CN203703908U - 一种led模组 - Google Patents

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Abstract

一种LED模组,包括散热架、PCB板、LED芯片、至少带有内外双圈凹槽的透镜组,LED芯片焊接在PCB板上,PCB板与散热架贴合,防水线穿过散热架过线孔与PCB板上的正负焊点连接,所述正负焊点和防水线穿过位置进行封胶处理,并且防水线与过线孔之间设置密封防水装置;一个密封圈放置在透镜组内外圈凹槽的其中一凹槽内,沿着该透镜组的另外一凹槽上均匀设置一圈液体硅胶,液体硅胶量以完全粘连住固体硅胶密封圈为限;装有PCB板和防水线的散热架倒扣设在具有固体硅胶圈和液体硅胶的透镜组上,以固定散热器整体和透镜组。至少两重防水密封圈将LED芯片与外界彻底隔绝,杜绝一切水汽或者其他有害气体侵蚀芯片和PCB板,且相对于薄膜密封更坚固,寿命更长,实现透镜组和散热架间的密封性能的保障。

Description

一种LED模组
技术领域
    本实用新型涉及LED照明装置,尤其涉及一种具有较佳密封性的LED模组。
背景技术
在当今推崇节能环保的大趋势下, LED以其节能环保、使用寿命长、启动时间短、安全性和稳定性好等特点,得到越来越广泛的应用,目前其他光源的照明装置逐渐被LED照明装置代替。
LED使用过程中,常常会由于水汽或其他有害气体渗入基板,或者金属氧化从而导致产品出故障。当产品用于户外照明时,其密封性和防水性更是一个需要考虑的问题。
传统的LED产品防水结构采用盒封装以螺丝紧固,产品厚重,对散热影响较大。在申请号为200910054820.8的专利中公开了一种LED模组的防水密封结构及其制备工艺,其LED模组的防水密封结构包括LED元件、基板、电极、线路板,LED模组整体表面包覆一层PARYLENE薄膜,薄膜厚度为3~25ΜM,该薄膜均匀、致密、透明、无任何孔隙且完全敷形,保护LED模组不受水、潮气、空气等的侵蚀,不影响LED元件的散热,该PARYLENE薄膜为PARYLENE N、PARYLENE C、PARYLENE D、PARYLENE VT4中的一种。
上述专利采用在LED模组整体表面包覆一层parylene薄膜的方式来实现密封和防水。其不足之处在于:薄膜易划伤、损坏,使用寿命短;要在整灯表面完全覆膜,工艺难度较高,成本较高。
实用新型内容
    本实用新型的目的在于提供一种LED模组,以解决密封成本高、效果不佳的技术问题。
一种LED模组,包括散热架、PCB板、LED芯片、至少带有内外双圈凹槽的透镜组,LED芯片焊接在PCB板上,PCB板与散热架贴合,包括:
防水线穿过散热架过线孔与PCB板上的正负焊点连接,所述正负焊点和防水线穿过位置进行封胶处理,并且防水线与过线孔之间设置密封防水装置;
一个密封圈放置在透镜组内外圈凹槽的其中一凹槽内,沿着该透镜组的另外一凹槽上均匀设置一圈液体硅胶,液体硅胶量以完全粘连住固体硅胶密封圈为限;
装有PCB板和防水线的散热架倒扣设在具有固体硅胶圈和液体硅胶的透镜组上,以固定散热器整体和透镜组。
密封防水装置进一步包括在防水线上依次套设的双向锲形密封圈、外螺纹螺母以及穿过散热架的过线孔,双向楔形密封圈的一侧锲形部分安装在通孔与防水线的间隙中,外螺纹螺母旋设在散热器的过线孔上,并且压紧于双向楔形密封圈的另一侧。
外螺纹螺母为防水线及密封圈可从中心穿过的中空结构,通孔内壁上设有与外螺纹螺母进行配合的螺纹结构,双向楔形密封圈的一侧锲形部分安装在通孔与防水线的间隙中,另一侧锲形部分由外螺纹螺母旋紧时挤压设置,使所述通孔、密封圈、防水线外螺纹螺母通过上述结构使得密封圈受挤压时造成的形变紧密贴合。
散热器整体压入设置在透镜组的倒扣结构内,以使得固体硅胶圈和液体硅胶进行形变,散热架和透镜组的紧闭固定连接,并通过固体硅胶圈和液体硅胶的形变达到防护。
一种LED模组,散热架、PCB板、LED芯片、透镜组,LED芯片焊接在PCB板上,PCB板与散热架贴合,包括:
防水线穿过散热架过线孔与PCB板上的正负焊点连接,所述正负焊点和防水线穿过位置进行封胶,并且防水线与过线孔之间设置密封防水装置;
一个密封圈设置在透镜组外周上;沿着该透镜组外周设置一圈液体硅胶,液体硅胶量以完全粘连住固体硅胶密封圈为限;
装有PCB板和防水线的散热架倒扣设置设有固体硅胶圈和液体硅胶的透镜组上,以固定散热器整体和透镜组。
透镜组的外周未设置有凹槽;密封圈和液体硅胶分别并列设置在外周上。
透镜组的外周仅设置一凹槽;密封圈和液体硅胶的其中之一设置在该凹槽,另外一个设置在该凹槽的内周或外周上。
一种LED照明装置,LED照明装置包括包含不同数量灯架单元的散热架,每个灯架单元对应一个PCB板、一个透镜组和上述LED模组。
与现有技术相比,本实用新型具有以下优点:
首先,用至少两重硅橡胶圈将LED芯片与外界彻底隔绝,杜绝一切水汽或者其他有害气体侵蚀芯片和PCB板,且相对于薄膜密封更坚固,寿命更长,相对于灌胶密封,可减少胶水使用量和产品重量。通过打胶工艺、加以透镜组的特殊设计和固体密封圈,实现透镜组和散热架间的密封性能的保障。
通过双向锲形的密封圈和螺母,加以PCB板、防水线连接处涂胶工艺设置,实现散热架出防水线通孔密封性能的保障。
透镜组的倒扣结构设计,加以固体硅胶圈和液体硅胶的双重防护作用,透镜组和散热架间达到很好的密封效果。由于透镜组上的倒扣结构,使得固体硅胶圈和液体硅胶在整圈位置上能够产生相同的形变量,各部分受压一致,所以能够保证模组在封闭性上达到整体统一,不会出现个别部位的缺陷。
根据不同需求,可选择不同形状的散热架,且所述散热架可包含不同数量的灯架单元以满足不同功率的需求,每个灯架单元单独对应一个PCB板、一个透镜组以及密封硅胶,当散热架包含多个灯架单元时,整灯大面积的密封就分解为多个灯架单元的密封,通过提高灯架单元的密封性,即可提高整灯的密封性。且由于灯架单元密封圈周长小于整灯,更易提高密封性能。
通过简单的工艺就可达到很好的密封效果,成本低廉,寿命长,对产品本身无损坏,生产效率高:整个产品密封工艺可降低成本,同时可达到很好的密封效果,实现防水、防潮、防腐蚀、防氧化,以利于LED照明产品使用寿命的延长及安全性的提高。
通过本密封工艺制成的产品可通过严苛的实验验证,除了普通的水下测试外,还能通过100℃的沸腾红墨水煮水试验,两重防护中,每一道都要经历30分钟以上的煮水试验的考验,煮完后,立即放入室温的冷水,用骤冷来考核其防水能力。两重防护一起要经历3小时6个循环以上的煮水和骤冷试验。
附图说明
图1为LED模组的实施例爆炸图;
图2为出线孔结构剖视示意图;
图3为点胶示意图;
图4为LED照明装置的实施例爆炸图;
图5为LED散热架的一种实施例的结构示意图;
图6为一种LED照明装置的密封工艺的结构示意图。
具体实施方式
实施例1
请参阅图1至图3,一种LED密封工艺采用的技术方案是:一种LED照明装置,包括散热架11、PCB板12、LED芯片、密封硅胶和透镜组13,LED芯片焊接在PCB板12上,PCB板12与散热架11贴合,透镜组13安装在LED芯片上方。
散热架可包含一个灯架单元或多个灯架单元,每个灯架单元单独对应一个PCB板12、一个透镜组13以及密封硅胶。以下以单个灯架单元为例:
散热架11可由型材截成,起到灯架作用的同时,又是散热器,加工过程简单,成本较低。根据不同需要,散热架可选择不同形状的型材。
散热架11上设有横截面为台阶状的通孔21,PCB板12的防水线22从通孔21穿过,在通孔21与防水线22的间隙安装有密封圈31。密封圈31为双向锲形的密封圈,一侧锲形部分安装在通孔21与防水线22的间隙中,另一侧锲形部分与通孔壁间通过螺母32向下固定安装,使所述的通孔21与防水线22间通过密封圈31贴合。
所述散热架11上设置有PCB板12,PCB板12和散热架11间成面接触连接,且通过螺丝固定,PCB板12上产生的热量可以通过散热架11迅速传导散开。
所述PCB板12上设有LED光源,LED光源可以为带支架的LED光源,也可以为不带支架的LED光源,直接覆在PCB板12上。
所述的密封硅胶包括安装在透镜组13上的固体硅胶圈14,以及涂在固体硅胶圈14侧边的液体硅胶形成的凝胶硅胶圈15。所述的固体硅胶圈14侧边对应的透镜平面的位置上,开有凹槽,用于涂液体硅胶。防水线与过线孔之间设置密封防水装置。密封防水装置进一步包括在防水线上依次套设的双向锲形密封圈、外螺纹螺母以及穿过散热架的过线孔,双向楔形密封圈的一侧锲形部分安装在通孔与防水线的间隙中,外螺纹螺母旋设在散热器的过线孔上,并且压紧于双向楔形密封圈的另一侧.
所述透镜组13平面上有数个透镜,每个透镜对应一个LED光源。
透镜组13一周设计有倒扣结构18,通过倒扣结构18,将安装有PCB板12的散热架11倒扣在设置有硅胶圈14和液体硅胶15的透镜组13上形成紧闭固定。
其原理工艺可以为:
(1)防水线穿过散热架过线孔与PCB板上的正负焊点连接,所述正负焊点和防水线穿过位置进行封胶处理,并且防水线与过线孔之间进行密封防水操作;
(2)将PCB板固定在散热架上;
(3)将带有内外双圈凹槽的透镜组固定在打胶机的固定夹具内,将一个密封圈放置在透镜组内圈凹槽内;
(4)沿着该透镜组的外圈凹槽均匀的打上一圈层液体硅胶,液体硅胶量以完全粘连住固体硅胶密封圈为限;
(5)将打好胶的透镜组静置在常温下固化2小时;
(6)将经步骤(2)处理的装有PCB板和防水线的散热架倒扣在经步骤(5)处理的设有固体硅胶圈和液体硅胶的透镜组上,将散热器整体和透镜组进行固定。用至少两重硅橡胶圈将LED芯片与外界彻底隔绝,杜绝一切水汽或者其他有害气体侵蚀芯片和PCB板,且相对于薄膜密封更坚固,寿命更长,相对于灌胶密封,可减少胶水使用量和产品重量。
应用例
具体工艺流程如下:
1、在防水线上依次套上双向锲形密封圈、外螺纹螺母,然后穿过散热架的过线孔,将双向楔形密封圈的一侧锲形部分安装在通孔与防水线的间隙中,将外螺纹螺母旋进散热器的过线孔,使其压紧双向楔形密封圈的另一侧。
外螺纹螺母为中空结构,防水线及密封圈可从中心穿过。通孔内壁上有螺纹结构,与外螺纹螺母进行配合。双向楔形密封圈的一侧锲形部分安装在通孔与防水线的间隙中,另一侧锲形部分由外螺纹螺母旋紧时挤压安装好,使所述的通孔、密封圈、防水线外螺纹螺母通过上述过程中密封圈受挤压时造成的形变紧密贴合,达到防水效果。  
2、防水线穿过散热架过线孔后与PCB板上的正负焊点连接后,用双组分绝缘密封胶在PCB板正负焊点以及散热架防水线穿过的位置封胶33,封胶后在常温下固化1小时。进一步加强防水线在通孔处的密封效果。此处的双组分绝缘胶选择韧性环氧胶体系,粘结金属有极佳的耐冲击和抗化学品性能。
3、通过紧固部件将PCB板以面贴合的方式固定在散热架上。
4、将带有内外两圈凹槽的透镜组固定在打胶机16的固定夹具内,将一个大小合适的固体硅胶圈14放置在透镜组内圈凹槽内。   
5、设定桌面机器人和点胶机通过胶枪19,沿着透镜组上外圈凹槽均匀地打一圈液体硅胶。液体硅胶量以能够完全粘连住固体硅胶圈为准,常温下固化2小时。液体胶选用硅胶,硅胶对金属和PC材质有极佳粘性、耐冲击和抗紫外性能。
6、将经过步骤2的装有PCB板和防水线的散热架倒扣18在经步骤3处理的设有固体硅胶圈和液体硅胶的透镜组上,将散热器整体压入透镜组的倒扣结构内。通过透镜组一周的倒扣结构,实现散热架和透镜组的紧闭固定连接,并通过固体硅胶圈和液体硅胶的形变达到双重防护的作用。
实施例2
     实施例2与实施例1工艺步骤大致相同,不同之处在于:将固体硅胶圈设置在透镜组的外圈凹槽内,再沿透镜组的内圈凹槽均匀地打一圈液体硅胶。其他工艺步骤与实施例1相同,不再赘述。
实施例3
透镜组的外周仅设置一凹槽,密封圈和液体硅胶的其中之一设置在该凹槽,另外一个设置在该凹槽的内周或外周上。
实施例4
透镜组的外周未设置有凹槽;密封圈和液体硅胶分别并列设置在外周上。
应用例:
如图4、5所示,一种LED照明装置的密封工艺,LED照明装置包括包含不同数量灯架单元的散热架11,散热架11上的灯架单元可以是如图4所示的横向排列,也可以是如图5的纵向排列,每个灯架单元对应一个PCB板、一个透镜组组成一个LED模组,每个LED模组采用上述两种密封工艺中的一种进行密封操作。所述散热架上还设置有用于安装外置驱动电源的电源防水盒42和安装支架41,照明装置通过安装支架进行转动及固定。
如图6所示,一种LED照明装置的密封工艺,LED照明装置包括灯架11'、透镜组13、PCB板12和电源盒51,采用灯架11'替代散热器架11,灯架11'、PCB板12和透镜组13组成一个LED模组,LED模组的采用上述两种密封工艺中的一种进行密封操作。灯架通过灯架连接件52连接于所述电源盒51,驱动电源53设置在电源盒51内。所述灯架上设置一容置槽54,容置槽54底部设置有与透镜组的倒扣相配合的凹槽,透镜组的倒扣可压入到该凹槽内。透镜组13连同PCB板12一起固定在容置槽54内,所述PCB板的一面设置有LED光源,其另一面与所述灯架容置槽54的底面面贴合连接进行散热,所述灯架采用导热效果良好的铝板制成。
    以上公开的仅为本申请的几个具体实施例,但本申请并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化,都应落在本申请的保护范围内。

Claims (8)

1.一种LED模组,包括散热架、PCB板、LED芯片、至少带有内外双圈凹槽的透镜组,LED芯片焊接在PCB板上,PCB板与散热架贴合,其特征在于:包括: 
防水线穿过散热架过线孔与PCB板上的正负焊点连接,所述正负焊点和防水线穿过位置进行封胶处理,并且防水线与过线孔之间设置密封防水装置; 
一个密封圈放置在透镜组内外圈凹槽的其中一凹槽内,沿着该透镜组的另外一凹槽上均匀设置一圈液体硅胶,液体硅胶量以完全粘连住固体硅胶密封圈为限; 
装有PCB板和防水线的散热架倒扣设在具有固体硅胶圈和液体硅胶的透镜组上,以固定散热器整体和透镜组。 
2.如权利要求1所述的一种LED模组,其特征在于,密封防水装置进一步包括在防水线上依次套设的双向锲形密封圈、外螺纹螺母以及穿过散热架的过线孔,双向楔形密封圈的一侧锲形部分安装在通孔与防水线的间隙中,外螺纹螺母旋设在散热器的过线孔上,并且压紧于双向楔形密封圈的另一侧。 
3.如权利要求2所述的一种LED模组,其特征在于,外螺纹螺母为防水线及密封圈可从中心穿过的中空结构,通孔内壁上设有与外螺纹螺母进行配合的螺纹结构,双向楔形密封圈的一侧锲形部分安装在通孔与防水线的间隙中,另一侧锲形部分由外螺纹螺母旋紧时挤压设置,使所述通孔、密封圈、防水线外螺纹螺母通过上述结构使得密封圈受挤压时造成的形变紧密贴合。 
4.如权利要求1所述的一种LED模组,其特征在于,包括: 
散热器整体压入设置在透镜组的倒扣结构内,以使得固体硅胶圈和液体硅胶进行形变,散热架和透镜组的紧闭固定连接,并通过固体硅胶圈和液体硅胶的形变达到防护。 
5.一种LED模组,包括:散热架、PCB板、LED芯片、透镜组,LED芯片焊 接在PCB板上,PCB板与散热架贴合,其特征在于:还包括: 
防水线穿过散热架过线孔与PCB板上的正负焊点连接,所述正负焊点和防水线穿过位置进行封胶,并且防水线与过线孔之间设置密封防水装置; 
一个密封圈设置在透镜组外周上;沿着该透镜组外周设置一圈液体硅胶,液体硅胶量以完全粘连住固体硅胶密封圈为限; 
装有PCB板和防水线的散热架倒扣设置设有固体硅胶圈和液体硅胶的透镜组上,以固定散热器整体和透镜组。 
6.如权利要求5所述的一种LED模组,其特征在于:还包括: 
透镜组的外周未设置有凹槽;密封圈和液体硅胶分别并列设置在外周上。 
7.如权利要求5所述的一种LED模组,其特征在于:还包括: 
透镜组的外周仅设置一凹槽;密封圈和液体硅胶的其中之一设置在该凹槽,另外一个设置在该凹槽的内周或外周上。 
8.如权利要求1或5所述的一种LED模组,其特征在于:其所述散热架可为一体式,组成包含不同数量散热架的灯架单元,并预留有相应的透镜安装孔位,每个散热架对应一个PCB板、一个透镜组,组成LED照明装置。 
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