高功率的照明模组的制作方法

1.本实用新型属于照明设备技术领域，尤其涉及一种高功率的照明模组。


背景技术：

2.高功率的照明模组的led芯片集成安装于基板表面，是一种高功率的集成面光源。该照明模组具有极高的功率和高功率密度，led芯片发光过程中发热严重，而现有高功率的照明模组中用于搭载led芯片的基板的散热能力不强，容易导致基板变形甚至开裂，造成损坏。而且，该照明模组采用印刷在基板上的导电线路来导通led芯片，在基板变形或开裂时，导电线路将会断裂，使得该照明模组无法正常照明。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种高功率的照明模组，旨在解决现有高功率的照明模组的基板散热能力不强，容易导致基板变形甚至开裂，并造成基板上印刷的导电线路断裂的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种高功率的照明模组，包括：
5.金属基板；
6.氮化铝陶瓷板，贴附于所述金属基板表面，所述氮化铝陶瓷板背离所述金属基板表面设有裸露的金属焊盘；
7.led芯片，被表面安装于所述氮化铝陶瓷板背离所述金属基板表面，所述金属焊盘与所述led芯片电性连接；
8.电气板，固定连接于所述金属基板，所述电气板开设有供所述氮化铝陶瓷板穿过的开口；
9.夹持构件，用于将所述氮化铝陶瓷板压在所述金属基板上，其包括座体和电极夹片，所述座体固定连接于所述电气板，所述电极夹片的一端固定连接于所述座体，所述电极夹片的另一端抵压在所述金属焊盘上，以使所述led芯片与外部电源导通。
10.在一种实施例中，所述电极夹片的一端通过铆钉固定装配于所述座体。
11.在一种实施例中，所述座体为覆模注塑成型的部件。
12.在一种实施例中，所述电极夹片的一端被热熔固定在所述座体中。
13.在一种实施例中，所述开口的轮廓形状与所述氮化铝陶瓷板的轮廓形状相适配。
14.在一种实施例中，所述夹持构件的数量为多个，所述开口的相对两侧边缘均设置有至少一个所述夹持构件。
15.在一种实施例中，所述电气板通过第一紧固件固定连接于所述金属基板，并且所述电气板的板面贴附于所述金属基板表面。
16.在一种实施例中，所述氮化铝陶瓷板与所述金属基板之间设有导热介质。
17.在一种实施例中，所述金属基板为铜板。
18.在一种实施例中，所述照明模组还包括散热器，所述散热器设有安装表面，所述金
属基板通过第二紧固件锁定在所述安装表面上，所述金属基板背离所述氮化铝陶瓷板表面贴附于所述安装表面。
19.本实用新型至少具有以下有益效果：
20.该高功率的照明模组采用热性能优异的氮化铝陶瓷板来表面安装led芯片，并且氮化铝陶瓷板配合金属基板以及电气板形成多层结构形式的介电层，具有良好的热导率，能够迅速导出led芯片工作时产生的热量，降低了用于承载led芯片的介电层发生变形、开裂的概率，而且，该照明模组中通过夹持构件将氮化铝陶瓷板压在金属基板上，并且，夹持构件的电极夹片抵在金属焊盘上使led芯片能够与外部电源导通，这样，一方面电极夹片对氮化铝陶瓷板的夹持力能够使得氮化铝陶瓷板紧紧贴附于金属基板，进一步防止氮化铝陶瓷板相对金属基板发生变形，另一方面电极夹片也能在夹持力的作用下紧密接触金属焊盘，保证led芯片能够始终与外部电源良好导通，从而确保该照明模组正常、有效照明。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本实用新型实施例的照明模组的金属基板、氮化铝陶瓷板、led芯片、电气板以及夹持构件的装配结构示意图；
23.图2为图1的分解图；
24.图3为本实用新型实施例的照明模组中夹持构件的一种装配方式的结构示意图；
25.图4为图3的分解图；
26.图5为本实用新型实施例的照明模组中夹持构件的另一种装配方式的结构示意图；
27.图6为本实用新型实施例的照明模组的金属基板、氮化铝陶瓷板、led芯片、电气板、夹持构件以及散热器的装配结构示意图。
28.其中，图中各附图标记：
29.10、金属基板；
30.20、氮化铝陶瓷板；21、金属焊盘；
31.30、电气板；31、开口；33、夹持构件；331、座体；332、电极夹片；333、铆钉；34、外接端子；
32.40、第一紧固件；41、螺钉；42、螺母；
33.50、散热器；51、安装表面；
34.60、第二紧固件；
35.100、led芯片。
具体实施方式
36.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参
考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
37.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
38.此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
39.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
40.实施例一：
41.如图1和图2所示，本实用新型实施例一提供了一种高功率的照明模组，具体包括金属基板10、氮化铝陶瓷板20、led芯片100、电气板30和夹持构件33。氮化铝陶瓷板20贴附于所述金属基板10表面，所述氮化铝陶瓷板20背离所述金属基板10表面设有裸露的金属焊盘21，led芯片100被表面安装于所述氮化铝陶瓷板20背离所述金属基板10表面，所述金属焊盘21与所述led芯片100电性连接，电气板30固定连接于所述金属基板10，所述电气板30开设有供所述氮化铝陶瓷板20穿过的开口31，夹持构件33用于将所述氮化铝陶瓷板20压在所述金属基板10上，夹持构件33包括座体331和电极夹片332，所述座体331固定连接于所述电气板30，所述电极夹片332的一端固定连接于所述座体331，所述电极夹片332的另一端抵压在所述金属焊盘21上，以使所述led芯片100与外部电源导通。
42.该高功率的照明模组采用热性能优异的氮化铝陶瓷板20来表面安装led芯片100，并且氮化铝陶瓷板20配合金属基板10以及电气板30形成多层结构形式的介电层，具有良好的热导率，能够迅速导出led芯片100工作时产生的热量，降低了用于承载led芯片100的介电层发生变形、开裂的概率，而且，该照明模组中通过夹持构件33将氮化铝陶瓷板20压在金属基板上，并且，夹持构件33的电极夹片332抵在金属焊盘21上使led芯片100能够与外部电源导通，这样，一方面电极夹片332对氮化铝陶瓷板20的夹持力能够使得氮化铝陶瓷板20紧紧贴附于金属基板10，进一步防止氮化铝陶瓷板20相对金属基板10发生变形，另一方面电极夹片332也能在夹持力的作用下紧密接触金属焊盘21，保证led芯片100能够始终与外部电源良好导通，从而确保该照明模组正常、有效照明。
43.本实用新型的照明模块的总尺寸小于100mm*100mm，小尺寸方形设计样式，并且，该照明模块具有高功率的良好性能，具体数据参数如下：
44.高通量(high flux)：大于120klm；
45.大功率(high power)：大于1200w；
46.功效(efficacy)：大于100lm/w；
47.功率密度(power density)：大于50w/cm2；
48.而且，该照明模块具有发光面占比高(发光面＝45mm*45mm)、使用寿命长等特点。
49.在实施例一中，所述座体331为覆模注塑成型的部件，也就是说，夹持构件33的座体331是塑料件，能够减轻该照明模块的整体重量，使得该照明模块更加轻便。
50.如图2和图5所示，所述电极夹片332的一端通过铆钉333固定装配于所述座体331。具体地，电极夹片332可以采用铁片，也可以采用铜片，优选采用铜片，如此使得电极夹片332既具有良好的导通性能，还具有较好的夹持弹性，通过电极夹片332将氮化铝陶瓷板20紧紧的夹持在金属基板10上。并且，铆钉333可以采用金属铆钉，也可以采用塑料铆钉，优选采用塑料铆钉。在制造装配过程中，覆模注塑成型的座体331上预留了用于插入铆钉333的装配孔，然后将电极夹片332的端部放置在座体331上，电极夹片332的两侧均设有装配孔，接着将铆钉333插入装配孔中并紧固，如此，通过两排铆钉333将电极夹片332的端部压紧固定在座体331上。然后将电极夹片332电性连接至电气板30上的外接端子34，外接端子34与外部电源电性连接并导通后，即可向led芯片100供电。
51.在实施例一的照明模块中，所述夹持构件33的数量为多个(两个或两个以上)，所述开口31的相对两侧边缘均设置有至少一个所述夹持构件33。如图1所示，该照明模块具有两个夹持构件33，两个夹持构件33对称地位于方形的氮化铝陶瓷板20的两侧边，从而将氮化铝陶瓷板20紧紧的夹持在金属基板10上。
52.如图2所示，电气板30的所述开口31的轮廓形状与所述氮化铝陶瓷板20的轮廓形状相适配，也就是说，开口31的轮廓形状也是方形。这样，氮化铝陶瓷板20能够适配地通过电气板30的开口31，减小氮化铝陶瓷板20的边缘与开口31的边缘之间的间隙，从而减小该照明模块的整体尺寸。
53.如图1和图2所示，所述电气板30通过第一紧固件40固定连接于所述金属基板10，具体地，第一紧固件40包括螺钉41和螺母42，将螺钉41依次穿过金属基板10和电气板30，然后将螺母42旋拧螺接在螺钉41上，从而螺母42将电气板30压紧在金属基板10上，并且使得所述电气板30的板面贴附于所述金属基板10表面，如此能够使得电气板30与金属基板10之间的接触面全面接触，从而相互传递热量，提高该照明模块的散热效率。
54.在该照明模块中，同时也通过第一紧固件40将座体331固定连接在电气板30上，螺钉41依次穿过金属基板10、电气板30以及座体331，然后将螺母42旋拧螺接在螺钉41上，从而螺母42压紧座体331，如此就将座体331、电气板30和金属基板10三者同时固定连接起来了。
55.在实施例一的照明模块中，所述金属基板10为铜板，因而铜质的金属基板10具有更好的导热性能和散热性能，能够将led芯片100产生的热量快速地散失到空气中。
56.进一步地，所述氮化铝陶瓷板20与所述金属基板10之间设有导热介质，这样，由于氮化铝陶瓷板20贴附于金属基板10的表面，并且氮化铝陶瓷板20与金属基板10之间通过导热介质进行传递热量，使得led芯片100工作发生的热量能够在传递到氮化铝陶瓷板20上之后迅速地传递到金属基板10，并且铜质的金属基板10将热量快速地散失到空气中。装配时，将导热介质均匀涂敷在金属基板10对应于开口31的表面上，然后将氮化铝陶瓷板20覆盖在导热介质上，在通过夹持构件33将氮化铝陶瓷板20夹持固定完成。
57.如图6所示，在实施例一中，所述照明模组还包括散热器50，所述散热器50设有安装表面51，所述金属基板10通过第二紧固件60锁定在所述安装表面51上，并且使得所述金属基板10背离所述氮化铝陶瓷板20表面贴附于所述安装表面51。这样，通过散热器50吸收金属基板10的热量后再将热量散失到空气中，进一步加快散热效率。具体地，第二紧固件60为螺栓，将螺栓依次穿过电气板30和金属基板10后旋拧固定在散热器50的安装表面51上。
58.进一步地，金属基板10背离电气板30的一侧表面与安装表面51之间也设有导热介质，使得金属基板10与安装表面51之间接触完全，从而更高效地传递热量。
59.实施例二：
60.与实施例一的照明模块相比较，实施例二的照明模块具有以下不同之处。
61.如图3和图4所示，所述电极夹片332的一端被热熔固定在所述座体331中。当电极夹片332采用金属片时(例如铁片或铜片)，在覆模注塑成型了座体331后，将金属片的端部加热后热熔镶嵌固定在座体331上，然后将金属片电性连接至电气板30上的外接端子34，外接端子34与外部电源电性连接并导通后，即可向led芯片100供电。
62.或者，电极夹片332包括塑料片主体(未图示)和金属芯(未图示)，塑料片主体的端部热熔固定在座体331上，金属芯镶嵌在塑料片主体中，并且金属芯朝向金属焊盘21的端部裸露出来，使得塑料片主体夹持住氮化铝陶瓷板20时金属芯的端部能够与金属焊盘21抵接，然后将金属芯电性连接至电气板30上的外接端子34，外接端子34与外部电源电性连接并导通后，即可向led芯片100供电。
63.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。