应基板20上5条铜线路22其中一端的5个电接点220,以将该第二部分31的电接点36与基板20的铜线路22电连接。该第一部分33的上表面312上形成有一电接点37用于与外部电路连接以提供LED102工作所需电源。该电接点36、37均为小方形的铜箔片,且固定架30内嵌设有线路将所述第二部分31的5个电接点36与第一部分33的电接点37电连接,从而当第二部分31的电接点36与基板20上铜线路22两端的电接点220电连接后,即与LED阵列10电连接后,再通过该第一部分33的电接点37与外电源电连接。该施力部39自该第一、第二部分33、31的重叠处,即抵压部32的中间位置处倾斜向上延伸。该施力部39呈板状,中央形成一方形开孔,以便于操作。本实施例中该施力部39与抵压部32大约呈120度,实际上该角度可随具体的安装方式而改变,以便于将外力施加于该施力部39从而将基板20固定于散热器40上,如施力部39呈竖直设置,则该固定架30在竖直方向所获得的作用力最大。
安装时,将承载有该LED阵列10的基板20置于散热器40的基座41上的中央位置,暴露出该基座41的上表面412的两端。两固定架30分别置于散热器40的该基座41的两端未被基板20覆盖的部分,其抵压部32的第一部分33紧贴于散热器30的基座41的上表面412,该第一部分33的底面设置粘合剂(图未示),通过粘合剂将固定架30与散热器40粘接固定。该抵压部32的第二部分31置于基板20上,将基板20的两端分别收容于缺槽34内,并使基板20上铜线路22两端的电接点220分别与第二部分31的下表面310上的电接点36相对应电连接,从而LED102通过所述铜线路22、接点36、37而与外部电源电连接而获取供电,或者与一外部控制/驱动电路电连接,获得供电同时还可以实现不同的显示方式。通过对施力部39施加作用力,使得固定架30与散热器40之间的接触更为紧密牢固,而基板20由该固定架30的抵压部32卡设于散热器40的基座41上,使得基板20与散热器40之间的接触亦更为紧密牢固,从而将LED模组连接为一体。工作时LED阵列10产生的热量通过所述散热器40散发以维持其正常工作。当LED102达到寿命极限或由于其他方式而损坏时,只需通过对固定架30的施力部39施加向上的作用力,使固定架30与散热器40相分离,即可方便将损坏的LED阵列10取出,而另外更换一完好的LED阵列10,同样该完好的LED阵列10再次通过所述固定架30安装于散热器40上,因此,在有LED102损坏时,可仅更换LED阵列10即可,而其他元件则可重复利用,从而避免资源的浪费,节约了成本。同理,对同一LED阵列10于不同应用场合中也可以根据散热需要而更换不同的散热装置。
上述实施方式中,固定架30通过粘合的方式与散热器40的基座41相连接,实际上该固定架30还可以通过其它方式固定于散热器40上,如于固定架30的抵压部32及散热器40的基座41上设置螺孔将两者锁合,或于固定架30与散热器40上设置相配合的卡扣结构将两者卡扣固定,这样还可以进一步将固定架30的施力部39省略而达到简化结构的功效。而该固定架30上电接点36、37的数量和位置也不局限于本实施例,可根据LED阵列10中LED102的列数及基板20上铜线路22两端电接点220的数量而改变,当固定架30将基板20卡设固定于散热器40的基座41上时,通过该电接点36、37可实现将LED102电连接至外部电源均可,该电接点36、37的材料也不局限于铜箔片,还可以是任何导电性能好的材料。
本发明的上述实施例中,散热器40与承载有LED阵列10的基板20之间通过固定架30卡合,且LED阵列10通过固定架30上的电接点36、37与外部电源电连接,实现了将该LED模组中LED阵列10与散热器40的供电与散热结构分离,其结合方式灵活,可互换性大大增强,且可根据不同使用场合方便地为LED102配备不同形式的散热装置,且当LED模组中其中一部件损坏时,可仅对该损坏的部件进行替换,从而节约了成本。

Claims (12)

1.一种发光二极管模组,包括至少一发光二极管、承载该至少一发光二极管的一基板及一散热装置,其特征在于:该发光二极管模组还包括至少一固定架,该固定架包括一抵压部,该抵压部将所述基板固定于散热装置上,该至少一发光二极管设于基板的上表面上,该基板的下表面与散热装置相贴合,该抵压部上形成有分别与该至少一发光二极管和外部电源电连接的电接点。
2.如权利要求1所述的发光二极管模组,其特征在于:该抵压部与散热装置通过粘合、卡扣或者锁合相连接。
3.如权利要求1所述的发光二极管模组,其特征在于:该抵压部包括与散热装置相抵靠的第一部分及与基板相抵靠的第二部分。
4.如权利要求3所述的发光二极管模组,其特征在于:该第二部分的位置高于第一部分,于第二部分与散热装置之间形成容置基板的一缺槽。
5.如权利要求3所述的发光二极管模组,其特征在于:与该至少一发光二极管相连的电接点形成于该第二部分的内侧,与外部电源相连的电接点形成于该第一部分的外侧,该第一、第二部分的电接点电性相连接。
6.如权利要求5所述的发光二极管模组,其特征在于:该至少一发光二极管形成由若干列数的发光二极管平行等间隔排列形成的一发光二极管阵列,基板上形成有与发光二极管列数对应的若干条铜线路,且每一铜线路于基板的两端分别设有电接点。
7.如权利要求6所述的发光二极管模组,其特征在于:该固定架的数量为两个,每一固定架上的电接点分别与若干铜线路两端的电接点对应电连接。
8.如权利要求5所述的发光二极管模组,其特征在于:该固定架上的电接点为铜箔片。
9.如权利要求1所述的发光二极管模组,其特征在于:该固定架还包括一施力部,该施力部从固定架向外倾斜延伸形成。
10.如权利要求1所述的发光二极管模组,其特征在于:该散热装置包括一平板型的基座及形成于基座上的若干散热片。
11.如权利要求10所述的发光二极管模组,其特征在于:该基座的面积大于该基板的面积,使该基座的两端区域未被所述基板的下表面覆盖的区域暴露出来,所述固定架的数量为两个,分别设置在该两端区域而将基板固定至基座上。
12.如权利要求1所述的发光二极管模组,其特征在于:该散热装置包括内部设置有产生相变化作用的工作流体的一平板式热管或者一蒸发腔。
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