CN108922881A - 一种led灯发光模组连接结构及其安装方法 - Google Patents

一种led灯发光模组连接结构及其安装方法 Download PDF

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Abstract

一种LED灯发光模组连接结构，包括基板、LED发光模组和荧光粉层，其特征在于，所述基板上形成有多个与外界连通的散热孔，所述散热孔垂直基板底板设置，相邻两散热孔之间的距离一致且相邻两散热孔之间的位置为支撑部，所述散热孔内固定设有LED发光模组，所述荧光粉层安装在所述LED发光组件的前端，所述支撑部上方通过螺栓固定连接有盖体，所述盖体上形成有与所述散热孔相对应的反光孔，所述反光孔内镀有高效反光材料，本发明结构简单，由于发光芯片设置在散热孔当中，在发光过程中，由于气流的运动，LED发光芯片及电路板上的部分热量随气流运动走，又由于围绕散热孔设计的盲孔内装有散热液，散热液能够将LED发光芯片及电路板上的又一部分热量打走。

Description

一种LED灯发光模组连接结构及其安装方法
技术领域
本发明设计一种二极管模组，尤其涉及一种LED灯发光模组连接结构及其安装方法。
背景技术
发光二极管作为新兴的光源，已被广泛的应用于生活、工作的各个方面，发光二极管工作时散发的热量是制约其发光效率的重要原因，当前，为了提升发光二极管的散热效率，业界发展出了芯片直接与基座贴合技术，即将芯片直接贴合在电路板上，以减少热量传递的途径，然而电路板贴合芯片的表面，电路板会吸收芯片发出的光，降低整体的发光效率，此外，现有采用贴合技术的光源，其没有设计专门的散热结构，散热效率差。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种LED灯发光模组，主要解决的技术问题是，当前采用贴合技术的发光二极管发光效率低下，散热效果不佳。
本发明所采用的技术方案是：一种LED灯发光模组连接结构，包括基板、LED发光模组和荧光粉层，所述基板上形成有多个与外界连通的散热孔，所述散热孔垂直基板底板设置，相邻两散热孔之间的距离一致且相邻两散热孔之间的位置为支撑部，所述散热孔内固定设有LED发光模组，所述荧光粉层安装在所述LED发光组件的前端，所述支撑部上方通过螺栓固定连接有盖体，所述盖体上形成有与所述散热孔相对应的反光孔，所述反光孔内镀有高效反光材料，所述反光孔的直径自上到下逐渐减小，所述基板内设有与散热孔轴向垂直的电路板且所述电路板穿过所述散热孔，所述电路板位于LED发光模组的下方，所述电路板上的电连接口通过导电路径与所述LED发光模组连接，所述基板内围绕散热孔周边设有多个盲孔，所述盲孔内填充有散热液体，所述基板底部设有金属散热板，所述盲孔底部与所述金属散热板接触。
作为本发明的进一步优选，所述LED发光模组包括LED发光芯片、电极、底板，所述底板为圆形结构，电极为两个分离的半圆形结构，电极直径小于底板直径，所述电极安装在所述底座上方表面，所述LED发光芯片的底端与电极上表面连接，围绕底板侧面均匀的固定设有多个等长的连接臂，所述连接臂将底板固定连接在散热孔内部，导电路径的一端连接在电极的底部，另一端连接在电路板上的电连接口。
作为本发明的进一步优选，所述基板上的支撑部处设有定位槽，所述盖板上设有与定位槽进行定位的定位块。
作为本发明的进一步优选，所述高效反光材料由如下材料按质量份配比：水性环氧树脂15-30份、水性丙烯酸树脂20-40份、银粉4-12份、铝粉5-10份、纳米氢氧化镁2-6份、去离子水15-35份、反光玻璃微珠10-60份、三氧化二铝1-5份、蜡粉8-12份、海泡石粉10-20份、烷基偶联剂2-3份、防沉剂0.2-0.5份、分散剂0.5-1份。
作为本发明的进一步优选，所述散热液体占所述盲孔容积的40%-100%，所述散热液体在标准大气压下的沸点≥60℃，热容≥3.6×132J/（kg.℃），所述散热液体由如下材料按质量份配比：去离子水30-50份、乙二醇20-30份、无水乙醇3-5份、丁醇聚氧乙烯醚10-20份、丙二醇5-10份、丙三醇10-15份、有机硅消泡剂0.1-0.3份、苯甲酸钠0.15-0.4份、香豆素0.2-0.5份、苯三唑0.1-0.3份、PH值调节剂NaOH,调整组合物PH值至10-11。
作为本发明的进一步优选，所述金属散热板底部形成有多个散热腔，所述散热腔与金属散热板上表面不导通，所述金属散热板为铝合金材质，所述铝合金由如下材料按质量份配比：铝82-85份、镍5-10份、镁1-2份、钛1-2份、锆0.2-0.4份、锰0.1-0.2份、碳0.05-0.1份、硅0.1-0.4份。
作为本发明的进一步优选，所述盲孔内表面涂油一层保护膜，所述保护膜起到对盲孔内表面固化作用，所述保护膜由如下材料按质量份配比：纳米石墨粉10-20份、碳纤维粉5-10份、金刚石相40-70份，所述保护膜的厚度为0.5-1.5mm。
作为本发明的进一步优选，所述金属散热板与基板之间设有密封胶层。
作为本发明的进一步优选，所述LED发光模组距荧光粉层1-3mm。
上述LED灯发光模组连接结构的安装方法为：选用制作好的基板，将导电路径焊接在电极上，底板中心利用打孔器打孔，焊接好的导电路径穿过底板中心的通孔，将叠加后的LED发光模组通过强力胶安装在散热孔内，将安装过程中散热孔放置有与散热孔内径相当的柱形垫块，且柱形垫块高度小于散热孔高度，选择匹配的柱形垫块，将LED发光模组安装在散热孔内特定位置，LED发光模组安装完成后，将金属散热板通过密封胶连接在基板底部，在盲孔中加入散热液，之后将盖体通过螺母与支撑部固定连接在一起，最后将荧光粉层连接在基板上端
本发明的有益效果：本发明结构简单，由于发光芯片设置在散热孔当中，在发光过程中，由于气流的运动，LED发光芯片及电路板上的部分热量随气流运动走，又由于围绕散热孔设计的盲孔内装有散热液，散热液能够将LED发光芯片及电路板上的又一部分热量打走，金属散热板的加入进一步极高整体散热效果，盲孔各底部与金属散热板接触，能够将散热液中的热量进一步转移到金属散热板中，提高散热效率。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2为本发明中LED发光模组的结构示意图；
图3为本发明中LED发光模组的俯视图；
图4为本发明中盖板结构示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
如图1所示，本实施例的本发明所采用的技术方案是：一种LED灯发光模组连接结构，包括基板1、LED发光模组3和荧光粉层2，其中，基板1上形成有多个与外界连通的散热孔7，散热孔7垂直基板底部设置，相邻两散热孔之间的距离一致且相邻两散热孔之间的位置为支撑部4，该支撑部为基板1的一部分，散热孔7内固定设有LED发光模组3，荧光粉层2安装在所述LED发光组件3的前端，支撑部4上方通过螺栓固定连接有盖体5，盖体5上形成有与所述散热孔相对应的反光孔51，反光孔51内镀有高效反光材料，且反光孔51的直径自上到下逐渐减小，基板1内设有与散热孔轴向垂直的电路板9且电路板9穿过散热孔7，电路板9位于LED发光模组3的下方，电路板9上的电连接口通过导电路径10与LED发光模组3连接，基板1内围绕散热孔7周边设有多个盲孔8，盲孔8内填充有散热液体，基板1的底部设有金属散热板6，盲孔8的底部与金属散热板6接触，所述盲孔8、散热板6、盖板5三者之间形成封闭区域，通过将LED发光模组3设置在散热孔7中，散热孔7中的气流能够带走LED发光模组3及电路板9上的部分热量，防止大量热量短时间内聚集在一个区域无法短时间排出而造成对LED发光模组3造成损坏，围绕散热孔7设置的盲孔8内装有散热液体，能够进一步吸收发光位置处聚集的热量，进一步降低LED发光模组3损坏的可能性。
本实施例中，LED发光模组3包括LED发光芯片31、电极32、底板33，底板33为圆形结构，电极32为两个分离的半圆形结构，电极32直径小于底板31直径，电极32安装在所述底座33的上表面，LED发光芯片31的底端与电极32上表面连接，围绕底板33侧面均匀的固定设有多个等长的连接臂34，具体的，本实施例中连接臂的数量设置为4个，连接臂34将底板33固定连接在散热孔7内部，导电路径10的一端连接在电极32的底部，另一端连接在电路板9上的电连接口，在底板33和反光孔51的作用下，LED发光模组3发出光向上照射，位于LED发光模组3下方的电路板9不受光线照射，整体的发光效率得到有效提高。
进一步的，为了便于基板1的生产过程，以及热量的均匀分布，例如，各所述盲孔的半径相同，又如，各盲孔的深度相同，又如，设置多圈盲孔，盲孔直径由内向外逐渐变大，又如，盲孔连接在一起构成散热圈。
本实施例中，基板1上的支撑部4处设有定位槽，盖板5上设有与定位槽进行定位的定位块52，定位槽和定位块52的设置能够方便盖板5进行快速找正。
本实施例中，高效反光材料由如下材料按质量份配比：水性环氧树脂15-30份、水性丙烯酸树脂20-40份、银粉4-12份、铝粉5-10份、纳米氢氧化镁2-6份、去离子水15-35份、反光玻璃微珠10-60份、三氧化二铝1-5份、蜡粉8-12份、海泡石粉10-20份、烷基偶联剂2-3份、防沉剂0.2-0.5份、分散剂0.5-1份，将配置好的反光材料涂布在反光孔内壁上，配合反光孔结构能够将LED发光模组发出的光高效反射至银光粉层上，使位于LED发光模组下方的电路板照射不到光，继而电路板无法吸收到光，提高装置的发光效率。
本实施例中，散热液体占所述盲孔容积的40%-85%，所述散热液体在标准大气压下的沸点≥60℃，热容≥3.6×132J/（kg.℃），所述散热液体为蒸馏水、乙醇、乙二醇、乙醚、丙三醇、氨水、丙酮或导热油中的一种或多种的混合物，例如，所述散热液为蒸馏水和乙醇的混合物。又如，所述散热液体由如下材料按质量份配比：去离子水30-50份、乙二醇20-30份、无水乙醇3-5份、丁醇聚氧乙烯醚10-20份、丙二醇5-10份、丙三醇10-15份、有机硅消泡剂0.1-0.3份、苯甲酸钠0.15-0.4份、香豆素0.2-0.5份、苯三唑0.1-0.3份、PH值调节剂NaOH,调整组合物PH值至10-11。
本实施例中，金属散热板底部形成有多个散热腔，该散热腔与金属散热板上表面不导通，该散热腔的设计能够加大金属散热板与环境的接触面积，提高金属散热板的散热效率，为了减轻装置重量，同时提高散热效果，又防止金属散热板与散热液的接触位置出现腐蚀，所述金属散热板为铝合金材质，所述铝合金由如下材料按质量份配比：铝82-85份、镍5-10份、镁1-2份、钛1-2份、锆0.2-0.4份、锰0.1-0.2份、碳0.05-0.1份、硅0.1-0.4份，上述铝合金主要由铝和镍制成，基材的质量轻，导热性好，镁和锆的加入能够提升基材的强度及耐腐蚀性。
本实施例中，盲孔内表面涂油一层保护膜，所述保护膜起到对盲孔内表面固化作用，所述保护膜由如下材料按质量份配比：纳米石墨粉10-20份、碳纤维粉5-10份、金刚石相40-70份，保护膜的厚度为0.5-1.5mm。
本实施例中，金属散热板与基板之间设有密封胶层，LED发光模组3与荧光粉层2的距离为1-3mm。
上述LED灯发光模组连接结构的安装方法为：选用制作好的基板1，将导电路径10焊接在电极32上，底板33中心利用打孔器打孔，焊接好的导电路径10穿过底板33中心的通孔，将叠加后的LED发光模组3通过强力胶安装在散热孔7内，在安装过程中散热孔7放置有与散热孔内径相当的柱形垫块，且柱形垫块高度小于散热孔高度，选择匹配的柱形垫块，将LED发光模组3安装在散热孔7内特定位置，LED发光模组3安装完成后，将金属散热板6通过密封胶连接在基板1的底部，在盲孔8中加入散热液，之后将盖体5通过螺母与支撑部4固定连接在一起，最后将荧光粉层2连接在基板上端
本发明结构简单，由于发光芯片设计再散热孔当中，在发光过程中，由于气流的运动，LED发光芯片及电路板上的部分热量随气流运动走，又由于围绕散热孔设计的盲孔内装有散热液，散热液能够将LED发光芯片及电路板上的又一部分热量打走，金属散热板的加入进一步极高整体散热效果，盲孔各底部与金属散热板接触，能够将散热液中的热量进一步转移到金属散热板中，提高散热效率。
如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制，在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在装置形式上和细节上作出各种组合变化。

Claims (10)

1.一种LED灯发光模组连接结构，包括基板、LED发光模组和荧光粉层，其特征在于，所述基板上形成有多个与外界连通的散热孔，所述散热孔垂直基板底板设置，相邻两散热孔之间的距离一致且相邻两散热孔之间的位置为支撑部，所述散热孔内固定设有LED发光模组，所述荧光粉层安装在所述LED发光组件的前端，所述支撑部上方通过螺栓固定连接有盖体，所述盖体上形成有与所述散热孔相对应的反光孔，所述反光孔内镀有高效反光材料，所述反光孔的直径自上到下逐渐减小，所述基板内设有与散热孔轴向垂直的电路板且所述电路板穿过所述散热孔，所述电路板位于LED发光模组的下方，所述电路板上的电连接口通过导电路径与所述LED发光模组连接，所述基板内围绕散热孔周边设有多个盲孔，所述盲孔内填充有散热液体，所述基板底部设有金属散热板，所述盲孔底部与所述金属散热板接触。
2.根据权利要求1所述的一种LED灯发光模组连接结构，其特征在于，所述LED发光模组包括LED发光芯片、电极、底板，所述底板为圆形结构，电极为两个分离的半圆形结构，电极直径小于底板直径，所述电极安装在所述底座上方表面，所述LED发光芯片的底端与电极上表面连接，围绕底板侧面均匀的固定设有多个等长的连接臂，所述连接臂将底板固定连接在散热孔内部，导电路径的一端连接在电极的底部，另一端连接在电路板上的电连接口。
3.根据权利要求1所述的一种LED灯发光模组连接结构，其特征在于，所述基板上的支撑部处设有定位槽，所述盖板上设有与定位槽进行定位的定位块。
4.根据权利要求1所述的一种LED灯发光模组连接结构，其特征在于，所述高效反光材料由如下材料按质量份配比：水性环氧树脂15-30份、水性丙烯酸树脂20-40份、银粉4-12份、铝粉5-10份、纳米氢氧化镁2-6份、去离子水15-35份、反光玻璃微珠10-60份、三氧化二铝1-5份、蜡粉8-12份、海泡石粉10-20份、烷基偶联剂2-3份、防沉剂0.2-0.5份、分散剂0.5-1份。
5.根据权利要求1所述的一种LED灯发光模组连接结构，其特征在于，所述散热液体占所述盲孔容积的40%-100%，所述散热液体在标准大气压下的沸点≥60℃，热容≥3.6×132J/（kg.℃），所述散热液体由如下材料按质量份配比：去离子水30-50份、乙二醇20-30份、无水乙醇3-5份、丁醇聚氧乙烯醚10-20份、丙二醇5-10份、丙三醇10-15份、有机硅消泡剂0.1-0.3份、苯甲酸钠0.15-0.4份、香豆素0.2-0.5份、苯三唑0.1-0.3份、PH值调节剂NaOH,调整组合物PH值至10-11。
6.根据权利要求1所述的一种LED灯发光模组连接结构，其特征在于，所述金属散热板底部形成有多个散热腔，所述散热腔与金属散热板上表面不导通，所述金属散热板为铝合金材质，所述铝合金由如下材料按质量份配比：铝82-85份、镍5-10份、镁1-2份、钛1-2份、锆0.2-0.4份、锰0.1-0.2份、碳0.05-0.1份、硅0.1-0.4份。
7.根据权利要求1所述的一种LED灯发光模组连接结构，其特征在于，所述盲孔内表面涂油一层保护膜，所述保护膜起到对盲孔内表面固化作用，所述保护膜由如下材料按质量份配比：纳米石墨粉10-20份、碳纤维粉5-10份、金刚石相40-70份，所述保护膜的厚度为0.5-1.5mm。
8.根据权利要求1所述的一种LED灯发光模组连接结构，其特征在于，所述金属散热板与基板之间设有密封胶层。
9.根据权利要求1所述的一种LED灯发光模组连接结构，其特征在于，所述LED发光模组距荧光粉层1-3mm。
10.根据权利要求1所述的LED灯发光模组连接结构的安装方法，其特征在于，选用制作好的基板，将导电路径焊接在电极上，底板中心利用打孔器打孔，焊接好的导电路径穿过底板中心的通孔，将叠加后的LED发光模组通过强力胶安装在散热孔内，将安装过程中散热孔放置有与散热孔内径相当的柱形垫块，且柱形垫块高度小于散热孔高度，选择匹配的柱形垫块，将LED发光模组安装在散热孔内特定位置，LED发光模组安装完成后，将金属散热板通过密封胶连接在基板底部，在盲孔中加入散热液，之后将盖体通过螺母与支撑部固定连接在一起，最后将荧光粉层连接在基板上端。
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