CN107940389A - Led光源组件及其led汽车灯 - Google Patents

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Abstract

一种LED光源组件，包括：设置导热基板、散热焊盘、电极组件及发光晶片组件。散热焊盘安装在散热焊盘安装区上。电极组件包括两个导电极片，两个导电极片分别间隔设置在电极安装区上。发光晶片组件包括发光晶片与连接导线，发光晶片安装在其中一个导电极片上，连接导线连接在发光晶片与另一个导电极片上。上述LED光源组件通过设置导热基板、散热焊盘、电极组件及发光晶片组件，采用两个导电极片安装贴合在导热基板的一侧面、散热焊盘安装贴合在导热基板的另一侧面的方式，使得导热基板的一侧面均采用散热焊盘进行贴合覆盖，导热基板的位于导热安装件的一侧面不再承担导电功能，只负责提供散热功能，从而能够增加散热面积，有效提高散热的效率。

Description

LED光源组件及其LED汽车灯
技术领域
本发明涉及LED技术领域，特别是涉及一种LED光源组件及其LED汽车灯。
背景技术
传统的汽车灯大灯光源有卤素灯与疝气灯两种光源，卤素灯的光电转化率不高，比较费电，亮度不足，且寿命较短，疝气灯光源启动时间较长，启动是需要外置高压包升压15-25KV，且灯泡工作温度＞350℃，存在安全隐患。而LED汽车大灯很好的解决了上述两种光源存在的问题，LED汽车大灯有着光效高，节能、寿命长、工作温度低，瞬时启动等优点，是目前替换以上两种光源的最佳选择。
然而，因为LED汽车大灯体积小功率大，所以一般选用陶瓷LED封装方式。而传统的LED光源组件的封装结构一般是将LED晶片封装于陶瓷线路板的正面，电极位于陶瓷线路板的背面，从而使背部一般具有三个焊盘，分别为正极，负极及散热焊盘，如此，使得散热焊盘即承担导电作用又起到散热导热的功能，由于需要匹配传统线路板结构导电，使得热量传递层次增加且存在传热瓶颈，使得散热导热性能较差，不能满足体积小功率大的LED汽车大灯的散热导热需求，从而影响LED光源组件的使用寿命。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种散热导热更好，且LED光源组件的使用寿命更长的LED光源组件及其LED汽车灯。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种LED光源组件，包括：
导热基板，所述导热基板上设置有散热焊盘安装区与电极安装区；
散热焊盘，所述散热焊盘安装在所述散热焊盘安装区上；
电极组件，所述电极组件包括两个导电极片，两个所述导电极片分别间隔设置在所述电极安装区上；及
发光晶片组件，所述发光晶片组件包括发光晶片与连接导线，所述发光晶片安装在其中一个所述导电极片上，所述连接导线连接在所述发光晶片与另一个所述导电极片之间。
在其中一个实施例中，所述导热基板为陶瓷导热板。
在其中一个实施例中，所述发光晶片为LED晶片。
在其中一个实施例中，两个所述导电极片分别为正极导电极片与负极导电极片。
在其中一个实施例中，所述连接导线为合金连接导线。
在其中一个实施例中，所述发光晶片上设置有荧光层。
在其中一个实施例中，所述连接导线的表面设置有保护层。
在其中一个实施例中，所述保护层为白胶保护层。
在其中一个实施例中，两个所述导电极片远离所述导热基板的一侧面均设置有导电材料层。
一种LED汽车灯，包括上述LED光源组件，所述LED汽车灯还包括导热安装件、LED控制板及散热传递组件；
所述导热安装件设置有光源安装区与散热安装区，所述导热安装件具有导热结构；所述LED控制板安装在所述光源安装区上，所述LED控制板上设置有镂空安装槽；所述LED光源组件设置在所述镂空安装槽内；所述散热传递组件包括散热传导片，所述散热传导片安装在所述散热安装区上，所述散热传导片具有热量传导结构。
与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：
上述LED光源组件通过设置导热基板、散热焊盘、电极组件及发光晶片组件，采用两个导电极片安装贴合在导热基板的一侧面、散热焊盘安装贴合在导热基板的另一侧面的方式，使得导热基板的一侧面均采用散热焊盘进行贴合覆盖，从而取消了传统的导电孔结构，导热基板的位于导热安装件的一侧面不再承担导电功能，只负责提供散热功能，从而能够增加散热面积，且搭配镂空线路板结构，减少了普通线路板的传热瓶颈，可直接通过金属焊接方式将散热焊盘与散热器焊接，做到热电分离，直接有效提高散热的效率。发光晶片采用垂直晶片的方式设置，发光晶片的一侧面与其中一个导电极片安装连接，发光晶片的另一侧面通过连接导线与另一个导电极片安装连接，从而使发光晶片与导热基板的正极导电极片及负极导电极片连接，由此起到导电连通的效果。在本实施例中，发光晶片上设置有荧光层a，通过设置荧光层a，从而能够改变发光晶片的光照色彩效果。
附图说明
图1为本发明一实施例的LED汽车灯的结构示意图；
图2为图1中的LED汽车灯的导热安装件的结构示意图；
图3为图2中的导热安装件的横截面结构图；
图4为图1中的LED汽车灯的LED光源组件的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
一实施方式中，一种LED光源组件，包括：导热基板、散热焊盘、电极组件及发光晶片组件，所述导热基板上设置有散热焊盘安装区与电极安装区；所述散热焊盘安装在所述散热焊盘安装区上；所述电极组件包括两个导电极片，两个所述导电极片分别间隔设置在所述电极安装区上；所述发光晶片组件包括发光晶片与连接导线，所述发光晶片安装在其中一个所述导电极片上，所述连接导线连接在所述发光晶片与另一个所述导电极片之间。上述LED光源组件通过设置导热基板、散热焊盘、电极组件及发光晶片组件，采用两个导电极片安装贴合在导热基板的一侧面、散热焊盘安装贴合在导热基板的另一侧面的方式，使得导热基板的一侧面均采用散热焊盘进行贴合覆盖，从而取消了传统的导电孔结构，导热基板的位于导热安装件的一侧面不再承担导电功能，只负责提供散热功能，从而能够增加散热面积，可直接与散热器进行金属焊接，有效提高散热传热的效率。发光晶片采用垂直晶片的方式设置，发光晶片的一侧面与其中一个导电极片安装连接，发光晶片的另一侧面通过连接导线与另一个导电极片安装连接，从而使发光晶片与导热基板的正极导电极片及负极导电极片连接，由此起到导电连通的效果。在本实施例中，发光晶片上设置有荧光层a，通过设置荧光层a，从而能够改变发光晶片的光照色彩效果。
一实施例中，LED光源组件，所述LED光源组件设置在穿设所述镂空安装槽镂空安装孔内，并且所述LED光源组件与所述导热安装件连接，所述LED光源组件用于将发光时产生的热量直接传递(即所述LED光源组件与所述导热安装件直接连接在一起，例如，通过焊接或卡接等直接连接方式，用于将所述LED光源组件发光时产生的热量直接传递至所述导热安装件，传统的热量间接传递方式，需要额外设置其他热传递结构，例如，其他热传递结构为LED控制板、基板或者电路板等)至所述导热安装件上，所述LED光源组件与所述LED控制板电连接
为了更好的对LED光源组件进行理解，将LED光源组件应用于LED汽车灯上进行说明。请参阅图1，一种LED汽车灯10，包括：导热安装件100、LED控制板200、LED光源组件300及散热传递组件400。
请再次参阅图1，导热安装件100设置有光源安装区110与散热安装区120，导热安装件100具有导热结构。
请再次参阅图1，LED控制板200安装在光源安装区110上，LED控制板200上设置有镂空安装孔210。
请再次参阅图1，LED光源组件300设置在镂空安装孔210内。
请再次参阅图1，散热传递组件400包括散热传导片410，散热传导片410安装在散热安装区120上，散热传导片410具有热量传导结构。
需要说明的是，光源安装区110与散热安装区120根据产品的不同结构设置在导热安装件100上，光源安装区110与散热安装区120可以设置在导热安装件100的任意位置上。在本实施例中，光源安装区110与散热安装区120分别设置在导热安装件100的两端，使得光源安装区110上产生的热量能够迅速传导至散热安装区120上的散热传递组件400进行散热，由此保证LED控制板200与LED光源组件300在一个合理的温度范围中进行工作，从而提供LED控制板200与LED光源组件300的使用寿命，且具有很好的导热性能。
一实施例中，散热传导片410设有多个；又如，各散热传导片410相互平行设置在散热安装区120上；又如，散热传导片410为散热鳍片；又如，LED汽车灯10还包括散热驱动器500；又如，散热驱动器500安装在散热传递组件400的一侧；又如，散热驱动器500为散热风扇；又如，散热传导片为圆环片结构。
需要说明的是，LED控制板200产生的热量通过导热安装件100进行传递至散热传递组件400上。散热传递组件400通过设置多个散热传导片410，从而对热量进行传递并扩散，如此，使得散热面积大大增加，从而使得散热效率更高。同时，通过在散热传递组件400的一侧设置散热驱动器500，从而散热驱动器500对各散热传导片410进行送风操作，如此，使得散热效率大大增强。
一实施例中，镂空安装孔210为方形安装槽；又如，LED控制板200为PCB控制板；又如，LED控制板200靠近导热安装件100的一面设置有粘结胶层(图未示)，LED控制板通过粘结胶层粘结在导热安装件上。粘结胶层为热固化胶。
需要说明的是，LED控制板200采用镂空压合技术，通过设置镂空安装孔210对LED光源组件300进行安放，如此，能够LED光源组件300直接与导热安装件100贴合，使得产生热量能够直接通过导热安装件100进行传递，由此大大提高散热的效率。而且，LED控制板200采用热固化胶以及高温高压的方式与导热安装件100固定成一体，同时，LED控制板200与导热安装件100合完成后，采用表面可焊性处理，使得LED光源组件300能够通过锡焊与LED控制板200连接，如此，能够使得LED光源组件300与导热安装件100进行贴合安装，使得产生热量能够直接通过导热安装件100进行传递，由此大大提高散热的效率。
上述LED汽车灯10通过设置导热安装件100、LED控制板200、LED光源组件300及散热传递组件400，采用镂空压合技术，通过设置镂空安装孔210对LED光源组件300进行安放，如此，能够LED光源组件300直接与导热安装件100贴合，使得产生热量能够直接通过导热安装件100进行传递，由此大大提高散热的效率。而且，LED控制板200采用热固化胶以及高温高压的方式与导热安装件100固定成一体，同时，LED控制板200与导热安装件100合完成后，采用表面可焊性处理，使得LED光源组件300能够通过锡焊与LED控制板200连接，如此，能够使得LED光源组件300与导热安装件100进行贴合安装，使得产生热量能够直接通过导热安装件100进行传递，由此大大提高散热的效率。
请参阅图2与图3，导热安装件100，包括：导热安装本体130，导热凸起部140及导热介质150，导热安装本体130为中空腔体结构，导热安装本体130上设置有光源安装区110与散热安装区120，光源安装区110用于安装LED汽车灯的LED控制板200，散热安装区120用于安装LED汽车灯的散热传递组件400。导热凸起部140设置有两个，两个导热凸起部140设置在光源安装区110的两侧边缘。导热介质150包括热量传导液151，热量传导液151设置在导热安装本体130的中空腔体内。
需要说明的是，光源安装区110与散热安装区120可以设置在导热安装件100的任意位置上。例如，光源安装区110与散热安装区120设置在导热安装本体130上。具体的，LED控制板200设有两个，两个LED控制板200分别叠合在导热安装本体130的光源安装区110的正反两面上。两个导热凸起部140设置在光源安装区110的两侧边缘，使得LED控制板200处产生的热量能够通过两个导热凸起部140进行热量吸收与传递，如此，能够将热量快速传递到导热安装本体130的散热安装区120上，从而能够通过散热安装区120上的多个散热传导片410进行热量传递扩散，然后再通过散热驱动器500进行散热处理，如此，使得散热效率大大增强。
为了提高散热的效率及增加散热吸收的接触面积，通过设置两个导热凸起部140，一方面能够更加散热吸收的接触面积，使得LED控制板200处产生的热量能够及时通过两个导热凸起部140进行传导，如此，能够提高散热的销量；另一方面，两个导热凸起部140的设置能够提高导热安装本体130的结构强度，使得产品的结构性能更高。同时，ED控制板200上设置有镂空安装孔210，从而能够使LED光源组件300能够直接与导热安装本体130贴合，如此，能够代替传统汽车灯的采用绝缘层或导热层的热量传递方式，使得散热传递的效率大大提高，如此，能够提高产品的使用寿命。
为了解决LED汽车灯光源中心点不够集中的问题，在本实施例中，导热凸起部140为圆柱体结构。所述导热凸起部140与所述导热安装本体130为一体成型结构。例如，将导热安装本体130通过挤压方式压制成用于放置LED控制板200的平面结构，即光源安装区110，从而在光源安装区110的两侧形成圆柱体结构的导热凸起部140，使得导热安装本体130的中空腔体内的导热介质150能够将光源安装区110内的LED控制板200及LED控制板200内的LED光源组件300包围起来，使得LED控制板200及LED控制板200内的LED光源组件300产生的热量能够及时通过两个导热凸起部140进行吸收并通过导热介质150传递至导热安装本体130的的散热安装区120上，从而能够通过散热安装区120上的多个散热传导片410进行热量传递扩散，然后再通过散热驱动器500进行散热处理，如此，使得散热效率大大增强。同时，通过挤压方式压制成的光源安装区110能够使得安装在光源安装区110正反两面上的LED控制板200的距离最小化，使得两个LED控制板200上的LED光源组件300的光源中心能够最小化，如此，使得汽车灯的光源亮度更加的集中，光亮效果更好。同时，通过设置圆柱体结构的导热凸起部140，一方面圆弧形的表面结构能够使得光线的反射效果更好，而且减少反射面积，使得光源中心能够更加集中，且光亮效果更好。另一方面，能够更好的对LED控制板200及LED光源组件300所散发的热量进行吸收，从而时散热效果更好，而且结构更加紧凑，便于汽车灯产品的设计与安装。
一实施例中，导热安装本体130的表面设置有导热铜层或铝合金导热层，从而能够提高热量的传递效率；又如，导热安装本体130的一端具有倒角结构，从而能够方便导热安装本体130的安装；又如，导热安装本体130的散热安装区为圆柱体结构；又如，导热安装本体的光源安装区为平板结构，从而能提高整体的结构强度，且光源的中心距离更小，使得光亮效果更好。
在本实施例中，导热安装件100为超导热管，超导热管的导热系数可达铝合金的20000倍，可以减少散热器与光源间的温差至1-5℃，远优于铝合金/铜作为导热主体。
上述导热安装件100通过设置两个导热凸起部140，一方面能够更加散热吸收的接触面积，使得LED控制板200处产生的热量能够及时通过两个导热凸起部140进行传导，如此，能够提高散热的销量；另一方面，两个导热凸起部140的设置能够提高导热安装本体130的结构强度，使得产品的结构性能更高。同时，ED控制板200上设置有镂空安装孔210，从而能够使LED光源组件300能够直接与导热安装本体130贴合，如此，能够代替传统汽车灯的采用绝缘层或导热层的热量传递方式，使得散热传递的效率大大提高，如此，能够提高产品的使用寿命。
如图4所示，LED光源组件300，包括：导热基板310、散热焊盘320、电极组件330及发光晶片组件340；导热基板310上设置有散热焊盘安装区311与电极安装区312；散热焊盘320安装在散热焊盘安装区311上，且可直接与散热器通过金属焊接方式连接，做到热电分离；电极组件330包括两个导电极片331，两个导电极片331分别间隔设置在电极安装区312上；发光晶片组件340包括发光晶片341与连接导线342，发光晶片341安装在其中一个导电极片331上，连接导线342连接在发光晶片341与另一个导电极片331之间。在本实施例中，导热基板310为陶瓷导热板或者其他具有导热不导电特性的基板，发光晶片341为LED晶片。两个导电极片331分别为正极导电极片与负极导电极片，导电极片也可采用其他金属代替，例如锡膏印刷固化等方式。连接导线342为金线或者合金连接导线。
需要说明的是，两个导电极片331安装贴合在导热基板310的一侧面，散热焊盘320安装贴合在导热基板310的另一侧面，即导热基板310的正反面上。导热基板310的一侧面均采用散热焊盘320进行贴合覆盖，从而取消了传统的导电孔结构，导热基板310的位于导热安装件100的一侧面不再承担导电功能，只负责提供散热功能，从而能够增加散热面积，有效提高散热的效率。发光晶片341采用垂直晶片的方式设置，发光晶片341的一侧面与其中一个导电极片331安装连接，发光晶片341的另一侧面通过连接导线342与另一个导电极片331安装连接，从而使发光晶片341与导热基板310的正极导电极片及负极导电极片连接，由此起到导电连通的效果。在本实施例中，发光晶片341上设置有荧光层341a，通过设置荧光层341a，从而能够改变发光晶片341的光照色彩效果。
为了在进行LED封装时对连接导线342进行保护，且需要将两个导电极片331与LED控制板200连接部分裸露出来，从而在连接导线342的表面设置有保护层342a，保护层342a为白色硅胶保护层、其他可固化材料保护层，如此，能够对连接导线342起到保护的作用；又如，在两个导电极片331远离导热基板310的一侧面均设置有导电材料层331a，一方面采用导电材料层331a将两个导电极片331需要进行连接的部分升高，从而便于与LED控制板200进行连接，另一方面使得导电极片331具有更好的导电性能，达到上下热电分离结构效果。在本方案中，导电材料层331a为现有的导电金属层，具有良好的导电连通效果。
为了使LED光源组件300的散热传递效果更好，LED光源组件300采用上下热电分离的封装结构。通过在导热基板310靠近导热安装件100的一面上设置散热焊盘320，且LED光源组件300安装在LED控制板200的镂空安装孔210，即散热焊盘320直接与导热安装件100的表面贴合，使得LED光源组件300所产生的热量能够直接通过散热焊盘320传递至导热安装件100上，如此能够有效提高热量传递的效率，使得散热效果更好。同时，通过设置两个导电极片331及采用连接导线342的方式将发光晶片341进行安装连接，从而能够取消设置传统的设置通电孔的进行连接的方式，如此，实现热电分离的封装方式，使得导热基板310靠近导热安装件100的一面能够全部用于进行热量的传递，有效的提高散热的效率，且车灯的安装结构更加的紧凑。
为了使LED光源组件300能够与LED控制板200进行连接，通过设置导电材料层331a，从而能够采用锡焊或者导线连接的方式将LED光源组件300与LED控制板200进行连接导通，由此完成连接安装。导电材料层331a的设置，使得LED光源组件300放置在LED控制板200的镂空安装孔210后，能够通过表面可焊性处理进行连接，从而实现热电分离的封装方式，使得热量传递效果更好，散热效率更高，产品的使用寿命更长。
上述LED光源组件300通过设置导热基板310、散热焊盘320、电极组件330及发光晶片组件340，采用两个导电极片331安装贴合在导热基板310的一侧面、散热焊盘320安装贴合在导热基板310的另一侧面的方式，使得导热基板310的一侧面均采用散热焊盘320进行贴合覆盖，从而取消了传统的导电孔结构，导热基板310的位于导热安装件100的一侧面不再承担导电功能，只负责提供散热功能，从而能够增加散热面积，有效提高散热的效率。发光晶片341采用垂直晶片的方式设置，发光晶片341的一侧面与其中一个导电极片331安装连接，发光晶片341的另一侧面通过连接导线342与另一个导电极片331安装连接，从而使发光晶片341与导热基板310的正极导电极片及负极导电极片连接，由此起到导电连通的效果。在本实施例中，发光晶片341上设置有荧光层341a，通过设置荧光层341a，从而能够改变发光晶片341的光照色彩效果。
与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：
上述LED汽车灯10通过设置导热安装件100、LED控制板200、LED光源组件300及散热传递组件400，采用镂空压合技术，通过设置镂空安装孔210对LED光源组件300进行安放，如此，能够LED光源组件300直接与导热安装件100贴合，使得产生热量能够直接通过导热安装件100进行传递，由此大大提高散热的效率。而且，LED控制板200采用热固化胶以及高温高压的方式与导热安装件100固定成一体，同时，LED控制板200与导热安装件100合完成后，采用表面可焊性处理，使得LED光源组件300能够通过锡焊与LED控制板200连接，如此，能够使得LED光源组件300与导热安装件100进行贴合安装，使得产生热量能够直接通过导热安装件100进行传递，由此大大提高散热的效率。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种LED光源组件，其特征在于，包括：
导热基板，所述导热基板上设置有散热焊盘安装区与电极安装区；
散热焊盘，所述散热焊盘安装在所述散热焊盘安装区上；
电极组件，所述电极组件包括两个导电极片，两个所述导电极片分别间隔设置在所述电极安装区上；及
发光晶片组件，所述发光晶片组件包括发光晶片与连接导线，所述发光晶片安装在其中一个所述导电极片上，所述连接导线连接在所述发光晶片与另一个所述导电极片之间。
2.根据权利要求1所述的LED光源组件，其特征在于，所述导热基板为陶瓷导热板。
3.根据权利要求1所述的LED光源组件，其特征在于，所述发光晶片为LED晶片。
4.根据权利要求1所述的LED光源组件，其特征在于，两个所述导电极片分别为正极导电极片与负极导电极片。
5.根据权利要求1所述的LED光源组件，其特征在于，所述连接导线为合金连接导线。
6.根据权利要求1所述的LED光源组件，其特征在于，所述发光晶片上设置有荧光层。
7.根据权利要求1所述的LED光源组件，其特征在于，所述连接导线的表面设置有保护层。
8.根据权利要求7所述的LED光源组件，其特征在于，所述保护层为白色硅胶保护层。
9.根据权利要求1所述的LED光源组件，其特征在于，两个所述导电极片远离所述导热基板的一侧面均设置有导电材料层。
10.一种LED汽车灯，其特征在于，包括权利要求1至9任意一项所述的LED光源组件，所述LED汽车灯还包括导热安装件、LED控制板及散热传递组件；
所述导热安装件设置有光源安装区与散热安装区，所述导热安装件具有导热结构；所述LED控制板安装在所述光源安装区上，所述LED控制板上设置有镂空安装槽；所述LED光源组件设置在所述镂空安装槽内；所述散热传递组件包括散热传导片，所述散热传导片安装在所述散热安装区上，所述散热传导片具有热量传导结构。
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CN108548155A (zh) * 2018-04-28 2018-09-18 深圳市益科光电技术有限公司 一种led汽车大灯的散热结构

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