CN202203720U - Led光源模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种LED光源模组。该LED光源模组包括LED灯珠、电路板和散热器，所述LED灯珠与散热器焊接在一起；该LED光源模组通过提高热沉与散热器之间的连接强度和增加传热面积，提高LED光源模组的散热效率。

Description

LED光源模组

技术领域

本实用新型涉及一种照明装置，具体地说，本实用新型涉及一种应用于LED照明装置的光源模组。

背景技术

LED(Light Emitting Diode，发光二极管)在通电状态下，能够发光；因此LED在照明领域已经得到广泛普及和应用，例如LED路灯、LED显示屏等。然而，LED发热是与生俱来的痼疾，LED在工作过程中，仅有20～30％的电能转化为光，其余电能全部转化成热能。发热导致LED产生光衰，是LED出现故障的主要原因，大大缩短LED的使用寿命。散热问题是LED照明装置普及和发展中的最大技术难题；在LED灯具中，散热成本占了相当大部分，散热装置的体积和重量也占据了整个LED灯具体积和重量的相当大部分。

LED芯片是LED的光源，也是LED的热源。LED灯珠通常包括LED芯片、热沉、电极引脚、透镜和封装壳，LED芯片和热沉连接在一起，热沉由导热性能良好的金属制作而成。LED芯片产生的热量首先传导给热沉，然后再通过其他传热介质传导。

在传统的LED光源模组中，通常利用导热硅脂将LED灯珠的热沉粘贴在铝基板(电路板)上，再利用导热硅脂将铝基板粘贴在散热器上。这样的LED光源模组采用多级散热，其散热路径为：LED芯片-→热沉-→导热硅脂-→铝基板-→导热硅脂-→散热器-→空气。在上述导热路径中，各个环节的热阻之和即为系统热阻。导热硅脂属于绝缘材料，铝基板中也包含有绝缘层，绝缘材料通常具有较高的热阻，显著提高系统热阻，降低传热效率。

为了缩短传热路径，降低热阻，已经有人设计出革去铝基板的LED光源模组。其具体结构为：在铝基板上设置有与LED灯珠相匹配的通孔，LED灯珠套入通孔内，通过螺钉将套有LED灯珠的铝基板固定在散热器上，使LED灯珠的热沉与散热器直接接触。在这种革去铝基板的LED光源模组中，由于LED灯珠的热沉与散热器直接接触，无需通过铝基板传热，一定程度上降低热阻，提高传热效率。但由于任何固态导热体表面之间的接触都不可能是紧密的，当接触压力不足时，两个传热界面之间有80％以上的空隙存有空气，两个传热界面之间仍然处于点接触的状态。在前述革去铝基板的LED光源模组中，由于铝基板通常比较薄，而且具有一定的弹性，使热沉与散热器之间的接触压力不足，导致热沉与散热器之间处于点接触状态，只有热沉与散热器的接触点能够直接传热，仍然存在热阻高，传热效率低的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种LED光源模组，该LED光源模组通过提高热沉与散热器之间的接触压力和接触面积，降低热沉与散热器之间的热阻，提高传热效率。

为了实现前述目的，本实用新型的LED光源模组包括LED灯珠、电路板和散热器，所述电路板上具有与LED灯珠相匹配的通孔，LED灯珠套入通孔内，所述LED灯珠焊接在散热器上。

在本实用新型的LED光源模组中，LED灯珠通过热沉焊接在散热器的均热面上。

在本实用新型的LED光源模组中，散热器的均热面上有镀铜层或镀镍层。由于铜和镍具有良好的可焊接性能和导热性能，其导热系数是导热硅脂100倍左右，在散热器的均热面上镀一层铜或镍，不仅能够有利于热量从LED灯珠向散热器传导，而且有利于散热器分散热量，进一步促进热量向周围空气散发，还能够提高焊接强度。

本实用新型中的电路板通常为铝基板。

本实用新型的LED光源模组中，LED灯珠与散热器焊接在一起，因为焊锡具有良好的导热性能，热沉与焊锡之间、焊锡与散热器之间均具有足够的焊接强度和接触压力，提高接触面积，取得降低热阻、提高散热效率的效果。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的LED光源模组作进一步说明。

图1为LED灯珠的剖视图；

图2为传统LED光源模组的剖视图；

图3为本实用新型LED光源模组的电路板的立体图；

图4为本实用新型LED光源模组的散热器的立体图；

图5为本实用新型LED光源模组的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图，通过具体实施方式对本实用新型的LED光源模组作进一步说明。

如图1所示的LED灯珠1，包括LED芯片11、透镜12、热沉13、两个电极引脚14和封装壳15。LED芯片11焊接在热沉13上，LED芯片11是光源和热源，LED芯片11产生的热量首先传导给热沉13。

如图2所示的传统的LED光源模组，利用导热硅脂将LED灯珠1粘贴在电路板3′上，再利用导热硅脂将电路板3′粘贴在散热器2′上；在热沉13与电路板3′之间以及电路板3′与散热器2′之间均具有导热硅脂层4。在该LED光源模组中，热传导路径为：LED芯片-→热沉-→导热硅脂-→电路板-→导热硅脂-→散热器-→空气。热量从热沉到散热器需要通过电路板和两个导热硅脂层；导热硅脂属于绝缘材料，电路板中也包含有绝缘层，绝缘材料通常具有较高的热阻，显著提高系统热阻，降低传热效率。

如图3所示，本实用新型LED光源模组所用电路板3上设置有与LED灯珠1相匹配的通孔31，通孔31的数量和位置根据光源模组所需LED灯珠的数量和位置确定，同时电路板3上布设有线路32。

如图4所示的散热器2，其一侧为均热面21，其另一侧具有数个栅板22，用于提高散热面积。

如图5所示的本实用新型的LED光源模组，将LED灯珠1套入电路板3的通孔，将LED灯珠1通过热沉13直接焊接在散热器2的均热面21上，在热沉13与散热器2的均热面21之间有一层焊锡层5。

在本实用新型的LED光源模组中，采用焊锡将热沉13与散热器2焊接在一起，能够提高LED灯珠与散热器的连接强度，扩大传热面积，提高散热效率。其热传导路径为：LED芯片-→热沉-→焊锡层-→散热器-→空气。其热传导环节显著减少，同时由于焊锡层5具有良好的导热性能，系统热阻显著降低，散热效率显著提高，延长LED芯片的使用寿命。

显然，本实用新型的上述实施方式仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非对本实用新型保护范围的限制。对于所属技术领域的技术人员而言，还可以对本实用新型进行不同形式的变化或者对其中的技术特征进行不同形式的组合，这些属于本实用新型的精神所引申的变化或组合仍然处于本实用新型保护范围之内。

Claims (3)

1.一种LED光源模组，包括LED灯珠、电路板和散热器，所述电路板上具有与LED灯珠相匹配的通孔，所述LED灯珠套入所述通孔内，其特征在于所述LED灯珠焊接在所述散热器上。

2.根据权利要求1所述的LED光源模组，其特征在于所述LED灯珠通过热沉焊接在所述散热器的均热面上。

3.根据权利要求1或者2所述LED光源模组，其特征在于所述散热器的均热面上有镀铜层或者镀镍层。

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