CN201022080Y - 高功率led导线架 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种高功率LED导线架，包括壳体、散热基板和至少一对正、负极接极片；壳体为绝缘中空多阶状固形物，其底部具有底孔，顶面设有至少一个凹穴，且凹穴呈向外渐扩的喇叭型而具有向外倾斜的第一斜壁；壳体两侧内壁横向相对突设有至少一对平台；散热基板装设于壳体的底孔内，其底面外露于该底孔；正、负极接极片分别设置在壳体的两个外侧，其内端分别具有一接触片且固设在至少一对平台上。采用本实用新型，晶片设置在凹穴内且粘贴在散热基板的表面，通过导线焊接在两接触片上，从而形成电性连接。本实用新型结构合理，能够进一步聚集反射光线，具有良好的散热效果，便于封装作业，从而有效提高了高功率LED产品的质量和使用寿命。

Description

高功率LED导线架
技术领域
本实用新型涉及一种发光二极管(LED)导线架，尤其涉及一种高功率LED导线架。
背景技术
发光二极管(LED)作为发光元件，由于其体积小、耗电量低，已广泛应用在许多发光装置上，如车灯、交通指挥棒以及照明装置等。LED的作用原理如下：正极与负极电流通过晶片，使晶片发光。为此，通常是将晶片定位、封装在一可引出导线的导线架内，以形成具有晶片的导线架或导线模组(module)。然后，将该导线架或导线模组再装设于电路板上并接通电路，从而形成可导通状态。同时，为了使LED晶片点亮后所发出的光线能够最大能量地输出，LED导线架其结构的设计和改进，一直是LED技术研究与开发的课题。
此外，目前现有技术中电子元件的组装，大都采用表面粘着技术(SurfaceMelting-Mount Technology，简称SMT)，以连结电子组件或构件。LED的设计制造也同样如此。然而，由于LED点亮是瞬间启动，故该瞬间之电流耗电量大，导致各晶片产生较高的温度。当其应用在发光装置时，由于必须具备持续点亮及长时间的使用，因此使得晶片与导线架的热能无法即时快速导出，从而容易形成闷烧状态。此外，当材质选料不当以及在组装制造过程中应力不当时，便会造成其互动之热膨胀不匹配等问题，从而直接影响了晶片的质量和使用寿命。而对高功率半导体晶片尤其如此，其散热效果的好坏是影响产品质量的重要因素。因此，如何解决高功率LED的散热问题与封装问题，以有效提高产品的质量和使用寿命，也是LED行业急待突破的一个难题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构合理，能够进一步聚集反射光线、具有良好的散热效果，同时便于封装作业的高功率LED导线架，以有效提高高功率LED产品的质量和使用寿命。
本实用新型的目的通过以下技术方案予以实现：
本实用新型提供的一种高功率LED导线架，包括壳体、散热基板和至少一对正、负极接极片；
所述壳体为绝缘中空多阶状固形物，其底部具有底孔，顶面设有至少一个凹穴，所述凹穴呈向外渐扩的喇叭型而具有向外倾斜的第一斜壁；所述壳体两侧内壁横向相对突设有至少一对平台；
所述散热基板装设于所述壳体的底孔内，其底面外露于该底孔；
所述正、负极接极片分别设置在壳体的两个外侧，其内端分别具有一接触片且固设在至少一对平台上。
本实用新型壳体顶面的凹穴用以容置晶片。在定位装设晶片时，晶片设置在凹穴内且粘贴在散热基板的表面，并通过导线焊接在两接触片上，从而形成电性连接。当晶片点亮后，其所产生的热能可传导至散热基板，而散热基板的底面外露于壳体，因此可及时散除晶片所产生的热量。同时，晶片发出的光线，可以由凹穴内侧向外倾斜的第一斜壁反射出去，使其可垂直向外射出，增强了光线的输出。
为进一步增强壳体的整体结构应力，本实用新型所述相邻两平台之间均突设有辅助榫，并连接于壳体与凹穴之间；此外，所述辅助榫其内缘具有呈斜削状的第二斜壁，以便将凹穴所反射的光线进一步反射以聚集引导而垂直向外射出。
本实用新型所述正、负极接极片可以为一宽形片体，不但有利于大电流通过，而且还可以将晶片及导线所生成的热能传导至该接极片，以协助散热。
就接极片的具体装设而言，本实用新型所述正、负极接极片的接触片呈扇形，以埋入式射出成型的方式设置在平台上，从而加强了接极片与壳体的结合。
在进行封胶作业时，介于光学镜片(LENS)与胶液内的空气泡如不能及时排出，会影响产品的质量。为此，本实用新型所述二个以对称形式设置的平台上各开具有一气孔，以便于空气的排出。此外，为了更加有利于封胶作业的进行，还可以在所述对应两气孔的接触片上各开设一相通的片孔，以帮助空气的进一步排出。
本实用新型所述散热基板的顶缘可侧向具有一凸缘，此时散热基板可借以该凸缘设在壳体的底孔上，加强了散热基板和壳体的结合。此外，散热基板和壳体也可以采取如下的方式加强结合：所述壳体的底孔侧向延伸有翼片，散热基板的边缘设有板凹，底孔的翼片可伸入散热基板的板凹内。
当本实用新型用于多晶片，且各晶片具有不同电压时，为进行稳压保护，本实用新型所述壳体的顶面还间隔地设有至少一个较小的凹穴，用以容置稳压二极体(ZenerDiode)，并通过导线连接晶片，以达到保护晶片的目的。
为进一步提高散热效果，本实用新型所述壳体可以由液晶高分子聚合物塑胶材料制成；所述散热基板可以为铜合金材质。
本实用新型具有以下有益效果：
(1)有效提高了高功率LED导线架的散热效果。
晶片粘贴在散热基板的表面，而散热基板的底面外露于壳体底孔，因此散热基板可充分吸收由晶片点亮后所产生的热能，并迅速加以散热。此外，正、负接极片呈宽形片状，可以吸收由导线所传导而来的热能，从而进一步协助散热。
(2)增强了光线的聚集反射。
用于容置晶片的凹穴其内侧具有向外渐扩的第一斜壁，可有效反射光线至垂直方向而集结向外投射。此外，设置在相邻平台间的辅助榫设计可增强壳体的整体结构应力，并藉由其内缘的第二斜壁，将各凹穴所反射的光线作进一步聚集反射。
(3)有利于封胶作业的进行，降低了产品的不良率。
设置在平台上的气孔以及接触片上的片孔，能够将介于光学镜片(LENS)与胶液内的空气泡排出，有助于提高产品的质量。
(4)延长了产品的使用寿命。
能够容置稳压二极体，可对具有不同电压的晶片进行稳压保护，从而达到延长产品使用寿命的目的。
附图说明
下面将结合实施例和附图对本实用新型作进一步的详细描述：
图1是本实用新型的实施例之一的立体结构示意图；
图2是图1的A-A剖面图；
图3是本实用新型实施例之二的立体结构示意图；
图4是图3的后视图；
图5是本实用新型实施例之三的立体结构示意图；
图6是本实用新型实施例之四的立体结构示意图；
图7是图6的B-B剖面图；
图8是图6的C-C剖面图；
图9是本实用新型实施例之五的立体结构示意图。
图中：壳体1，底孔11，凹穴12、12A，第一斜壁121，平台13，辅助榫14，第二斜壁141，气孔15，标示孔16，翼片17，散热基板2，凸缘21，板凹22，接极片3，接触片31，片孔32，连片33，晶片4，导线41，稳压二极体42
具体实施方式
实施例一：
图1和图2所示为本实用新型的实施例之一，如图1所示，包括壳体1、散热基板2和一对正、负极接极片3。
壳体1由绝缘、耐高温的塑胶材料，如液晶高分子(Liquid Crystal Polymers，LCP)聚合物塑胶材料制成，为中空多阶状固形物。壳体1的底部具有一底孔11，以容置和定位散热基板2。壳体1顶面的中央设有凹穴12，用以对应容置晶片4。凹穴12呈向外渐扩的喇叭型而具有向外倾斜的第一斜壁121，该第一斜壁121可将光线反射，使其可垂直向外射出。
壳体1的内壁横向相对突设有二对平台13。此外，相邻两平台13间均突设有辅助榫14，并连接于壳体1与凹穴12之间，除了用以增强壳体1的整体结构应力之外，其内缘为斜削状的第二斜壁141，还可将凹穴12所反射的光线进一步反射以聚集引导而垂直向外射出。
二个以对称或对角形式设置的平台13上各开具有一气孔15。在进行封胶作业时，胶液如矽胶可从壳体1的顶部或底部进行充填，使介于光学镜片(LENS)与胶液内的空气泡可以借由该气孔15排出，从而降低产品的不良率。
此外，如图1所示，壳体1顶面一侧的适当位置处设有一贯穿的标示孔16，用以表示其同侧的接极片3为负极。由于标示孔16是贯穿的，因此在壳体1的顶面和底面均可获得标记。
散热基板2为导热系数高的金属板体(例如铜合金)。如图2所示，散热基板2装设在壳体1的底孔11内，其顶缘侧向形成一凸缘21，以便与壳体1形成较佳的结合效果。此外，散热基板2的底面外露于壳体1，除利于散热外，还可与其它导热组件或装置相接触，以扩大散热面积。
一对正、负极接极片3相对设置在壳体1的二个外侧，其内端分别设有一扇形接触片31，且分别固设于两平台13上，该两接触片31一个代表正极，另一个则代表负极。正、负极接极片3各为一宽形片体，并各自耦接外部的正、负极。采用宽形片体，除了可以让大电流通过外，还可以将晶片4及导线41所生成的热能传导至该接极片3，以协助散热。
采用本实施例定位装设晶片4时，将晶片4设置在凹穴12内，且粘贴在散热基板2的表面(见图2)。两接触片31分别以至少一根导线41(视晶片的输出功率而定)焊接在晶片4上，以形成电性连接。当晶片4点亮后，其所产生的热能可传导至散热基板2。而发出的光线可以由凹穴12的第一斜壁121和辅助榫14的第二斜壁141聚集反射。
实施例二：
图3和图4所示为本实用新型的实施例之二，与实施例一不同之处在于：
如图3所示，壳体1的两侧各设有一对接极片3。每侧的二个接极片3其内端的接触片31分别固设在相邻的平台13上。在壳体1同侧的二个接极片3分别代表正、负极。对应两气孔15的接触片31上各开设有一片孔32，以利于封胶作业。该两对接极片3的外端分别以一连片33连接，以利于自动化作业。组装成LED模组后，可以将该连片33及部分接极片3等余料去除。
如图4所示，壳体1的底孔11侧向延伸有若干翼片17，翼片17可伸入散热基板2的板凹22内，以进一步加强壳体1与散热基板2的连接。
实施例三：
图5所示为本实用新型的实施例之三，与实施例一不同之处在于：本实施例适用于多晶片。如图5所示，壳体1顶面间隔地设有三个凹穴12，以便各自容置晶片4。各凹穴12的周边同样具有第一斜壁121。各晶片4之间由导线41以串联、并联或串/并联的方式分别焊接于正、负极接触片31，以形成电性连接。
实施例四：
图6～图8所示为本实用新型的实施例之四，与实施例三不同之处在于：壳体1的两侧各设有一对接极片3。如图6、图7和图8所示，每侧的二个接极片3其内端的接触片31分别固设在相邻的平台13上。在壳体1同侧的二个接极片3分别代表正、负极。对应两气孔15的接触片31上各开设有一片孔32，以利于封胶作业。该两对接极片3的外端分别以一连片33连接，以利于自动化作业。组装成LED模组后，可以将该连片33及部分接极片3等余料去除。
实施例五：
图9所示为本实用新型的实施例之五，与实施例四不同之处在于：如图9所示，壳体1顶面还间隔地设有至少一个且较小的凹穴12A，用以容置稳压二极体(ZenerDiode)42。当本实用新型用于多晶片，且晶片4采用不同的发光晶片颜色(例如红、蓝及绿)时，由于各制造厂家所生产的不同颜色的晶片4具有不同的电压，为此需要设置连接稳压二极体(Zener Diode)42以进行稳压保护。此时可藉以导线41使稳压二极体42与设置在凹穴12的晶片4并联，以保护晶片4，从而延长产品的使用寿命。

Claims (10)

1.一种高功率LED导线架，其特征在于：包括壳体(1)、散热基板(2)和至少一对正、负极接极片(3)；
所述壳体(1)为绝缘中空多阶状固形物，其底部具有底孔(11)，顶面设有至少一个凹穴(12)，所述凹穴(12)呈向外渐扩的喇叭型而具有向外倾斜的第一斜壁(121)；所述壳体两侧内壁横向相对突设有至少一对平台(13)；
所述散热基板(2)装设于所述壳体(1)的底孔(11)内，其底面外露于该底孔(11)；
所述正、负极接极片(3)分别设置在壳体(1)的两个外侧，其内端分别具有一接触片(31)且固设在至少一对平台(13)上。
2.根据权利要求1所述的高功率LED导线架，其特征在于：所述相邻两平台(13)之间均突设有辅助榫(14)，并连接于壳体(1)与凹穴(12)之间，其内缘具有呈斜削状的第二斜壁(141)。
3.根据权利要求1所述的高功率LED导线架，其特征在于：所述正、负极接极片(3)为一宽形片体。
4.根据权利要求1或3所述的高功率LED导线架，其特征在于：所述正、负极接极片(3)的接触片(31)呈扇形，以埋入式射出成型的方式设置在平台(13)上。
5.根据权利要求1所述的高功率LED导线架，其特征在于：所述二个以对称形式设置的平台(13)上各开具有一气孔(15)。
6.根据权利要求5所述的高功率LED导线架，其特征在于：所述对应两气孔(15)的接触片(31)上各开设有一相通的片孔(32)。
7.根据权利要求1所述的高功率LED导线架，其特征在于：所述散热基板(2)的顶缘侧向具有一凸缘(21)，该凸缘(21)设在壳体(1)的底孔(11)上。
8.根据权利要求1所述的高功率LED导线架，其特征在于：所述壳体(1)的底孔(11)侧向延伸有翼片(17)，散热基板(2)的边缘设有板凹(22)；底孔的翼片(17)可伸入散热基板的板凹(22)内。
9.根据权利要求1所述的高功率LED导线架，其特征在于：所述壳体(1)的顶面还间隔地设有至少一个较小的凹穴(12A)。
10.根据权利要求1所述的高功率LED导线架，其特征在于：所述壳体(1)由液晶高分子聚合物塑胶材料制成；所述散热基板(2)为铜合金材质。
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