[发明专利]一种插件LED插针脚嵌入式绝缘散热方法与装置

说明书

技术领域

本发明属于LED照明技术领域，具体涉及由插件LED灯珠组成的照明模块的绝缘散热方法与装置。

背景技术

目前模组式LED灯具的基本发光组件—LED模组，普遍采用贴片式LED灯珠贴装于覆铜铝基板，通过导热硅脂作为热传导介质接触于金属散热器，将LED灯珠燃点时产生的热量传导至散热器，由散热器向外环境散热。而使用插件式LED灯珠在LED模组的制造上普遍较少，其问题在于插件式LED灯珠无法进行覆铜铝基板帖装，只能使用玻纤印刷电路板进行插装，插装后电路板底面带有针脚和包状焊锡点，针脚和焊锡点带有低压电且成回路，无法直接与金属类散热器直接接触。由于针脚和焊锡点呈凸起状末端为针尖状态，玻纤印刷电路板底面不是平整面，使用涂刷导热硅脂为导热介质的方法无法与针脚和焊锡点形成有效导热接触面积，导热效果差。

针对以上问题，现有使用堆叠导热硅脂并在针脚与焊锡点和金属散热器间增加一片薄云母板的方法来使用插件式LED灯珠制造LED模组，发表的文献主要包括《一种基于小功率椭圆形灯珠的LED路灯》实用新型专利公告号CN205424589U、发明专利公布号CN105156955A；《一种LED路灯》使用新型专利公告号CN203349111U。此种方法需要在玻纤印刷电路板底面先堆叠一定厚度的导热硅脂，把针脚和焊锡点凸起全部盖住，其厚度一般在2至2.5毫米；再于金属散热器传热面涂刷一层薄导热硅脂；将薄云母板贴于金属散热器传热面；再于云母板面涂刷一层薄导热硅脂；最后将堆叠导热硅脂的玻纤印刷电路板贴于云母板面固定住。

此种方法的不足在于设置了薄云母板用于针脚与焊锡点和金属散热器之间的绝缘，云母板随然绝缘但导热率低，仅为0.4W/mK，参考的文献主要包括在《绝缘材料》上发表的《云母带粘合剂导热系数的研究》；其物理状态为硬质薄板，填隙能力差，在注重散热的LED模组中设置此云母板，阻碍了导热系统的导热连贯性，增加了LED模组的热阻。导热硅脂呈乳状且具有流动性，在玻纤印刷电路板底面堆叠时也达不到理想的填隙效果，无法形成有效的导热接触面积，待硅油析出与挥发后，导热硅脂的实际作用会衰减严重。在玻纤印刷电路板贴于云母板面固定时，LED针脚易刺穿薄云母板造成LED灯珠针脚直接与金属散热器接触形成漏电，造成LED模组无法燃点使用。使用此方法制造LED模组其生产工艺复杂且难以进行标准化的质量控制。

以上述方法制备的LED模组应用于LED灯具存在以下通病：电路板底面针脚刺穿云母板与金属散热器接触易产生漏电现象导致灯具成品率低，使用不安全；LED模组系统热阻大，导热效果差，易造成LED灯珠过度光衰甚至由于导热不良造成LED灯珠失效；导热硅脂中的硅油会析出或受重力影响流出，造成导热硅脂硬化，填隙作用丧失，失去导热效果。

本发明针对以上问题与不足，而提出一种插件LED插针脚嵌入式绝缘散热方法与装置。

发明内容

本发明的目的是为了解决，使用插件式LED灯珠在LED模组的制造与使用上产生的导热系统热阻大、导热效果衰减大、绝缘措施不良易漏电的问题，而提出的一种插件LED插针脚嵌入式绝缘散热方法与装置。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：

如图2，插件LED灯珠（2）与印刷电路板（3）通过组装并焊锡后形成LED灯板组件（11）。形成组件后插件LED灯珠（2）的针脚状态如局部放大视图（9），其中包括焊锡点（7）与LED灯珠针脚（8）。

如图2、3，LED灯板组件（11）通电运行时所产生的热量集中在焊锡点（7）与LED灯珠针脚（8）并通过导热垫（5）由导热垫（5）将热量传导至散热器（6），由散热器（6）进行散热。

如图3、4，LED灯板组件（11）通电运行时LED灯珠针脚（8）带电，LED灯珠针脚（8）与散热器（6）不接触，起到绝缘作用。

如图2、3，LED灯珠针脚（8）刺破导热垫（5）并嵌入其中、焊锡点（7）压迫导热垫（5）使其形变并包裹住焊锡点（7）、形变后的导热垫（5）填充满LED灯板组件（11）各焊锡点（7）之间的空隙，使焊锡点（7）与导热垫（5）形成充分的热传导接触面积，起到热传导的作用。

如图3，绝缘垫片（4）的间隔使LED灯珠针脚（8）与散热器（6）之间形成距离，起到绝缘作用。

如图1、2，绝缘垫片（4）嵌在导热垫（5）中，隔着LED灯板组件（11），通过螺钉（1）与散热器（6）固定。