TWI416768B - 發光二極體模組 - Google Patents

Description

發光二極體模組

本發明涉及一種光源模組，特別是以發光二極體作為光源的光源模組。

相比於傳統的發光源，發光二極體（Light Emitting Diode，LED）具有重量輕、體積小、污染低、壽命長等優點，其作為一種新型的發光源，已經被越來越多地應用到各領域當中，如路燈、交通燈、信號燈、射燈及裝飾燈等等。例如以發光二極體模組作為光源模組的照明裝置，其通常是將發光二極體元件以焊錫的方式固定於燈條或燈板的電路板層並與之形成電性連接。

然而，若該照明裝置中有一顆發光二極體元件損壞，又因為用焊錫方式的連接不容易拆卸，則整個燈條或燈板即無法使用，拆分單個發光二極體元件又很麻煩，由此造成極大的不便。

有鑒於此，本發明旨在提供一種容易替換的發光二極體模組結構。

一種發光二極體模組，包括：基板，裝設於基板上的發光二極體元件以及裝設於基板下部並與該發光二極體元件電連接的電路板，所述發光二極體元件下部具有電極。該基板上部還裝設有固定元件，該固定元件包括轉軸和擋塊，該轉軸固定於所述基板上，該擋塊擋壓所述發光二極體元件，並可繞該轉軸轉動。

在基板上安裝固定元件，在照明裝置正常工作時能夠卡持發光二極體元件；當某一個發光二極體元件損壞後可以轉動固定元件，可借助一頂出件穿過電路板下部的預留小孔將發光二極體元件頂出，然後替換新的發光二極體元件。如此，可簡便的實現發光二極體元件的替換，大大的提高整個發光二極體模組的使用壽命。

下面參照附圖，結合具體實施例對本發明作進一步的描述。

請參考圖1和圖2，該發光二極體模組包括一基板10，裝設於該基板10上的發光二極體元件20，以及裝設於該基板10下部並與該發光二極體元件20電連接的電路板30。該基板10具有複數個孔洞12，每一個發光二極體元件20裝設於對應的一個孔洞12內。該基板10上對應每一個發光二極體元件20對稱裝設一組固定元件40。該固定元件40可擋壓發光二極體元件20。當某一發光二極體元件20需要更換時，可轉動該固定元件40，將該發光二極體元件20從基板10內取出。

請同時參閱圖3和圖4，該基板10具有一頂面14和底面16，以及一個貫穿該頂面14和底面16的孔洞12，該孔洞12的尺寸根據所要裝設的發光二極體元件20的外形尺寸而定。優選地，該孔洞12可與發光二極體元件20的外形一致，從而發光二極體元件20可恰好容置於孔洞12內。該基板10的頂面14靠近孔洞12相對的兩邊裝設有固定元件40，該固定元件40包括轉軸42和擋塊44，該轉軸42固定在基板10的頂面14上，並將擋塊44一起固定。該擋塊44可繞該轉軸42在與頂面14平行的平面內轉動。該擋塊44的形狀可以為長條形，也可以為其他簡易並優美的形狀。當然，該固定元件40的數量可以根據需要進行設定，可以為一個，也可以為複數個，在本實施例中為在每個發光二極體元件20的兩側對稱佈置一對。

該電路板30包括線路層32和基材34，線路層32鋪設在基材34上。優選地，該基材34上對應基板10的孔洞12開設有一小孔36，該小孔36貫穿該電路板30的基材34。該小孔36的大小以能夠伸入一尖物（例如頂針）為佳。該線路層32為兩塊，分別佈置於該小孔36的左右兩側，並正對該電路板30上裝設的發光二極體元件20的兩電極22。該兩塊線路層32的外形尺寸與前述基板10的孔洞12尺寸形成過盈配合，同時該線路層32具有一定厚度，此兩者用以保證該電路板30卡入基板10的孔洞12內後形成固定結構，不可輕易拆卸。該電路板30可以為高熱導係數鋁基板，其基材34可以為鋁合金，以使該發光二極體模組具有更高的散熱效率。當然，在其他實施例中，該電路板30也可以為傳統的PCB板等。

該發光二極體元件20是一發光二極體封裝結構，包括封裝基板21，設置於該封裝基板21上的電極22，裝設於封裝基板21上並與電極22電連接的發光二極體晶片23，形成於封裝基板21上的殼體25以及封裝於殼體25內、覆蓋發光二極體晶片23和封裝基板21的封裝層24。該發光二極體元件20裝設於前述孔洞12內，並以卡持於該孔洞12內不鬆動，但又能夠較容易的從孔洞12中抽出為佳。電極22與電路板30上的線路層32形成電連接。該發光二極體元件20的高度略大於孔洞12的深度，使該發光二極體元件20裝入孔洞12內後稍微凸出該基板10的頂面14一小段預設高度，以使固定元件40能夠緊密牢固的卡持住發光二極體元件20並且使該發光二極體元件20的電極22能夠緊緊壓住前述電路板30的線路層32，從而保證該發光二極體元件20的良好的電性接觸。該殼體25裝設的主要目的是為了與下部封裝基板21的外廓達到平齊，以避免該發光二極體元件20裝入基板10後在基板10的頂面14留出空隙，並且用不同於封裝層24的材料，可以增大與基板10內孔洞12的摩擦力，同時在封裝層24外部加一層殼體25能夠起到加固該發光二極體元件20的作用。該殼體25的材料可以與封裝基板21相同，為陶瓷等。當然該殼體25也可以為反射杯，在反射杯的表面可塗布反射層（圖未示），以增加該發光二極體元件20的出光效率。該殼體25可以與封裝基板21一體成型，也可以在後續工序中形成。

優選地，當前述擋塊44處於鎖合狀態時，擋塊44的長度以不超過該殼體25的內沿為佳，以避免該擋塊44遮擋住發光二極體元件20的出光面26而影響出光效率。

該發光二極體模組在安裝時，先將電路板30放置於基板10的底面16，電路板30的線路層32朝向基板10的孔洞12擺放，並將線路層32卡入基板10的孔洞12內固定，使基材34上表面緊貼基板10的底面16，並使基材34和基板10連接處的縫隙達到最小。此時，電路板30已固定於基板10上。然後將發光二極體元件20放入基板10的孔洞12內，使發光二極體元件20的電極22與電路板30的線路層32接觸。轉動固定元件40的擋塊44，擋壓住發光二極體元件20的殼體25，由此完成該發光二極體模組的安裝。

若需更換該發光二極體模組的發光二極體元件20時，先將基板10上的固定元件40旋轉至不擋壓發光二極體元件20的位置，由此可將發光二極體元件20取出，更換新的發光二極體元件。優選地，旋轉固定元件40後，可用一尖物（例如頂針）伸入該發光二極體模組下部電路板30的小孔36內並向上頂，即可將發光二極體元件20頂出一段，由此可輕易地將發光二極體元件20取出更換。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

10‧‧‧基板

12‧‧‧孔洞

14‧‧‧頂面

16‧‧‧底面

20‧‧‧發光二極體元件

21‧‧‧封裝基板

22‧‧‧電極

23‧‧‧發光二極體晶片

24‧‧‧封裝層

25‧‧‧殼體

26‧‧‧出光面

30‧‧‧電路板

32‧‧‧線路層

34‧‧‧基材

36‧‧‧小孔

40‧‧‧固定元件

42‧‧‧轉軸

44‧‧‧擋塊

圖1為本發明一實施例的發光二極體模組的俯視示意圖。

圖2為本發明一實施例的發光二極體模組的立體示意圖。

圖3為本發明一實施例的發光二極體模組的拆分示意圖。

圖4為本發明一實施例的發光二極體模組沿圖2中的線IV-IV的剖面示意圖。

10‧‧‧基板

12‧‧‧孔洞

21‧‧‧封裝基板

22‧‧‧電極

23‧‧‧發光二極體晶片

24‧‧‧封裝層

25‧‧‧殼體

26‧‧‧出光面

30‧‧‧電路板

40‧‧‧固定元件

42‧‧‧轉軸

44‧‧‧擋塊

Claims (8)

1. 一種發光二極體模組，包括：
   基板，該基板上部裝設有固定元件，該固定元件包括轉軸和可繞轉軸轉動的擋塊，該轉軸固定於所述基板上；
   裝設於基板上的發光二極體元件，該發光二極體元件下部具有電極，該發光二極體元件由所述擋塊擋壓；以及
   裝設於基板下部並與該發光二極體元件電連接的電路板。
2. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體模組，其中所述基板開設有孔洞，該發光二極體元件容置於該孔洞內。
3. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體模組，其中所述電路板對應發光二極體元件開設有小孔，該小孔貫穿該電路板。
4. 如申請專利範圍第3項所述的發光二極體模組，其中所述電路板包括線路層和基材，所述發光二極體元件下部具有電極，該線路層與發光二極體元件的電極電連接。
5. 如申請專利範圍第4項所述的發光二極體模組，其中所述線路層的外廓與所述基板的孔洞構成過盈配合，該線路層卡置於所述基板孔洞內，並且所述基材緊貼所述基板下部。
6. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體模組，其中所述發光二極體元件具有外殼，所述固定元件擋壓在該外殼上端。
7. 如申請專利範圍第6項所述的發光二極體模組，其中所述外殼為反射杯，該反射杯表面塗布有反射層。
8. 如申請專利範圍第6項或第7項所述的發光二極體模組，其中所述擋塊的伸出長度不超出發光二極體元件的外殼的內沿。