CN105889795A - 光源模块 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种光源模块，包括均温单元、设置于均温单元上的光源单元、以及连接光源单元和均温单元的连接单元，其中，均温单元包括二板件及连接于二板件的第一连接柱。第一连接柱并包含具有相对的二末端开口的第一贯穿孔，而第一贯穿孔的二末端开口分别形成于二板件上以使第一贯穿孔的内壁外露。连接单元包含第一连接栓及具有凹槽的铆柱，铆柱插置于第一贯穿孔中，而第一连接栓穿过光源单元以插置于铆柱的凹槽中，以使光源单元固定设置于均温单元上。

Description

光源模块

技术领域

本发明涉及一种光源模块，尤指一种包括均温单元的光源模块。

背景技术

发光二极体(Light Emitting Diode；LED)具有色彩饱和度高以及寿命长等特点，惟于发光过程中会有约70％的输入功率转变成热能，热源有数百瓦等级且体积小，导致在与散热鳍片的粘接处存在温度极高的热点(Hot spot)，如此造成发光二极体的效能降低或使用寿命缩短。

现有技术为先将LED晶片粘接在均温板(或称vapor chamber)上，再将均温板粘接在散热鳍片上，藉此将LED晶片所产生点热源藉由均温板而均匀扩散成面热源，再藉由散热鳍片来进行散热，其中通常以锡膏涂布于LED晶片与均温板之间，接着再以烤箱或回焊制程来加热，透过熔融锡膏后再凝结的方式来粘接LED晶片与均温板。

然而，于加热锡膏时，锡膏的熔融会导致LED晶片在均温板上漂移而位置改变，此外，烤箱或回焊的高温也有可能会损坏LED晶片。此外，当组装好LED晶片、均温板和散热鳍片而形成一光源模块之后，若遇LED晶片损坏而需更换时，由于LED晶片与均温板以锡膏粘接在一起，势必需整个光源模块拆卸更换，如此导致组装和拆卸更换皆不便利。另外，现有技术针对光源模块的防水是利用一防水套件将均温板固定在防水套件内以达到防水的目的，然而，防水套件的体积大且成本高，且目前采用的防水套件因体积限制无法提供150W以上的LED运用，无法广泛应用。

因此，如何提出一种光源模块来克服前述问题，是为目前业界极待解决的议题。

发明内容

为解决至少上述问题，本发明提出一种光源模块，以使光源单元固定设置于均温单元上。

本发明的光源模块包括：均温单元，包括：二板件，其分别具有周围部及中央部，该二板件以各自的周围部相连接而以彼此的中央部相分离；及第一连接柱，其连接于该二板件的中央部以与该二板件共同形成封闭空间，该第一连接柱并包含具有相对的二末端开口的第一贯穿孔，而该第一贯穿孔的二末端开口分别形成于该二板件上以使该第一贯穿孔的内壁外露；光源单元，其设置于该均温单元上；以及连接单元，其包含第一连接栓及具有凹槽的铆柱，该铆柱插置于该均温单元的第一贯穿孔中，而该第一连接栓穿过该光源单元以插置于该铆柱的凹槽中，以使该光源单元固定设置于该均温单元上。

该铆柱具有一挡部，该铆柱于插置于该第一贯穿孔之前，该挡部的尺寸大于该第一贯穿孔的尺寸；该铆柱于插置于该第一贯穿孔之后，该铆柱不凸出于该板件的表面。该第一连接柱及该铆柱的数量为至少二个。

该均温单元还包括连接于该二板件的中央部的第二连接柱，该第二连接柱包含具有相对的二末端开口的第二贯穿孔，而该第二贯穿孔的二末端开口分别形成于该二板件上以使该第二贯穿孔的内壁外露。该光源模块还包括散热单元及光学单元，该连接单元还包括第二连接栓，该散热单元供该均温单元设置，该光学单元覆盖该光源单元且设置于该均温单元上，该第二连接栓穿过该光学单元、该均温单元的第二贯穿孔以插置于该散热单元上，使该光学单元、该均温单元及该散热单元连接在一起。该第二连接柱在该第一连接柱的***。该第二连接柱的数量为至少三个。

该均温单元还包括连接于该二板件的中央部的第三连接柱，该第三连接柱包含具有相对的二末端开口的第三贯穿孔，而该第三贯穿孔的二末端开口分别形成于该二板件上以使该第三贯穿孔的内壁外露。该光源单元包括电源线，该电源线穿过该第三贯穿孔。

该光学单元包括框架及容设于该框架中的透镜和防水环，该防水环于该光学单元与该均温单元连接在一起时夹置于该光学单元与该均温单元之间。

因此，本发明的光源模块具有防水、均匀散热、组装和拆卸简易的优点，且无须回焊制程而可大大降低光源单元的毁坏机率。

附图说明

图1为本发明包括均温单元、光源单元及连接单元的光源模块的构件剖面示意图；

图2为本发明包括散热单元、均温单元、光源单元、光学单元及连接单元的光源模块的构件剖面示意图；

图3为图2的光源模块的构件分解立体图；以及

图4为本发明的光源模块的其中一实施例的俯视图。

符号说明

1 散热单元

2 均温单元

21 第一连接柱

211 第一贯穿孔

212、213 末端开口

214 内壁

22 第二连接柱

221 第二贯穿孔

222、223 末端开口

224 内壁

23 第三连接柱

231 第三贯穿孔

234 内壁

24、25 板件

241、251 周围部

242、252 中央部

3 光源单元

31 晶片

32 基板

33 电源线

34 固定孔

4 光学单元

41 框架

42 透镜

43 防水环

44 固定孔

51 第一连接栓

52 第二连接栓

53 铆柱

531 槽

532 挡部。

具体实施方式

以下藉由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本文所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用于配合说明书所揭示的内容，以供本领域技术人员的了解与阅读，并非用于限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

请参阅图1至图3，图1为本发明包括均温单元2、光源单元3及连接单元的光源模块的构件剖面示意图，图2为本发明包括散热单元1、均温单元2、光源单元3、光学单元4及连接单元的光源模块的构件剖面示意图，图3为图2的光源模块的构件分解立体图(省略了散热单元1)。

散热单元1，如图2所示，例如一种散热鳍片。

均温单元2设置于散热单元1上，如图1、图2和图3所示，包括分别具有周围部241和251及中央部242和252的二板件24和25以及连接于二板件24和25的第一连接柱21、第二连接柱22和第三连接柱23。二板件24和25以各自的周围部241和251相连接而以彼此的中央部242和252相分离，第一连接柱21、第二连接柱22和第三连接柱23连接于二板件24和25的中央部242和252以与二板件24和25共同形成封闭空间。第一连接柱21、第二连接柱22和第三连接柱23呈中空而分别具有第一贯穿孔211、第二贯穿孔221和第三贯穿孔231。

第一连接柱21的第一贯穿孔211具有相对的二末端开口212和213，而第一贯穿孔211的二末端开口212和213分别形成于二板件24和25上以使第一贯穿孔211的内壁214外露，第一贯穿孔211供光源单元3与均温单元2连接之用；第二连接柱22的第二贯穿孔221具有相对的二末端开口222和223，而第二贯穿孔221的二末端开口222和223分别形成于二板件24和25上以使第二贯穿孔221的内壁224外露，第二贯穿孔221供光学单元4与均温单元2连接之用；同样地，如图3所示，第三连接柱23的第三贯穿孔231具有相对的二末端开口(未标号)，而第三贯穿孔231的二末端开口分别形成于二板件24和25上以使第三贯穿孔231的内壁234外露，第三贯穿孔231供光源单元3的电源线33穿过之用。

光源单元3设置于均温单元2上，包括晶片31、承载晶片31的基板32、电源线33及固定孔34。电源线33穿过均温单元2的第三贯穿孔231，实务上，电源线33穿过第三贯穿孔231之后可再以防水胶封住第三贯穿孔231以防止液体自外部渗入，而固定孔34供与均温单元2连接之用。光源单元3可例如利用覆晶载板接合封装(chip on board；COB)技术将裸晶直接粘在电路板上，再将导线/焊线直接焊接在电路板上，于本发明中为简略图式并未绘出该导线/焊线。

光学单元4覆盖光源单元3且设置于均温单元2上，包括框架41、容设于框架41中的透镜42和防水环43、及固定孔44。防水环43于光学单元4设置于均温单元2上时夹置于光学单元4与均温单元2之间，以防止液体(例如水)自外部渗入光学单元4内而损害光源单元3，而固定孔44供与均温单元2连接之用。光学单元4例如为一种二次光学防水透镜组。

连接单元包括第一连接栓51、第二连接栓52、以及具有凹槽531的铆柱53。铆柱53插置于均温单元2的第一贯穿孔211中，其中，铆柱53的末端形成有一挡部532，需说明的是，铆柱53于插置于第一贯穿孔211之前，挡部532的尺寸大于第一贯穿孔211的尺寸；铆柱53于插置于第一贯穿孔211之后，铆柱53不凸出于二板件24和25的表面。如图3所示，挡部532可为六角型。

第一连接栓51穿过光源单元3的固定孔34以插置于铆柱53的凹槽531中，使光源单元3与均温单元2连接在一起。第二连接栓52穿过光学单元4的固定孔44、均温单元2的第二贯穿孔221以插置于散热单元1上，使光学单元4、均温单元2与散热单元1连接在一起。

需说明的是，本发明的均温单元2的制作流程大致为，将第一连接柱21、第二连接柱22和第三连接柱23(如果需设计供光源单元3的电源线33通过的孔的情形下)设置于二板件24和25之间，施加压力使二板件24和25的周围部241和251连接在一起以形成封闭空间，而第一连接柱21、第二连接柱22和第三连接柱23位于二板件24和25的中央部242和252之间以将该封闭空间分为多个彼此隔绝的空间。接着，再利用钻孔技术于二板件24和25的对应第一连接柱21、第二连接柱22和第三连接柱23的位置进行钻孔，以分别于第一连接柱21、第二连接柱22和第三连接柱23中形成内壁214外露的第一贯穿孔211、内壁224外露的第二贯穿孔221和内壁234外露的第三贯穿孔231。因此，本发明的均温单元2的封闭空间可供工作流体于其中产生液态与气态之间的相变化，则当光源单元3设置于均温单元2上时，能将光源单元3所产生的点热源均匀分散，藉此达到均温的效果。此外，如图3配合图1所示，将铆柱53自图式下方往上***第一贯穿孔211中并使挡部532不凸出板件25，再将第一连接栓51穿过光源单元3的固定孔34及均温单元2上第一贯穿孔211中铆柱53的凹槽531，藉此将光源单元3固定于均温单元2上。接着，将第二连接栓52穿过光学单元4的固定孔44及均温单元2上第二贯穿孔221以***散热单元1，藉此将光学单元4固定于均温单元2和散热单元1上。又，第一连接栓51及第二连接栓52可例如为螺栓。

此外，本发明的光源模块不限制第一连接柱21、第二连接柱22和第三连接柱23的数量或位置，第一连接柱21的数量取决于光源单元3的固定孔34的数量，第二连接柱22的数量取决于光学单元4的固定孔44的数量，而第三连接柱23的第三贯穿孔231仅供光源单元3的电源线33通过，故仅设计一个第三连接柱23即可。如图3所示，本发明的光源模块的均温单元2具有四个第一连接柱21及四个第二连接柱22，且第二连接柱22在第一连接柱21的***。如图4所示，于一实施例中，本发明的光源模块的均温单元2具有二个第一连接柱21及三个第二连接柱22。

此外，由于本发明的光源单元3及光学单元4与均温单元2之间的连接是分别以第一连接栓51和第二连接栓52(例如螺栓)相互锁固，因而当光源单元3损害需更换时，仅需松开第二连接栓52来拆卸光学单元4，再松开第一连接栓51来更换光源单元3即可。

综上所述，本发明的光源模块包括均温单元以扩大光源单元的热源面积，藉此提高散热单元的散热效率。此外，本发明的光源模块包括如二次光学防水透镜的光学单元，可调整光波形并包覆光源单元，无须将整个均温单元囊括其内即可达到防水功能，不再受限于体积而能提供150W以上的LED运用。再者，本发明的光源模块于均温单元设计有具第一贯穿孔的第一连接柱及具第二贯穿孔的第二连接柱，藉由铆柱与第一连接栓插置于第一贯穿孔以连接光源单元与均温单元，藉由第二连接栓插置于第二贯穿孔以连接光学单元、均温单元与散热单元，避免先前技术中于回焊程序中损坏光源单元的问题，更有益于组装及方便更换。

上述实施例仅例示性说明本发明的功效，而非用于限制本发明，任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述该些实施例进行修饰与改变。此外，在上述该些实施例中的结构的数目仅为例示性说明，也非用于限制本发明。因此本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。

Claims (10)

1.一种光源模块，包括：

均温单元，包括：

二板件，其分别具有周围部及中央部，该二板件以各自的周围部相连接而以彼此的中央部相分离；及

第一连接柱，其连接于该二板件的中央部以与该二板件共同形成封闭空间，该第一连接柱并包含具有相对的二末端开口的第一贯穿孔，而该第一贯穿孔的二末端开口分别形成于该二板件上以使该第一贯穿孔的内壁外露；

光源单元，其设置于该均温单元上；以及

连接单元，其包含第一连接栓及具有凹槽的铆柱，该铆柱插置于该均温单元的第一贯穿孔中，而该第一连接栓穿过该光源单元以插置于该铆柱的凹槽中，以使该光源单元固定设置于该均温单元上。

2.如权利要求1所述的光源模块，其特征为，该均温单元还包括连接于该二板件的中央部的第二连接柱，该第二连接柱包含具有相对的二末端开口的第二贯穿孔，而该第二贯穿孔的二末端开口分别形成于该二板件上以使该第二贯穿孔的内壁外露。

3.如权利要求2所述的光源模块，其特征为，该光源模块还包括散热单元及光学单元，其中，该连接单元还包括第二连接栓，该散热单元供该均温单元设置，该光学单元覆盖该光源单元且设置于该均温单元上，该第二连接栓穿过该光学单元、该均温单元的第二贯穿孔以插置于该散热单元上，使该光学单元、该均温单元及该散热单元连接在一起。

4.如权利要求3所述的光源模块，其特征为，该光学单元包括框架及容设于该框架中的透镜和防水环，该防水环于该光学单元与该均温单元连接在一起时夹置于该光学单元与该均温单元之间。

5.如权利要求2所述的光源模块，其特征为，该第二连接柱在该第一连接柱的***。

6.如权利要求1所述的光源模块，其特征为，该均温单元还包括连接于该二板件的中央部的第三连接柱，该第三连接柱包含具有相对的二末端开口的第三贯穿孔，而该第三贯穿孔的二末端开口分别形成于该二板件上以使该第三贯穿孔的内壁外露。

7.如权利要求6所述的光源模块，其特征为，该光源单元包括电源线，该电源线穿过该第三贯穿孔。

8.如权利要求1所述的光源模块，其特征为，该铆柱具有一挡部，该铆柱于插置于该第一贯穿孔之前，该挡部的尺寸大于该第一贯穿孔的尺寸；该铆柱于插置于该第一贯穿孔之后，该铆柱不凸出于该板件的表面。

9.如权利要求1所述的光源模块，其特征为，该第一连接柱及该铆柱的数量为至少二个。

10.如权利要求1所述的光源模块，其特征为，该第二连接柱的数量为至少三个。