CN101222092B

CN101222092B - 电连接器

Info

Publication number: CN101222092B
Application number: CN2007100302016A
Authority: CN
Inventors: 罗振伟
Original assignee: Lotes Guangzhou Co Ltd
Current assignee: Lotes Guangzhou Co Ltd
Priority date: 2007-09-12
Filing date: 2007-09-12
Publication date: 2010-06-23
Anticipated expiration: 2027-09-12
Also published as: CN101222092A

Abstract

一种电连接器，用于承接至少一发光模组，其包括：一基座，设有至少一容置空间，每一所述容置空间对应收容一所述发光模组；至少一导热装置，每一所述导热装置位于所述容置空间内，且位于所述发光模组的下方，用于传导所述发光模组的热能；至少两端子，每一所述端子具有一接触部，所述接触部位于所述容置空间内，与所述发光模组形成电性接触；一罩体，位于所述容置空间的上方，用于调整所述发光模组的光线方向。本电连接器当LED发光模组因损坏需要更换时，方便更换LED发光模组，可节约成本；再者，其设有罩体，从而通过该罩体来调整LED发光模组的光线方向，以满足被照射物体的光线方向的需求。

Description

电连接器

【技术领域】

本发明涉及一种电连接器，尤指将LED发光模组电性连接至电路板的电连接器。

【背景技术】

所谓LED(Light Emitting Diode，发光二级管)发光模组是一种由半导体材料构成，利用半导体芯片中的电子与电洞的结合而发出光子，产生不同频率的发光元件。

图1所示是一种常见的低功率的LED发光模组10，由于这种LED发光模组功率较低，只能作为指示灯、按键或液晶屏幕的背光源、开关指示灯、户外显示、记号显示灯、替代小型白炽灯泡等场合，且多个LED发光模组10同时焊接固定在电路板上，每单一颗的点亮(顺向导通)电流多在5mA～30mA间，一般为20mA，并直接通过焊料30焊接固定在FR4印刷电路板(环氧板)20上，这种LED发光模组10其成本较低，虽然一般情况下也不容易损坏，但如果LED发光模组10损坏后，需要将LED发光模组10连同电路板一起更换，会造成不必要的浪费。

而现在的高功率型LED，主要运用在液晶电视背光源、汽车照明、强光的手电筒、广告招牌、手机的闪光灯、照明或一般光源等场合。每单一颗就会有330mA～1A的电流送入，「每颗用电」增加了十倍、甚至数十倍，因此高功率LED的发热量是低功率LED的数十倍，并会随着温度上升，而出现发光功率增加的问题，温度对亮度的影响是线性，但对寿命的影响就呈指数性，同样以接面温度为准，若一直保持在50℃以下使用则LED有近20,000小时的寿命，75℃则只剩10,000小时，100℃剩5,000小时，125℃剩2,000小时，150℃剩1,000小时。温度光从50℃变成2倍的100℃，使用寿命就从20,000小时缩成1/4倍的5,000小时，伤害极大，所以在能够抗热性高封装材料的开发上，就相对显的非常重要。

图2所示为现有多个LED发光模组10焊接固定在电路板20上，其中，每一个LED发光模组10是藉由LED封装的金属导热体15将LED散发出的热量经由焊料或导热介质传到电路板20，电路板通过导热介质，最后传导到散热模组40的散热片41进行散热。为了强化LED的散热，过去的FR4印刷电路板(环氧板)已不敷应付，因此，电路板20为具金属核心的印刷电路板，称为铝铜基板(MCPCB)。铝铜基板的热传导效率高于传统FR4 PCB，达1W/m.K～2.2W/m.K，铝铜基板MCPCB虽然比FR4电路板散热效果佳，但铝铜基板MCPCB的介电层却没有太好的热传导率，大体与FR4电路板相同，仅0.3W/m.K，也因绝缘层的特性使其热传导受到若干限制，成为散热块与金属核心板间的传导瓶颈。

首先，由于高功率的LED发光模组会产生较多热量，长期使用下很容易使LED发光模组的零件损坏，目前多个LED发光模组一起直接焊接在一块MCPCB的电路板上，如要只有其中一个或几个LED发光模组损坏，而其它的LED发光模组都完好无损，但还是需连通电路板及所有的LED发光模组一起更换，这样更换成本非常高，而且很多完好无损的LED发光模组也不能被再次使用。

其次，虽然MCP CB的电路板的热传导效率高于传统的FR4电路板较好，但MCPCB的电路板的介电层却没有太好的热传导率。

因此，有必要增加一种装置，使LED发光模组无需直接焊接在电路板上，藉由此装置来便于更换、维修的同时，又能调整LED发光模组的光线方向，并兼具LED能较好的散热。再次，高功率的LED发光模组常用于各种不同光线的场合，而现有只能将多个LED发光模组并联或串联在电路板上，以得到较强的光线，但现有LED发光模组不能调整光线的传送方向。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种方便更换LED发光模组，同时又能调整LED发光模组的光线方向的电连接器。

本发明电连接器，用于承接至少一发光模组，包括：一基座，设有至少一容置空间，每一所述容置空间对应收容一所述发光模组；至少一导热装置，每一所述导热装置位于所述容置空间内，且位于所述发光模组的下方，用于传导所述发光模组的热能；至少两端子，每一所述端子具有一接触部，所述接触部位于所述容置空间内，与所述发光模组形成电性接触；一罩体，位于所述容置空间的上方，用于调整所述发光模组的光线方向。

本发明电连接器可承接LED发光模组，可以实现LED发光模组与电路板之间连接，当LED发光模组因损坏需要更换时，只需更换LED发光模组，而无需一起更换电路板和散热模组，从而可节约成本，而且方便更换；而且在电连接器上设有导热装置，导热装置可快捷的将LED发光模组散发出的热量传导出去，而不会将LED发光模组散发的热量直接传输到电路板上，而电路板的介电层的热传导率不好，而延误LED发光模组散热；再者，在电连接器上设有罩体，从而通过该罩体来调整LED发光模组的光线方向，以满足被照射物体的光线方向的需求。

【附图说明】

图1为现有LED发光模组焊接在电路板上的示意图；

图2为现有另一种LED发光模组焊接在电路板上的示意图；

图3为本发明电连接器的示意图；

图4为LED发光模组的立体图；

图5为图4所示LED发光模组的剖视图；

图6为为图3所示电连接器与LED发光模组的组合示意图；

图7为本发明第二实施例的电连接器与LED发光模组的组合示意图；

图8为本发明第三实施例的电连接器与LED发光模组的组合示意图；

图9为本发明第四实施例的电连接器与LED发光模组的组合示意图；

图10为本发明第五实施例的电连接器与LED发光模组的组合示意图。

附图标记说明

10电连接器

11基座 12容置空间

13导热装置 14、15第一、第二端子

141、151第一、第二固持部 142、152第一、第二焊接部

143、153第一、第二接触部 16压制件

50导热介质 20LED发光模组

21发光元件 22晶体22

23绝缘座体 24、25第一、第二导电区域

30电路板 40散热模组

【具体实施模式】

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

请参阅图3至图6为本发明第一实施例的示意图，本发明电连接器10用于承接至少一个或多个LED发光模组20，并同时将承接的每个LED发光模组20电性连接至电路板30，该电路板30为导热性能较好的铝铜基板(MCPCB)，并通过散热模组40的散热片41将LED发光模组20的热量散发出去。

请参阅图4和图5，图4和图5为一种常见的高功率的LED发光模组20，包括：封装发光元件21的晶体22、一绝缘座体23及装设于绝缘座体23内并延伸出绝缘基座23外的两第一导电区域24与两第二导电区域25。

晶体22由可透光性的塑料、玻璃或陶瓷等材料制成，发光元件21发射出的光线通过晶体22照射到需照明的物体上，晶体22容设在绝缘座体23内，而绝缘座体23大致呈矩形(绝缘座体23当然也可为六边形或其它形状)，并在绝缘座体23内设有散热元件26，该散热元件26上端对着发光元件21，下端延伸出绝缘座体23，以将发光元件21散发出的热量通过散热元件26传输到其它物体上。

所述两第一导电区域24与两第二导电区域25区分正极导电接脚和负极导电接脚，其中一导电接脚为正极导电接脚，另一导电接脚为负极导电接脚，所述导电区域24、25分别延伸设有出一第一、第二接触脚241、251。

请参阅图6，请同时参阅图3，图6为本发明电连接器10的示意图，所述电连接器10包括：一基座11，该基座11设有一容置空间12，所述LED发光模组20容置于该容置空间12内。所述电连接器10还设有一导热装置13及位于导热装置13两端的两第一端子14与两第二端子15，且第一、第二端子14、15与容置空间12相对应，导热装置13与容置空间12也相对应。

所述导热装置13由金属材料制成，用于传导LED发光模组20的发光元件21所产生的热量，导热装置13容置于容置空间12的通槽121内，该导热装置13并延伸出基座11的下表面，且导热装置13至少部分显露于基座11的外表面，露出部分能与其它元件接触。

如图3，所述导热装置13位于所述LED发光模组20的发光元件21射出的光线透射范围外，且所述导热装置13与LED发光模组20的散热元件26相传导，以将LED发光模组20散发的热量通过导热装置13传导出去。

所述第一端子14与第二端子15容设基座11内，且所述第一端子14与第二端子15位于导热装置13的两侧，所述第一、第二端子14、15分别设有包括固设于基座11内的第一、第二固持部141、151，及由第一、第二固持部141、151两端分别延伸的第一、第二焊接部142、152与第一、第二接触部143、153。

如图3，所述第一、第二焊接部142、152分别与电路板30的导电片31电性接触，并焊接固定在电路板30的导电片31上，以将电连接器10固定在电路板30上。所述第一、第二接触部143、153也分别与LED发光模组20的第一、第二接触脚241、251形成电性接触，以达到将LED发光模组20电性连接至电路板30。

所述电连接器10在容置空间12内还设有多个凹槽16，该多个凹槽18位于导热装置13上表面的周围。

所述电连接器10还设有一罩体17，该罩体17固定在基座11上，并位于导热装置13的上方，罩设于LED发光模组20。所述罩体17具有二次光学效果，为凸透镜或凹透镜等；所述罩体17表面由多个面171组成，其中至少一个面171具有折射效果，以将LED发光模组20发射出的光线，通过该表面后，按统一的方向发射出去。

所述罩体17可调整LED发光模组20的光线方向，并使LED发光模组20的光线通过罩体17的各所述面171后能按照统一的方向折射出去。

组装时，如图3，并同时参阅图4至图6，首先，将散热模组40固定在电路板30的一侧，并在散热模组40与电路板30之间设置有一定厚度的导热介质50，用于填补散热模组40与电路板30之间的空隙，降低其热阻值。

其次，将电连接器10焊接固定在电路板30上，使第一、第二端子14、15的第一、第二焊接部142、152对应焊接在电路板30的导电片31上，并使导热装置13设于电路板30的上表面，电路板30定位导热装置13的位于与定位散热模组40的位置相对，并在导热装置13与电路板30之间也设置有一定厚度的导热介质50，以此将电连接器10固定在电路板30上，并实现电连接器10与电路板30之间电性导通。

再次，将LED发光模组20组装在电连接器10内，先将LED发光模组20的绝缘座体23容设固定在电连接器10的容置空间12内，并使LED发光模组20的散热元件26正好对着容置空间12内的导热装置13，以便将LED发光模组20散发出的热量通过电连接器模组10的导热装置13传输到散热模组40上；然后使LED发光模组20的第一、第二导电接脚24、25的第一、第二接触脚241、251分别对应压设在电连接器10的第一、第二端子14、15的第一、第二接触部143、153上，使LED发光模组20与电连接器10之间实现电性导通。

同时，在LED发光模组20的散热元件26与电连接器10的导热装置13之间也设置一定厚度的导热介质50，导热介质50部分含有金属颗粒，在被散热元件26压缩后，导热介质50会向侧向变形延伸，且多于的导热介质50会被挤压而流入凹槽16内，故凹槽16可以防止导热介质50因挤压而在容置空间12内向其它地方流入，甚至会贴附在电连接器10的第一、第二端子14、15或LED发光模组20的第一、第二导电区域24、25上，影响第一、第二端子14、15与第一、第二导电区域24、25之间的电性接触，从而干扰电连接器10与LED发光模组20之间的电性接触。

最后，将罩体17位于LED发光模组20的上方，并具体位于LED发光模组20的晶体22的上方，使LED发光模组20的发光元件21发射出的光线通过罩体17的多个面171后，向同一方向折射出去，并照射在需照射的物体上，故通过罩体17，能调整LED发光模组20的光线方向，并使其均匀照射在需照射的物体上。

由于电连接器10已焊接固定在电路板30上，故通过电连接器10作为中介，可以实现LED发光模组20与电路板30之间的电性导通，能增强光线的照射强度，并能调整光线方向；而且在电连接器10设置有导热装置13，导热装置13与LED发光模组20的散热元件26相传导，且导热装置13位于LED发光模组20的发光元件21射出的光线透射范围外，故LED发光模组20发光时，不会照射在导热装置13上，而且LED发光模组20散发的热量可快捷的传导到导热装置13上，再通过导热装置13传输到电路板30上，最后从电路板30传输到散热模组40上散发出去，故不会将LED发光模组20散发的热量直接传输到电路板30上，而电路板30的介电层却的热传导率不好，而延误LED发光模组20散热。

本发明电连接器作为多个LED发光模组与电路板之间连接的中介，不仅可以实现多个LED发光模组与电路板之间连接，能增强光线的照射强度，并能调整光线方向；当LED发光模组因损坏需要更换时，只需更换损坏的LED发光模组，而无需一起更换所有的LED发光模组及电路板和散热模组，从而可节约成本，而且方便更换；而且在电连接器上设有导热装置，且导热装置位于LED发光模组射出的光线透射范围外，故LED发光模组发光时，不会照射在导热装置上，而且导热装置可快捷的将LED发光模组散发出的热量，通过导热装置传输到电路板上，再利用散热模组的散热片将热量传导出去，而不会将LED发光模组散发的热量直接传输到电路板上，而电路板的介电层的热传导率不好，而延误LED发光模组散热；且在电连接器上还设有罩体，可调整LED发光模组的光线方向，使其均匀照射在需照射的物体上。每一LED发光模组20可单独设一罩体17，也可以多个LED发光模组20共用一罩体17。

图7为本发明第二实施例的电连接器10与LED发光模组20的组合示意图，本实施例与上述第一实施例的区别是：电连接器10内可承接多个LED发光模组20，以增强光照强度。电连接器10的基座11设有多个容置空间12，每个容置空间12内各设有一个LED发光模组20，罩体17仍用于调整多个LED发光模组20的光线方向。本实施例的其它结构都与上述第一实施例相同，在此就不重复叙述。

图8为本发明第三实施例的电连接器10与LED发光模组20的组合示意图，本实施例与上述第二实施例的区别是：所述罩体17不仅可调整LED发光模组20的光线方向，而且还可作为扣具的作用，以将LED发光模组20固设在电连接器10的容置空间12内，防止LED发光模组20在容置空间12内相对电连接器10活动。

所述罩体17的一端通过一轴172枢接在电连接器10的基座11的一端，罩体17的另一端设有一扣持部173扣持在基座11的另一端，并在罩体17上设有一压制件174，该压制件174压设在容设于电连接器10内的LED发光模组20上，并在压制件174上开设有至少一通孔175，以穿过LED发光模组20的晶体22，并让LED发光模组20发出的光线穿过。本实施例的其它结构都与上述第二实施例相同，在此就不重复叙述。

图9为本发明第四实施例的电连接器10与LED发光模组20的组合示意图，本实施例与上述第一实施例的区别是：罩体17整体都具有折射效果，由多个弧形面176与多个弯折面177组成，其中，弧形面17固设于基座11上，并具有折射效果，LED发光模组20发射出的光线通过弧形面176及弯折面177都能产生折射效果后沿同一方向出去。本实施例的其它结构都与上述第一实施例相同，在此就不重复叙述。

图10为本发明第五实施例的电连接器10与LED发光模组20的组合示意图，本实施例与上述第一实施例的区别是：本实施例与上述第一实施例的区别是：罩体17的各侧面178具有折射效果，且LED发光模组20发射出的光线通过罩体17的各侧面后折射到罩体17的顶面179后向多个方向反射出去。本实施例的其它结构都与上述第一实施例相同，在此就不重复叙述。

Claims

1.一种电连接器，用于承接至少一发光模组，其特征在于：其包括：

一基座，设有至少一容置空间，每一所述容置空间对应收容一所述发光模组；

至少一导热装置，每一所述导热装置位于所述容置空间内，且位于所述发光模组的下方，用于传导所述发光模组的热能；

至少两端子，每一所述端子具有一接触部，所述接触部位于所述容置空间内，与所述发光模组形成电性接触；

一罩体，位于所述容置空间的上方，用于调整所述发光模组的光线方向。

2.如权利要求1所述的电连接器，其特征在于：所述罩体的表面由多个面组成。

3.如权利要求2所述的电连接器，其特征在于：至少一所述面具有折射效果。

4.如权利要求1所述的电连接器，其特征在于：所述罩体为凹透镜。

5.如权利要求1所述的电连接器，其特征在于：所述罩体为凸透镜。

6.如权利要求1所述的电连接器，其特征在于：所述罩体设有固定发光模组在容置空间内的压制件。

7.如权利要求6所述的电连接器，其特征在于：所述罩体一端枢接于基座的一端，另一端扣设在基座的另一端。

8.如权利要求1所述的电连接器，其特征在于：所述导热装置设于基座内，并至少部分显露于基座的外表面。

9.如权利要求1所述的电连接器，其特征在于：每一所述端子具有固设于所述基座内的固持部，所述固持部延伸有所述接触部，所述接触部用于与所述发光模组压接接触。

10.如权利要求1所述的电连接器，其特征在于：所述导热装置的上表面设有导热介质。

11.如权利要求10所述的电连接器，其特征在于：所述容置空间内还设有至少一凹槽，所述凹槽位于所述导热装置上表面周围。