CN105387434B - Led灯的pcb与铝基板的接口组件 - Google Patents

Led灯的pcb与铝基板的接口组件 Download PDF

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Abstract

本发明公开了LED灯的PCB与铝基板的接口组件,其能够牢靠的实现PCB与铝基板的电导通,且结构紧凑,更利于高效低成本生产。本发明中,PCB为“凸”字形结构;凸台上敷设有两条平行的用于导电的PCB铜箔;所述铝基板上设置有用于连接LED灯珠的铝基板铜箔;铝基板铜箔的两个自由端相互平行且靠近所述方孔边缘;所述PCB的凸台由铝基板的底部插入方孔后延伸至铝基板上方;还包含用于连接铝基板和PCB的接口;所述接口包含绝缘基体,绝缘基体上设置两个相互平行的电极;两个电极分别用于和两个PCB铜箔和铝基板铜箔的两个自由端连接;所述PCB通过凸台上的PCB铜箔、绝缘基体上的电极和铝基板上的铝基板铜箔实现与铝基板的电导通。

Description

LED灯的PCB与铝基板的接口组件
技术领域
本发明涉及LED灯的PCB与铝基板的电连接组件,具体用于实现LED灯的PCB电源驱动板与贴装LED灯珠的铝基板的电导通。
背景技术
现有技术中,LED灯包含作为LED驱动器电路载体的PCB和作为LED灯珠的贴装载体的铝基板;PCB与铝基板上的LED灯珠电导通(也可以直接描述为PCB与铝基板电导通)后,形成一个完整的供电回路,能够保证LED灯珠的顺畅工作;
传统PCB与铝基板的电导通方式为通过柔性导线进行两端焊接;该结构存在缺陷,穿线和焊接过程都存在效率低和质量不稳定的缺陷;
中国专利申请(申请号为201310434954.9,申请日为2013.09.03)公开了“一种LED球泡灯”,其针对上述现有技术进行了改进,其采用插针的结构实现了PCB与铝基板的电导通,结构较为牢靠;但是其生产工艺复杂,插针的设置使得PCB与铝基板之间的结构不紧凑;生产成本较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,公开了LED灯的PCB与铝基板的接口组件,其能够牢靠的实现PCB与铝基板的电导通,且结构紧凑,更利于高效低成本生产。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:LED灯的PCB与铝基板的接口组件,用于电导通铝基板和PCB,所述铝基板用于贴装LED灯珠,所述PCB为LED灯珠提供驱动电路;所述铝基板上开设有方孔;所述PCB为“凸”字形结构,包含平板和凸起于平板边缘的凸台;所述凸台上敷设有两条平行的用于导电的PCB铜箔;所述铝基板上设置有用于连接LED灯珠的铝基板铜箔;铝基板铜箔的两个自由端相互平行且靠近所述方孔边缘;所述PCB的凸台由铝基板的底部插入方孔后延伸至铝基板上方;
还包含用于连接铝基板和PCB的接口;所述接口包含绝缘基体,绝缘基体上设置两个相互平行的电极;两个电极分别用于和两个PCB铜箔和铝基板铜箔的两个自由端连接;
所述电极经由绝缘基体的底面沿着绝缘基体的表面延伸至绝缘机体的靠近方形孔的前端面;所述绝缘基体的前端面的电极对应与两个PCB铜箔焊接后电导通,所述绝缘基体底面的电极对应与铝基板的两个自由端贴装后电导通;
所述PCB通过凸台上的PCB铜箔、绝缘基体上的电极和铝基板上的铝基板铜箔实现与铝基板的电导通。
本发明的优选实施方式和进一步的改进点如下:
(1)所述绝缘基体为长方体结构;所述绝缘基体靠近方形孔的端面为前端面,远离方形孔的端面为后端面,靠近铝基板的表面为底面,远离铝基板的表面为顶面;所述电极环绕绝缘基体的表面设置,且在绝缘基体的底面设置电极缺口。
进一步的是:绝缘基体的电极与两个PCB铜箔焊接的方式为:
在绝缘基体的前端面的电极与PCB铜箔之间涂覆一层锡膏后通过高温风将锡膏融化而焊接;或者,
在所述绝缘基体的前端面的电极与PCB铜箔接触的接缝位置用高温烙铁加锡焊接。
进一步的是:所述绝缘基体上的电极沿着绝缘基体底面的电极缺口远离方形孔的电极缺口边缘延伸至后端面、且延伸至绝缘基体的顶面最终经由绝缘基体的前端面延伸至绝缘基体底面的电极缺口的靠近方形孔的电极缺口边缘。
进一步的是:所述绝缘基体的前端面设置长方体凸块,长方体凸块沿着绝缘基体的前端面的上边缘朝向绝缘基体的前端面的下边缘延伸,且长方体凸块与绝缘基体的长度和宽度相等,长方体凸块的高度小于绝缘基体的高度;所述长方体凸块与绝缘基体一体成型;所述电极经由长方体凸块靠近方形孔的端面顺时针延伸至绝缘基体的底面且电极最终延伸至绝缘基体的底面靠近长方体凸台的边缘位置。
(2)所述PCB的凸台的PCB铜箔表面与方形孔靠近铝基板铜箔自由端的边缘之间的距离大于0.5mm;所述铝基板铜箔的两个自由端的端部与方形孔靠近铝基板铜箔自由端的边缘的距离大于0.5mm。
(3)所述绝缘基体的材料为陶瓷或者FR-4等。
(4)所述方孔为通孔,且横截面为长方形。
本发明与现有技术相比具有以下优点:
本发明公开的LED灯的PCB与铝基板的接口组件,将PCB设为“凸”字形结构,在凸台上敷设有两条平行的用于导电的PCB铜箔;凸台插入铝基板的方孔可以大大减小铝基板和PCB之间的距离,使得铝基板和PCB通过接口连接后的结构更加紧凑;
本发明的接口包含绝缘基体,绝缘基体上设置两个相互平行的电极;两个电极分别用于和两个PCB铜箔和铝基板铜箔的两个自由端连接;通过接口来实现电导通过程;接口的电极与铝基板铜箔的自由端电导通过程为采用SMD工艺(属于SMT(表面贴装技术)工艺)实现快速贴装;接口的电极与PCB铜箔的电导通过程(结构)为焊接结构,该过程非常容易实现,易于组装,易于机械化完成也易于人工可靠实现。具体的在生产线上贴装LED灯珠时可以同时贴装接口,接口采用编织带包装,易于贴装;接口与PCB铜箔的焊接可以采用人为或者机械手焊接,组装过程效率非常高;组装成本低,主要部件为接口,接口的制作中,电极采用化学电镀方法生成,绝缘基体可以采用一大块基板分割,现有规格一大块基板能够分割成1000个接口成品,成本较低。
附图说明
图1为本发明的一种具体实施方式的立体结构示意图;
图2为图1的分解结构示意图;
图3为本发明的接口的一种具体实施方式的结构示意图;
图4为本发明的接口的另一种具体实施方式的结构示意图;
图5为图1的接口位置的局部放大结构示意图。
附图标记说明:
1-接口,2-铝基板,3-PCB,4-PCB铜箔,5-LED灯珠,6-铝基板铜箔,7-方孔,8-绝缘机体,9-电极,10-电极缺口,11-线状焊点。
具体实施方式
下面结合附图及实施例描述本发明具体实施方式:
如图1~5所示,其示出了本发明的具体实施方式;如图所示,本发明公开的LED灯的PCB与铝基板的接口组件,用于电导通铝基板和PCB,所述铝基板用于贴装LED灯珠,所述PCB为LED灯珠提供驱动电路;所述铝基板上开设有方孔;所述PCB为“凸”字形结构,包含平板和凸起于平板边缘的凸台;所述凸台上敷设有两条平行的用于导电的PCB铜箔;所述铝基板上设置有用于连接LED灯珠的铝基板铜箔;铝基板铜箔的两个自由端相互平行且靠近所述方孔边缘;所述PCB的凸台由铝基板的底部插入方孔后延伸至铝基板上方;
如图所示,还包含用于连接铝基板和PCB的接口;所述接口包含绝缘基体,绝缘基体上设置两个相互平行的电极;两个电极分别用于和两个PCB铜箔和铝基板铜箔的两个自由端连接;
如图所示,所述电极经由绝缘基体的底面沿着绝缘基体的表面延伸至绝缘机体的靠近方形孔的前端面;所述绝缘基体的前端面的电极对应与两个PCB铜箔焊接后电导通,所述绝缘基体底面的电极对应与铝基板的两个自由端贴装后电导通;
如图所示,所述PCB通过凸台上的PCB铜箔、绝缘基体上的电极和铝基板上的铝基板铜箔实现与铝基板的电导通。本实施例中,所述的PCB与铝基板的导通为印制有驱动电路的PCB的导电层和铝基板的铝基板铜箔的电导通。两个铝基板铜箔的自由端分别用于连接正负极电路。
优选的,如图所示:所述绝缘基体为长方体结构;所述绝缘基体靠近方形孔的端面为前端面,远离方形孔的端面为后端面,靠近铝基板的表面为底面,远离铝基板的表面为顶面;所述电极环绕绝缘基体的表面设置,且在绝缘基体的底面设置电极缺口。设置电极缺口的目的是让电极缺口位于与铝基板表面之间形成间隙,能够防止产生电火花或者电弧或者短路。
优选的,如图所示:绝缘基体的电极与两个PCB铜箔焊接的方式为:
在绝缘基体的前端面的电极与PCB铜箔之间涂覆一层锡膏后通过高温风将锡膏融化而焊接;或者,
如图5所示,在所述绝缘基体的前端面的电极与PCB铜箔接触的接缝位置用高温烙铁加锡焊接。两种焊接方式都易于实现,也能够实现快速高质量的机械手加工过程。
优选的,如图4所示:所述绝缘基体上的电极沿着绝缘基体底面的电极缺口远离方形孔的电极缺口边缘延伸至后端面、且延伸至绝缘基体的顶面最终经由绝缘基体的前端面延伸至绝缘基体底面的电极缺口的靠近方形孔的电极缺口边缘。本实施例的电极为C型,非常便捷的实现了电极缺口位置的设置,易于实现。
优选的,如图所示:所述绝缘基体的前端面设置长方体凸块,长方体凸块沿着绝缘基体的前端面的上边缘朝向绝缘基体的前端面的下边缘延伸,且长方体凸块与绝缘基体的长度和宽度相等,长方体凸块的高度小于绝缘基体的高度;所述长方体凸块与绝缘基体一体成型;所述电极经由长方体凸块靠近方形孔的端面顺时针延伸至绝缘基体的底面且电极最终延伸至绝缘基体的底面靠近长方体凸台的边缘位置。本实施例将绝缘基体的结构设置为台阶结构,使得电极缺口位置自然的远离铝基板表面,易于实现可靠的间隙,可靠的防止产生电火花或者电弧或者短路。
优选的,如图所示:所述PCB的凸台的PCB铜箔表面与方形孔靠近铝基板铜箔自由端的边缘之间的距离大于0.5mm;所述铝基板铜箔的两个自由端的端部与方形孔靠近铝基板铜箔自由端的边缘的距离大于0.5mm。
优选的,所述绝缘基体的材料为陶瓷或者FR-4等。
优选的,如图所示:所述方孔为通孔,且横截面为长方形。
综上所述,本发明公开的LED灯的PCB与铝基板的接口组件,各个部件的具体功能如下:
-接口1;用来连接铝基板2和PCB(3);接口1有两种形状结构,见图3和图4(接口立体图),都具有绝缘基体8、电极9和电极缺口10三部分结构;绝缘基体8可以是陶瓷,也可以是制造PCB的材料(例如FR-4)等等。电极9通过化学电镀的方法生成,用来连接铝基板2的铝基板铜箔6和PCB铜箔4,构成闭合电路连接;电极缺口10的作用是增大安全距离,防止接口1的电极9距离铝基板2太近而产生电火花或者电弧或者短路;接口1的成品为编带包装,便于自动化贴装;
-铝基板2;LED灯珠5和接口1都通过SMD贴在铝基板2上;铝基板2上还开有方孔7,用于插入PCB(3);
-PCB(3);为‘凸’字形结构,‘凸’出部分敷有PCB铜箔4,用来与铝基板2相连;
-PCB铜箔4;具有电气特性,用来连接相关零件;
-LED灯珠5;。
-铝基板铜箔6;是铝基板2上的铜箔,具有电气特性,用来连接LED灯珠5;铝基板铜箔6与方孔7边缘的最小距离大于0.5mm,防止产生电火花或者电弧或者短路;
-方孔7;是开设在铝基板2上的方孔,插入PCB(3)的‘凸’出部分,确保PCB铜箔4与方孔7边缘的最小距离大于0.5mm,防止产生电火花或者电弧或者短路。
-线状焊点11。
综上所述,本发明公开的LED灯的PCB与铝基板的接口组件,整体上设计成三件套结构:
1、接口1;用来连接铝基板2和PCB(3)。
2、铝基板2;是LED灯珠5的载体。
3、PCB(3),是LED驱动器的电路载体。
其中,接口1与LED灯珠5一起贴在铝基板2上,接口1的电极缺口10位于方孔7一侧;PCB(3)为‘凸’字形结构,‘凸’出部分敷有铜箔,用来与铝基板2相连;PCB(3)的‘凸’出部分插入铝基板2的方孔7中,‘凸’出部分上的PCB铜箔4与铝基板2上的铝基板铜箔6正面相对应;通过焊接,将接口1与凸’出PCB铜箔4连接起来。具体焊接方法包含两种,一种是,将接口1与凸’出PCB铜箔4接触部分涂敷一层锡膏,通过高温风将锡膏融化而焊接;另一种是,直接在接口1与‘凸’出PCB铜箔4接触部分用高温烙铁加锡而焊接;焊点成线状结构(线状焊点11),见图5。
本发明通过采用上述具体实施方式使得具备了如下的优点:
本发明设计成三件套结构。接口1为编带包装,适合SMD贴片工艺,接口1与PCB的焊接采用热风焊接。采用印刷、激光雕刻和化学电镀的技术,将一大块的基板分割制成完整的小块接口1成品。一大块基板至少可以一次性地制作1000个接口1成品。具有优点包含:
1、三件套结构,结构简单。
2、接口1制造工艺简单,制造速度快。
3、材料成本和加工成本都很低。
4、自动化程度高,用到的自动化设备很少。
5、效率很高。
上面结合附图对本发明优选实施方式作了详细说明,但是本发明不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解,本发明不限于特定的实施方式,本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (4)

1.LED灯的PCB与铝基板的接口组件,用于电导通铝基板和PCB,所述铝基板用于贴装LED灯珠,所述PCB为LED灯珠提供驱动电路;其特征在于:所述铝基板上开设有方孔;所述PCB为“凸”字形结构,包含平板和凸起于平板边缘的凸台;所述凸台上敷设有两条平行的用于导电的PCB铜箔;所述铝基板上设置有用于连接LED灯珠的铝基板铜箔;铝基板铜箔的两个自由端相互平行且靠近所述方孔边缘;所述PCB的凸台由铝基板的底部插入方孔后延伸至铝基板上方;
还包含用于连接铝基板和PCB的接口;所述接口包含绝缘基体,绝缘基体上设置两个相互平行的电极;两个电极分别用于和两个PCB铜箔和铝基板铜箔的两个自由端连接;
所述电极经由绝缘基体的底面沿着绝缘基体的表面延伸至绝缘机体的靠近方形孔的前端面;所述绝缘基体的前端面的电极对应与两个PCB铜箔焊接后电导通,所述绝缘基体底面的电极对应与铝基板的两个自由端贴装后电导通;
所述PCB通过凸台上的PCB铜箔、绝缘基体上的电极和铝基板上的铝基板铜箔实现与铝基板的电导通;
所述绝缘基体为长方体结构;所述绝缘基体靠近方形孔的端面为前端面,远离方形孔的端面为后端面,靠近铝基板的表面为底面,远离铝基板的表面为顶面;所述电极环绕绝缘基体的表面设置,且在绝缘基体的底面设置电极缺口;
绝缘基体的电极与两个PCB铜箔焊接的方式为:
在绝缘基体的前端面的电极与PCB铜箔之间涂覆一层锡膏后通过高温风将锡膏融化而焊接;或者,
在所述绝缘基体的前端面的电极与PCB铜箔接触的接缝位置用高温烙铁加锡焊接;
所述绝缘基体上的电极沿着绝缘基体底面的电极缺口远离方形孔的电极缺口边缘延伸至后端面、且延伸至绝缘基体的顶面最终经由绝缘基体的前端面延伸至绝缘基体底面的电极缺口的靠近方形孔的电极缺口边缘;
所述绝缘基体的前端面设置长方体凸块,长方体凸块沿着绝缘基体的前端面的上边缘朝向绝缘基体的前端面的下边缘延伸,且长方体凸块与绝缘基体的长度和宽度相等,长方体凸块的高度小于绝缘基体的高度;所述长方体凸块与绝缘基体一体成型;所述电极经由长方体凸块靠近方形孔的端面顺时针延伸至绝缘基体的底面且电极最终延伸至绝缘基体的底面靠近长方体凸台的边缘位置。
2.如权利要求1任一所述的LED灯的PCB与铝基板的接口组件,其特征在于:所述PCB的凸台的PCB铜箔表面与方形孔靠近铝基板铜箔自由端的边缘之间的距离大于0.5mm;所述铝基板铜箔的两个自由端的端部与方形孔靠近铝基板铜箔自由端的边缘的距离大于0.5mm。
3.如权利要求1任一所述的LED灯的PCB与铝基板的接口组件,其特征在于:所述绝缘基体的材料为陶瓷或者FR-4。
4.如权利要求1所述的LED灯的PCB与铝基板的接口组件,其特征在于:所述方孔为通孔,且横截面为长方形。
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