专利名称：Led发光模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种LED发光模块，尤指光源模块的电路基板外侧成型有容置杯部，且接着容置杯部与发光二极管顶部成型有透镜，并与散热装置可利用插座定位框架组装结合后成为一体，而使光源模块可以耗材方式更换使用，且不论在发光效益或结构稳定性上均具有较佳的可靠度。
背景技术：
一般灯具种类及其产生的发光型式相当多，而就以市面上常见且广泛使用于各领域的发光二极管(light emitting diode， LED)为例，不但具有良好的光电转换效率、波长固定，以及光量、光质可调整等特性外，并能达到体积小、低发热量且使用寿命长的优势，而较可适用于各式的嵌灯、头灯或台灯等灯具使用。
然而市面上所使用的LED,其使用寿命及可靠度主要受温度的影响，以高功率GaN型发光二极管为例，当发光二极管接受到电能后，便会将20%~30%的电能转换为光能而产生投射亮光，其剩余70% ~80%则将会转换为热能扩散至外表面处排出，倘若，其发光二极管、控制模块以及供电装置等整体皆被组装于灯具结构内部时，因无设置较佳排散热能的措施，势必将造成发光二极管无法将所囤积及其温度上升的热能快速作排散，容易使发光二极管的使用寿命受到影响，甚至是内部晶片因过热而烧毁等缺失发生，造成产品不良率增加，且耗费经济成本。
此外，上述LED灯具使用时，由于发光二极管、控制模块以及散热装置等皆整合于同一主体上，是依照既定规格制造出厂，并无法依照使用者使用需求而可任意置换，使其适用性与实用性相当有限外，且当发光二极管长时间使用后即会使用寿命耗尽而必须予以更换，此时，便会因无法重复进行组装、拆卸导致使用上的不便与困难，或是不能因应其散热装置型式而组合具不同演色性、亮度、发光效率规格或不同数量的发光二极管使用，以致使用者需要将整组LED
5灯具进行汰换，而造成额外购置的成本大幅提高，亦不符合经济效益上的考量。再者， 一般市面上的灯具大都不具防水功能，便容易因密封不良，而在户外使用时下雨所导致水气、水渗入，或是灰尘进入灯管内部聚积，而造成发光二极管使用一段时间后容易产生短路、故障或损坏等缺失发生外，甚至可能有漏电而危害使用者安全，因此要如何解决上述习用的缺失，即为从事此行业者所欲研究改善的方向所在。
故，创作人有鉴于上述的问题与缺失，乃搜集相关资料经由多方评估及考
量，并利用从事此行业多年研发经验不断试作与修改，始设计出此种LED发光模块新型诞生。
发明内容
本实用新型的主要目的是提供一种LED发光模块，其不论在发光效益或结构稳定性上均具有较佳的可靠度。
为了达到上述目的，本实用新型提供一种LED发光模块，其包括有光源模块、散热装置及结合于两者上的插座定位框架，其中所述光源模块具有电路基板，并在电路基板两侧形成有抵持面，且位于一侧抵持面上设有至少一个的发光二极管，而所述电路基板外侧成型有可供所述发光二极管露出的容置杯部，且所述容置杯部与所述发光二极管顶部表面上成型有透镜，在所述容置杯部外侧周边处则设有对接部；所述散热装置具有基座，并在所述基座底侧设有结合部及其下方抵贴于所述电路基板另侧抵持面上的接触面；所述插座定位框架在中空内部形成有供所述电路基板露出的空孔，并在所述插座定位框架两侧分别朝外延伸有与所述对接部、所述结合部组装结合成为一体的第一接合部、第二接合部。
为了达到上述目的，本实用新型提供一种LED发光模块，至少包括电路基板、发光二极管及对接端子所组成，而所述电路基板一侧抵持面上设有至少一个的发光二极管及其外侧至少两个以上对接端子，并在所述电路基板外侧成型有供所述发光二极管及所述对接端子露出的容置杯部，且所述容置杯部与所述发光二极管顶部表面成型有透镜，另在所述容置杯部外侧周边处则设有对接部。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于
本实用新型的光源模块与散热装置以插座定位框架作简易组装、快速拆卸而形成分离组构状态，即可解决光源模块长时间使用后的损坏、更换问题，亦可依照使用者不同需求或是因应其散热装置型式，任意置换或组合具不同规格或不同数量发光二极管的光源模块，并达成光源模块可任意以耗材方式更换使用，使其整体不论发光效益或结构稳定性上均具有较佳的可靠度。
本实用新光源模块所具的容置杯部底部环槽内套设有防水垫圏，且插座定位框架位于空孔外侧表面上也可涂布有具防水、沾粘功能的防水胶，即可使光源模块与散热装置、插座定位框架相互之间呈现紧密贴合的状态，以防止密封不良所导致水、水气渗入或是灰尘、杂质进入，而造成光源模块产生短路、故障或损坏等缺失发生，并达到良好的防水与防灰尘、杂质等效果。
本实用新型的光源模块所具的电路基板与散热装置基座底側上的结合部形成抵贴，使其电路基板上的发光二极管在发光时所产生的热量，便可通过电路基板两侧形成的抵持面以及结合部下方的接触面而传导至具良好热传效果的基座上，再利用基座所具的多个鳍片增加散热面积，同时将热量朝周围快速排散、冷却降温，可避免热量囤积、聚集于发光二极管内部而影响使用效能或是过热烧毁，以此达到延长光源模块整体使用寿命的效用。
本实用新型的光源模块所具的电路基板外侧成型有可供发光二极管及对接端子露出的容置杯部，且接着容置杯部与发光二极管顶部表面上则利用包覆射出方式二次封装成型有透镜，使其内部将不会存有间隙，即可减少光线因通过空气、透镜、不同介质所造成的折射、全反射、光衰减等现象，以此提高发光二极管朝透镜方向投射亮光的光通量，进而可由镜片的设计确保光源模块产生均匀向外发光的适用光源。
图1为本实用新型的立体外观图2为本实用新型的立体分解图3为本实用新型组装时的侧视剖面图4为本实用新型组装后的侧视剖面图5为本实用新型第四图的局部侧视剖面图6为本实用新型较佳实施例组装时的侧视剖面图7为本实用新型较佳实施例组装后的局部侧视剖面图8为本实用新型另一较佳实施例的侧视剖面图。
附图标记说明1-光源模块；ll-电路基板；lll-抵持面；112-电路层；113-导热片；12-发光二极管；13-对接端子；14-容置杯部；141-环凸部；15-透镜； 16-对接部；161-卡槽；17-防水垫圏；171-环槽；2-散热装置；21-基座；211-鳍片；212-锁孔；22-结合部；221-扣槽；222-^妄触面；23-槽孔；3-插座定位 框架；31-空孔；32-电源插接端子；321-环形电路板；33-第一接合部；331-弹 性扣片；34-第二接合部；341-弹性扣片；35-防水胶；36-定位部；4-电源控制 模块；41-控制电路板；411-穿孔；412-导热片；42-插接部；43-连接器；431-导线；44-壳体；441-通孔；442-定位元件；443-外部电源插孔；45-防水垫圏； 451-环槽；5-套接管件；50-穿置空间；51-套4妄部；52-止挡面；
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型上述的和另外的技术特征和优点作更详细的 说明。
请同时参阅图1至图5所示，分别为本实用新型的立体外观图、立体分解 图、组装时的侧视剖面图、组装后的侧视剖面图及图4的局部侧视剖面图，由 图中可清楚看出，本实用新型为包括有光源模块1、散热装置2、插座定位框架 3及电源控制模块4所组成，故就本案的主要构件及特征详述如后，其中
所述光源模块1具有电路基板11,并在电路基板11两侧分别形成有抵持面 111,且位于一侧抵持面111上成型有具电路布线的电路层112,而电路层112 表面上设有至少 一个的发光二极管12及其相对外侧的两个或两个以上对接端子 13;再者，电路基板11外侧利用包覆射出(Over Molding)方式一体封装成型 有可供发光二极管12及两对接端子13露出的容置杯部14,且接着容置杯部l4 与发光二极管12顶部表面上则利用包覆射出方式二次封装成型有透镜15;另于 容置杯部14外侧周边处设有对接部16，且对接部16表面上设有环形卡槽161; 又容置杯部14底部相对电路基板11外侧表面上凹设有可供防水垫圈17套设定 位的环槽171。
所述散热装置2具有呈垂直轴式的基座21,并在基座21上环设有矗立状多 个鳍片211,而基座21底侧设有具环形扣槽221的结合部22，且结合部22下 方形成有可与电路基板11另侧抵持面111形成抵贴定位的接触面222，再在基 座21侧边垂直剖设有槽孔23。
所述插座定位框架3在中空内部形成有可供电路基板11露出的空孔31,并 在空孔31相对外侧设有正、负电极的两电源插接端子32,而插座定位框架3上、下两侧周边处分别朝外延伸有至少三个以上呈间隔排列的第一接合部33、第二
接合部34,且第一接合部33、第二接合部34表面上分别设有呈勾状的弹性扣 片331、 341，再以弹性扣片331、 341分别与对接部16的卡槽161、结合部22 的扣槽221呈相对应卡扣定位，则可由插座定位框架3将光源模块1及散热装 置2组装结合后成为一体。
所述电源控制模块4具有一控制电路板41,并在控制电路板41表面设有多 个电子元件及插接部42,而插接部42上电性插接有具导线431的连接器43， 使其导线431穿出基座21内部槽孔23后，再电性连接于插座定位框架3空孔 31相对外侧的正、负电极电源插接端子32;另在控制电路板41外侧则罩覆有 壳体44,且壳体44与基座21顶部间设有可供防水垫圈45套设定位的环槽451。
上述光源模块1的电路基板11可为铜基电路板、铝基电路板、铁基电路板、 陶瓷覆铜基板(High Conduction Substrate, HCS ),或其他具高导热系数的 电路板，且发光二极管12可为容置杯部14内所封装的高功率晶片、多个低功 率晶片或具不同颜色的发光晶片等，再利用表面粘着技术(SMT)或接脚穿孔 (Through Hole)等方式将其两侧接脚焊设于电路层112上形成电性连接，即 可通过电路层112所具的电路布线以串联或并联方式为与对接端子13电性连 接；此外，电路基板11相对容置杯部14另侧的抵持面111与散热装置2结合 部22下方接触面222间可设有具高导热系数的导热片113 (Thermal Pad)，亦 可在电源控制模块4所具的控制电路板41底面与散热装置2的基座21顶部间 设有导热片412，并用以作为导热媒介、强化热传导效率，则使发光二极管l2 所产生的热量可通过电路基板11快速吸收后，再利用导热片412平均热传导至 散热装置2上辅助进行对外散热。
当本实用新型在组装时，是先将插座定位框架3与散热装置2进行组装， 使其第二接合部34即可朝基座21底侧结合部22方向迫入，并以第二接合部34 表面所具的弹性扣片341扣合于结合部22上的扣槽221内呈相对应卡扣定位后， 同时亦使露出空孔31内侧处的电路基板11抵持面111与结合部22下方的接触 面222形成抵贴，且通过插座定位框架3位于空孔31与外侧第二接合部34间 的表面上所环绕涂布有具防水、沾粘功能的防水胶35 (Silicon),而使插座定 位框架3与散热装置2之间呈现紧密贴合状态，并达到良好的防水功能与防灰 尘、杂质等效果。
而后将插座定位框架3与光源模块1进行组装，使其第一接合部33可朝容置杯部14方向迫入，并以弹性扣片331扣合于容置杯部14外侧对接部16上.的 卡槽161呈相对应卡扣定位后，同时将空孔31相对外侧的两正、负电极电源插 接端子32对位插接于电路基板11上的对接端子13内形成电性导通，且使电路 基板ll露出于空孔31内侧处，再通过容置杯部14底部环槽171内所套设的防 水垫圏17定位于光源模块1与插座定位框架3之间呈现紧密贴合状态，防止密 封不良所导致水、水气渗入，或是灰尘、杂质进入容置杯部14内部，而造成光 源模块l整体产生短路、故障或损坏等缺失发生。
上述本实用新型较佳实施是以插座定位框架3利用两侧分别朝外延伸的第 一接合部33、第二接合部34扣合于光源模块1对接部16、散热装置2结合部 22上组装结合成为一体，但本实用新型在实际应用时则并非以此作为局限，其 组装结合方式亦可利用锁接结合方式，如可由定位元件分别依序穿出第 一接合 部33或第二接合部34上的耳孔后，再锁入于对接部16、结合部22上所具的锁 固孔内锁接固定成为一体，因此举凡运用本实用新型说明书及图式内容所为的 简易修饰及等效结构变化，均应同理包含于本实用新型的专利范围内，合予陈 明。
另将电源控制模块4组装于散热装置2基座21顶部位置，由于壳体44表 面上设有多个通孔441,即可利用定位元件442为依序穿出通孔441以及控制电 路板41表面上的穿孔411后，再锁入于基座21顶部对应的锁孔212内定位， 而使控制电路板41、壳体44锁接固定于基座21顶部上方成为一体，且壳体44 表面中央亦可设有外部电源插孔44 3,便可将外部电源装置上所具的电源线插入 至外部电源插孔443内，并进一步与控制电路板41形成电性连接。.
而在使用时，是控制电路板41在插接部42上所插接的连接器43通过导线 431电性连接于插座定位框架3的正、负电极电源插接端子32,并以电源插接 端子32与电路基板11上的对接端子13对位插接形成电性导通，如此，便可通 过电源控制模块4供应光源模块1整体所需的电量，而使发光二极管12可产生 对外投射的亮光，且因容置杯部14接着与发光二极管12顶部表面上二次封装 成型的透镜15内不会存有间隙，即可减少光线因通过空气、透镜15、不同介质 所造成的折射、全反射、光衰减现象，以此可提高发光二极管12朝透镜15方 向投射亮光的光通量，进而可由镜片的设计确保光源模块1产生均勻向外发光 适用光源。
此外，由于光源模块1所具的电路基板11与散热装置2基座21底侧上的结合部22形成抵贴，使其电路基板11上所设的发光二极管12在发光时所产生 的热量，便可通过电路基板11另侧的抵持面111、结合部22下方的接触面222 传导至具良好热传效果的基座21上，再利用基座21环设的多个鳍片211增加 散热的表面积，同时将热量为朝周围进行排散，则可辅助发光二极管12产生的 热量予以快速导出，由此有效避免热量囤积、聚集而影响其使用效能，以及使 用寿命缩短或是过热而烧毁等缺失发生。
再者，上述本实用新型的光源模块1与散热装置2以插座定位框架3作简 易组装并可快速拆卸而形成分离组构状态，此种可解决光源模块1长时间使用 后的损坏、更换问题，亦可依照使用者不同的使用需求，或是因应其散热装置2 型式，而可任意置换或组合具不同演色性、亮度、发光效率规格或不同数量发 光二极管12的光源模块1,并达成光源模块1可任意以耗材方式进行更换使用， 使其不论在整体发光效益或结构的稳定性上，均具有较佳的可靠度。
又散热装置2可为多个散热片、导热基座的型式，使其基座21上环设有矗 立状多个鳍片211，或是基座21可单独设置而成为导热基座型式，且主要可为 铜、铝或石墨等具良好热传效果的材质所制成，其仅只需提供将光源模块1上 产生的热量可与外部冷空气进行热交换而达到快速排散、冷却降温等功能，但 本实用新型的技巧特征并不局限于此，举凡任何熟悉所述项技艺者在本实用新 型领域内，可轻易思及的变化或修饰，均应被涵盖在以下本案申请专利范围内。
请继续参阅图6、图7所示，分别为本实用新型较佳实施例组装时的侧视剖 面图及组装后的局部侧视剖面图，由图中可清楚看出，本实用新型在光源模块l 与插座定位框架3上进一步套接有套接管件5,而套接管件5中空内部形成有穿 置空间50,并于穿置空间50内壁面处设有套接部51,且一侧开口朝内侧则形 成有止挡面52，即可将套接管件5套接于光源模块1与插座定位框架3外侧处， 且施加适当扭转力量使其套接部51对位组装于插座定位框架3外側周边上的定 位部36形成紧密结合定位，同时将光源模块1露出穿置空间50 —侧开口外， 再以止挡面52抵持于容置杯部14外侧周边上的环凸部141挡止定位，则可将 插座定位框架3所具的第一接合部33、第二接合部34迫紧且扣合于容置杯部 14的对接部16、基座21的结合部22上，以供光源模块1与散热装置2稳固结 合后成为一体。
此外，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，非因此局限本实用新
型的专利范围，本实用新型是以套接管件5上的套接部51对位组装于插座定位框架3所具的定位部36形成紧密结合定位状态，亦可视使用者需求或设计的不
同以各种结合方式实施，而可为相互卡扣嵌合的卡扣凸部、扣槽或锁接结合的
内螺紋、外螺紋等型式，其仅只需通过套接管件5可使插座定位框架3迫紧且 扣合于光源模块1与散热装置2上稳固结合后成为一体即可，以防止光源模块1 受到外力影响时因震动而跳开、脱出于散热装置2夕卜；又，插座定位框架3在 空孔31外侧周边处为可进一步设有环形电路板321 (如图8所示)，并在环形 电路板321表面上设有相对的两电源插接端子32,且电源插接端子32可利用接 脚穿孔(Through Hole)方式焊设于环形电路板321上形成电性连接，进而使 环形电路板321与散热装置2基座21底侧的结合部22形成预定间距，以此避 免电源插接端子32抵持接触于散热装置2而产生短路的缺失发生，故举凡可达 成前述效果的形式皆应受本实用新型所涵盖，此种简易修饰及等效结构变化， 均应同理包含于本实用新型专利范围内，合予陈明。
以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技 术人员理解，在不脱离以下所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做 出许多修改，变化，或等效，但都将落入本实用新型的保护范围内。
权利要求1、一种LED发光模块，其特征在于，其包括有光源模块、散热装置及结合于两者上的插座定位框架，其中所述光源模块具有电路基板，并在所述电路基板两侧形成有抵持面，且位于一侧抵持面上设有至少一个的发光二极管，而所述电路基板外侧成型有供所述发光二极管露出的容置杯部，且所述容置杯部与所述发光二极管顶部表面上成型有透镜，在所述容置杯部外侧周边处则设有对接部；所述散热装置具有基座，并在所述基座底侧设有结合部及其下方抵贴于所述电路基板另侧抵持面上的接触面；所述插座定位框架在中空内部形成有供所述电路基板露出的空孔，并在所述插座定位框架两侧分别朝外延伸有与所述对接部、所述结合部组装结合成为一体的第一接合部、第二接合部。
2、 根据权利要求1所述的LED发光模块，其特征在于，所述光源模块的电 路基板一侧抵持面上设有发光二极管及其外侧的两个或两个以上对接端子，而 所述插座定位框架的空孔相对外侧设有插接于所述对接端子内形成电性导通的 两电源插接端子，且所述电源插接端子电性连接有供组装于所述散热装置基座 顶部上的电源控制模块。
3、 根据权利要求2所述的LED发光模块，其特征在于，所述电源控制模块 具有 一控制电路板，并在所述控制电路板表面设有插接部，而所述插接部内插 接有具导线的连接器，且所述导线穿出基座侧边剖设槽孔后，再电性连接于所 述电源插接端子上。
4、 根据权利要求3所述的LED发光模块，其特征在于，所述控制电路板外 侧罩覆有壳体，且所述壳体与所述基座顶部间设有防水垫圏，并在所述壳体表 面上设有多个通孔，由定位元件穿出所述通孔及所述控制电路板上的穿孔，再 锁入于所述基座对应的锁孔内定位。
5、 根据权利要求1所述的LED发光模块，其特征在于，所述光源模块的容 置杯部外侧周边对接部表面上设有环形卡槽，而所述插座定位框架的第一接合 部表面上设有与所述卡槽呈相对应卡扣定位的弹性扣片。
6、 根据权利要求1所述的LED发光模块，其特征在于，所述光源模块的容 置杯部底部相对所述电路基板外侧表面上凹设有供防水垫圏套设定位的环槽。
7、 根据权利要求1所述的LED发光模块，其特征在于，所述光源模块的电 路基板另侧抵持面与所述散热装置结合部下方接触面间设有具高导热系数的导 热片。
8、 根据权利要求1所述的LED发光模块，其特征在于，所述散热装置的垂直轴式基座上环设有蠱立状多个鳍片，并在所述基座底侧结合部上凹设有环形 扣槽，而所述插座定位框架的第二接合部表面上设有与所述扣槽呈相对应卡扣 定位的弹性扣片。
9、 根据权利要求1所述的LED发光模块，其特征在于，所述插座定位框架 与所述散热装置底侧结合部之间涂布有防水胶。
10、 根据权利要求1所述的LED发光模块，其特征在于，所述插座定位框 架与光源模块上套接有套接管件，且所述套接管件内部穿置空间内壁面处设有 套接部，并在所述穿置空间一侧开口朝内侧形成有止挡面，而所述插座定位框 架外侧周边上设有供所述套接部结合定位的定位部，另在所述光源模块所具容 置杯部外侧周边上则设有与所述止挡面形成挡止定位的环凸部。
11、 根据权利要求IO所述的LED发光模块，其特征在于，所述套接管件上 的套接部与所述插座定位框架所具有的定位部为相互卡扣嵌合的卡扣凸部、扣 槽或锁接结合的内螺紋、外螺紋。
12、 根据权利要求1所述的LED发光模块，其特征在于，所述光源模块的 发光二极管为容置杯部内所封装定位的高功率晶片、多个低功率晶片或是具不 同颜色的发光晶片，并利用表面粘着技术焊设于所述电路基板上形成电性连接。
13、 根据权利要求1所述的LED发光模块，其特征在于，所述光源模块的 电路基板为铜基电路板、铝基电路板、铁基电路板、陶瓷覆铜基板或其他具高 导热系数的电路板。
14、 根据权利要求1所述的LED发光模块，其特征在于，所述散热装置为 铜、铝或石墨所制成。
15、 一种LED发光模块，其特征在于，至少包括电路基板、发光二极管及 对接端子所组成，而所述电路基板一侧抵持面上设有至少一个的发光二极管及 其外侧至少两个以上对接端子，并在所述电路基板外侧成型有供所述发光二极 管及所述对接端子露出的容置杯部，且所述容置杯部与所述发光二极管顶部表 面成型有透镜，另在所述容置杯部外侧周边处则设有对接部。
16、 根据权利要求15所述的LED发光模块，其特征在于，所述容置杯部上结合有插座定位框架，并在所述插座定位框架中空内部形成有供所述电路基板 露出的空孔，且所述插座定位框架外侧周边处朝外延伸有与所述对接部组装结 合的第一接合部。
17、 根据权利要求16所述的LED发光模块，其特征在于，所述插座定位框架的空孔外侧周边处设有环形电路板，且所述环形电路板表面上相对设有供所 述电源控制模块形成电性连接的电源插接端子，且所述两电源插接端子对位插 接于所述电路基板上的对接端子内形成电性导通。
18、 根据权利要求16所述的LED发光模块，其特征在于，所述容置杯部外 侧周边的对接部表面上设有环形卡槽，而所述插座定位框架的第一接合部表面 上设有与所述卡槽呈相对应卡扣定位的弹性扣片。
19、 根据权利要求15所述的LED发光模块，其特征在于，所述容置杯部底 部相对所述电路基板外侧表面上凹设有供防水垫圏套设定位的环槽。
20、 根据权利要求15所述的LED发光模块，其特征在于，所述电路基板为 铜基电路板、铝基电路板、铁基电路板、陶资覆铜基板或其他具高导热系数的 电路板。
专利摘要本实用新型提供一种LED发光模块，其包括有光源模块、散热装置及插座定位框架，而光源模块在电路基板一侧的抵持面上设有发光二极管及对接端子，并在电路基板外侧成型有容置杯部，且容置杯部与发光二极管顶部表面成型有透镜，再在容置杯部外侧周边处设有对接部，将散热装置基座底侧的结合部下方接触面抵贴于电路基板另侧的抵持面辅助散热，并以插座定位框架两侧分别朝外延伸的第一、第二接合部与对接部、结合部组装结合后成为一体，此种分离组构即可解决光源模块长时间使用后的损坏、更换问题，且任意以耗材方式来更换使用，另在光源模块与插座定位框架间套设定位有防水垫圈而呈现紧密贴合状态，同时亦可达到良好的防水功能。
文档编号H05B37/02GK201434257SQ200920156730
公开日2010年3月31日 申请日期2009年6月4日 优先权日2009年6月4日
发明者林暄智 申请人:国格金属科技股份有限公司;苏州永腾电子制品有限公司