CN108692261A - 一种车灯用led芯片的安装结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车用照明技术领域，尤其是一种车灯用LED芯片的安装结构，包括LED芯片、散热器和线路板总成，LED芯片胶粘于散热器表面，散热器表面设有四个以上第一定位柱排布在LED芯片的四周并对LED芯片的四个边缘定位，线路板总成包括PCB板和电极簧片，PCB板上设有定位孔，散热器表面设有第二定位柱，PCB板通过定位孔与第二定位柱的配合安装在散热器上并通过螺钉固定，PCB板上设有矩形的芯片收容通孔，LED芯片以及第一定位柱位于芯片收容通孔内部，电极簧片为两个，电极簧片与PCB板电气连接，电极簧片与LED芯片电气连接，本发明可以解决现有技术中以超薄陶瓷等材质作为基底的LED芯片无法安装固定的问题。

Description

一种车灯用LED芯片的安装结构
技术领域
本发明涉及车用照明技术领域，具体领域为一种车灯用LED芯片的安装结构。
背景技术
随着LED前照灯的越发普及，各大主机厂及车灯企业对其光学等级的要求越来越高，为适应此种需求，大功率、大光通量的LED芯片也随之诞生，并且其性能也呈逐年递增的趋势，更有较多半导体公司研发了超大光通量的LED芯片，该类芯片单颗流明数达到2000lm以上，但是此类芯片一般采用超薄陶瓷等材质作为基底，这类LED芯片散热性能优良，但是该类LED芯片无法采用常规焊接方式与PCB板连接，难以安装固定在PCB板上，大大阻碍了此类LED芯片的普及应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车灯用LED芯片的安装结构，以解决现有技术中以超薄陶瓷等材质作为基底的LED芯片无法安装固定的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种车灯用LED芯片的安装结构，包括LED芯片、散热器和线路板总成，所述LED芯片胶粘于所述散热器表面，所述散热器表面设有四个以上第一定位柱均布于所述LED芯片的四周，所述第一定位柱以点接触方式对所述LED芯片的四个边缘进行定位，所述线路板总成包括PCB板和若干个电极簧片，所述PCB板上设有多个定位孔，所述散热器表面设有多个第二定位柱，所述PCB板通过所述定位孔与第二定位柱的配合安装在所述散热器上，所述PCB板通过螺钉固定在所述散热器上，所述PCB板上设有芯片收容通孔，所述LED芯片以及第一定位柱位于所述芯片收容通孔内部，所述LED芯片通过电极簧片与所述PCB板连接。
优选的，所述电极簧片位于所述LED芯片上方，所述电极簧片的两端通过金线焊接于所述PCB板上并实现电气导通。
优选的，所述电极簧片的中部拱形部分按压所述LED芯片并与所述LED芯片电极部位贴合实现电气导通。
优选的，所述电极簧片的中部通过金线焊接至所述LED芯片的电极上并实现电气导通。
优选的，所述散热器表面覆盖有石墨烯。
优选的，所述LED芯片背部涂有导热胶，所述LED芯片通过导热胶与所述散热器连接并实现热传导。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：LED芯片使用导热胶与散热器直接贴合且通过散热器上的第二定位柱进行定位，无需使用传统安装方式将LED芯片焊接至PCB板上，有利于散热的同时还可以将LED芯片安装固定住，为以超薄陶瓷等材质为基底的特殊的LED芯片提供了一种较好的定位及安装方式，有利于超大光通量的LED芯片的普及；同时将LED芯片与散热器直接贴合，散热效果更佳，大大延长使用车灯的使用寿命；电极簧片按压LED芯片的电极不但可以实现电气导通还可以对LED芯片进行二次固定；在散热器表面喷涂石墨烯，有利于散热器在散热状况异常严峻时仍然可以较好的散热，本发明可以解决现有技术中以超薄陶瓷等材质作为基底的LED芯片无法安装固定的问题，且可以帮助散热器散热，提高车灯的使用寿命，方便超大光通量的LED芯片的普及。
附图说明
图1为本发明提供的一种车灯用LED芯片的安装结构的结构示意图；
图2为本发明提供的一种车灯用LED芯片的安装结构的分解示意图；
图3为本发明提供的一种车灯用LED芯片的安装结构的中的线路板总成的结构示意图。
图中：1.LED芯片，2.散热器、21.第一定位柱、22.第二定位柱，3.线路板总成、31.PCB板、32.电极簧片、33.定位孔、4螺钉。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种车灯用LED芯片1的安装结构，包括LED芯片1、散热器2和线路板总成3，LED芯片1胶粘于散热器2表面，散热器2表面设有四个以上第一定位柱21排布在LED芯片1的四周，第一定位柱21以点接触方式对LED芯片1的四个边缘进行定位，线路板总成3包括PCB板31和电极簧片32，PCB板31上设有两个以上定位孔33，散热器2表面设有两个以上第二定位柱22，PCB板31通过定位孔33与第二定位柱22的配合安装在散热器2上并通过螺钉4固定在散热器2上，PCB板31上设有芯片收容通孔，LED芯片1以及第一定位柱21位于芯片收容通孔内部，电极簧片32为若干个，LED芯片1通过电极簧片32与PCB板31连接。
在本实施例中，该LED芯片1的基底是A1N等材质的陶瓷基底，A1N是Ⅲ—Ⅴ类耐熔化合物,是优良的电绝缘材料，它具有高的热导率、电绝缘性、化学稳定性和抗腐蚀性能,其热膨胀系数与Si的热膨胀系数接近,并有良好的抗弯强度,较容易加工等优点，AIN陶瓷越来越多的被用于微电子、电子元件、高频宽带通信以及功率半导体器件等领域，以A1N等材质为基底的LED芯片1无法采用常规焊接方式如回流焊与PCB板31连接，在本实施例中，将LED芯片1使用导热胶与散热器2表面直接贴合实现热传导，省略了与PCB板31的封装的环节，同时导热胶可以对散热器2表面微小空隙进行补偿，减少了热量传递的途径，提高LED芯片1散热效率的同时还将LED固定于散热器2表面上。
进一步的，在散热器2表面还设有四个以上第一定位柱21排布在LED芯片1的四周，第一定位柱21的数量按照实际散热柱的形位公差等级选择，若公差较大，则定位柱数量最好为6或者8个，在本实施例中，第一定位柱21的数量为4个，4个第一定位柱21分别位于LED芯片1的四边，以点接触方式对LED芯片1的四个边缘进行定位，定位精度高，满足光学设计要求，另外在本实施例中，PCB板31设有两个定位孔33，散热器2表面设有两个与定位孔33配合的第二定位柱22，PCB板31通过定位孔33与第二定位柱22的配合不但可以将PCB板31预安装在散热器2上，同时还可以将PCB板31与散热器2的安装位置固定住，防止偏移，使LED芯片1以及第一定位柱21正好被收容在PCB板31上的矩形的芯片收容通孔内部，最终再通过螺钉4进一步固定在，将PCB板31锁附在散热器2表面。
进一步的，电极簧片32为两个，电极簧片32的厚度可以根据LED芯片1的陶瓷基底的厚度进行微量调整，一般电极簧片32的厚度t≤0.3mm，电极簧片32为高导电材料制成，在本实施例中，电极簧片32位于LED芯片1上方，电极簧片32的两端跨接于PCB板31上的芯片收纳空间的两侧并与PCB板31通过金线连接的方式实现电气连接。
进一步的，在本实施例中，电极簧片32与LED芯片1的之间的电气连接是通过按压电极簧片32的中部拱形部分，使电极簧片32的中部拱形部分与LED芯片1的电极部位贴合来实现的，这种电气连接方式还可以利用电极簧片32的形变产生的压合力对LED芯片1进行二次固定。
一般的，散热器2可以将LED芯片1发出的热量快速吸收，并通过其基板以及基板上的散热齿片将热量向周围环境散发，当散热状况异常严峻时，可以在散热器2表面喷涂石墨烯等材料加强散热性能，防止LED芯片1被烧坏。
装配过程：
1.在LED芯片1背部涂覆导热胶；
2.将LED芯片1放置于散热器2表面的4个第一定位柱21中进行粘贴定位；
3.将线路板总成3预装至散热器2上，PCB板31上的定位孔33与散热器2上的第二定位柱22配合；
4.使用螺钉4将线路板总成3与散热器2固定，此时电极簧片32的中部拱形部分与LED芯片1的电极部位贴合，电极簧片32的形变产生的压合力对LED芯片1进行二次固定。
本实施例提供的一种车灯用LED芯片1的安装结构可以解决现有技术中以超薄陶瓷等材质作为基底的LED芯片1无法安装固定的问题，且可以帮助散热器2散热，提高车灯的使用寿命，方便超大光通量的LED芯片1的普及。
实施例二
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种车灯用LED芯片1的安装结构，包括LED芯片1、散热器2和线路板总成3，LED芯片1胶粘于散热器2表面，散热器2表面设有四个以上第一定位柱21排布在LED芯片1的四周，第一定位柱21以点接触方式对LED芯片1的四个边缘进行定位，线路板总成3包括PCB板31和电极簧片32，PCB板31上设有两个以上定位孔33，散热器2表面设有两个以上第二定位柱22，PCB板31通过定位孔33与第二定位柱22的配合安装在散热器2上并通过螺钉4固定在散热器2上，PCB板31上设有芯片收容通孔，LED芯片1以及第一定位柱21位于芯片收容通孔内部，电极簧片32为若干个，LED芯片1通过电极簧片32与PCB板31连接。
在本实施例中，该LED芯片1的基底是A1N等材质的陶瓷基底，A1N是Ⅲ—Ⅴ类耐熔化合物,是优良的电绝缘材料，它具有高的热导率、电绝缘性、化学稳定性和抗腐蚀性能,其热膨胀系数与Si的热膨胀系数接近,并有良好的抗弯强度,较容易加工等优点，AIN陶瓷越来越多的被用于微电子、电子元件、高频宽带通信以及功率半导体器件等领域，以A1N等材质为基底的LED芯片1无法采用常规焊接方式如回流焊与PCB板31连接，在本实施例中，将LED芯片1使用导热胶与散热器2表面直接贴合实现热传导，省略了与PCB板31的封装的环节，同时导热胶可以对散热器2表面微小空隙进行补偿，减少了热量传递的途径，提高LED芯片1散热效率的同时还将LED固定于散热器2表面上。
进一步的，在散热器2表面还设有四个以上第一定位柱21排布在LED芯片1的四周，第一定位柱21的数量按照实际散热柱的形位公差等级选择，若公差较大，则定位柱数量最好为6或者8个，在本实施例中，第一定位柱21的数量为4个，4个第一定位柱21分别位于LED芯片1的四边，以点接触方式对LED芯片1的四个边缘进行定位，定位精度高，满足光学设计要求，另外在本实施例中，PCB板31设有两个定位孔33，散热器2表面设有两个与定位孔33配合的第二定位柱22，PCB板31通过定位孔33与第二定位柱22的配合不但可以将PCB板31预安装在散热器2上，同时还可以将PCB板31与散热器2的安装位置固定住，防止偏移，使LED芯片1以及第一定位柱21正好被收容在PCB板31上的矩形的芯片收容通孔内部，最终再通过螺钉4进一步固定在，将PCB板31锁附在散热器2表面。
进一步的，电极簧片32为两个，电极簧片32的厚度可以根据LED芯片1的陶瓷基底的厚度进行微量调整，一般电极簧片32的厚度t≤0.3mm，电极簧片32为高导电材料制成，在本实施例中，电极簧片32位于LED芯片1上方，电极簧片32的两端跨接于PCB板31上的芯片收纳空间的两侧并与PCB板31通过金线连接的方式实现电气连接。
进一步的，在本实施例中，电极簧片32与LED芯片1的之间的电气连接是通过金线连接的方式来实现的，将电极簧片32的中部与LED芯片1的电极使用金线焊接即可实现两者之间的电气导通。
一般的，散热器2可以将LED芯片1发出的热量快速吸收，并通过其基板以及基板上的散热齿片将热量向周围环境散发，当散热状况异常严峻时，可以在散热器2表面喷涂石墨烯等材料加强散热性能，防止LED芯片1被烧坏。
装配过程：
1.将LED芯片1置于PCB板31的芯片收容通孔的中心并将LED芯片1的电极与电极簧片32的中部金线连接，此时LED芯片1与线路板总成3形成LED模组总成；
2.在LED芯片1的背部涂覆导热胶；将LED芯片1放置于散热器2表面的4个第一定位柱21中进行粘贴定位；
3.将LED模组组成直接与散热器2进行定位安装；
4.使用螺钉4将LED模组组成与散热器2固定。
本实施例提供的一种车灯用LED芯片1的安装结构可以解决现有技术中以超薄陶瓷等材质作为基底的LED芯片1无法安装固定的问题，且可以帮助散热器2散热，提高车灯的使用寿命，方便超大光通量的LED芯片1的普及。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种车灯用LED芯片的安装结构，包括LED芯片(1)、散热器(2)和线路板总成(3)，其特征在于：所述LED芯片(1)胶粘于所述散热器(2)表面，所述散热器(2)表面设有四个以上第一定位柱(21)均布于所述LED芯片(1)的四周，所述第一定位柱(21)以点接触方式对所述LED芯片(1)的四个边缘进行定位，所述线路板总成(3)包括PCB板(31)和若干个电极簧片(32)，所述PCB板(31)上设有多个定位孔(33)，所述散热器(2)表面设有多个第二定位柱(22)，所述PCB板(31)通过所述定位孔(33)与第二定位柱(22)的配合安装在所述散热器(2)上，所述PCB(31)板通过螺钉(4)固定在所述散热器(2)上，所述PCB板(31)上设有芯片收容通孔，所述LED芯片(1)以及第一定位柱(21)位于所述芯片收容通孔内部，所述LED芯片(1)通过电极簧片(32)与所述PCB板(31)连接。
2.根据权利要求1所述的一种车灯用LED芯片的安装结构，其特征在于：所述电极簧片(32)位于所述LED芯片(1)上方，所述电极簧片(32)的两端通过金线焊接于所述PCB板(31)上并实现电气导通。
3.根据权利要求2所述的一种车灯用LED芯片的安装结构，其特征在于：所述电极簧片(32)的中部拱形部分按压所述LED芯片(1)并与所述LED芯片(1)电极部位贴合实现电气导通。
4.根据权利要求2所述的一种车灯用LED芯片的安装结构，其特征在于：所述电极簧片(32)的中部通过金线焊接至所述LED芯片(1)的电极上并实现电气导通。
5.根据权利要求1所述的一种车灯用LED芯片的安装结构，其特征在于：所述散热器(2)表面覆盖有石墨烯。
6.根据权利要求1所述的一种车灯用LED芯片的安装结构，其特征在于：所述LED芯片(1)背部涂有导热胶，所述LED芯片(1)通过导热胶与所述散热器(2)连接并实现热传导。
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