專利名稱：電子設(shè)備密封結(jié)構(gòu)、電子電源及其灌封方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種電子設(shè)備密封結(jié)構(gòu)、具有此密封結(jié)構(gòu)的電子電源及具有此密封結(jié)構(gòu)的電子電源的灌封方法。
背景技術(shù)：
對于室外使用的電子設(shè)備(例如電子電源)而言，其處于日曬雨淋、風(fēng)雨雷電、酸雨、潮濕、冷熱沖擊等惡劣環(huán)境之中，故電子設(shè)備需具有較高防護(hù)等級的密封結(jié)構(gòu)，以起到防水、防塵、耐高低溫等作用，避免外部惡劣環(huán)境對于電子設(shè)備的損害?，F(xiàn)有室外使用的電子設(shè)備，為了保證其密封性，大多將設(shè)有電子元器件的電路板設(shè)置于一外殼之內(nèi)，再使用硬質(zhì)灌封膠一次性進(jìn)行灌封，硬質(zhì)灌封膠雖具有粘結(jié)性好的優(yōu)點，但由于受熱脹冷縮因素的影響，易于對其內(nèi)的電子元器件造成損害。
各類室外使用的電子設(shè)備或多或少設(shè)計有一定的密封結(jié)構(gòu)，如國家知識產(chǎn)權(quán)局于 2011年10月19日授權(quán)公告的CN202014427號實用新型專利公開了一種防水電源，其包括有一框形中空外殼及二固定于該外殼兩側(cè)的側(cè)蓋，電源電路板設(shè)置于該外殼內(nèi)部，每一側(cè)蓋的內(nèi)側(cè)各設(shè)置有一防水擋板，于防水擋板和側(cè)蓋之間設(shè)有灌封膠層。藉由灌封膠層的設(shè)置，起到防水、密封之的目的?，F(xiàn)有室外使用的電子設(shè)備所采用的密封結(jié)構(gòu)雖具有一定的防護(hù)功能，但其防護(hù)等級較低，難以滿足應(yīng)付室外惡劣環(huán)境的使用需求。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在于解決現(xiàn)有電子設(shè)備密封結(jié)構(gòu)采用硬質(zhì)灌封膠一次性進(jìn)行灌封所存在的易對電子元器件造成應(yīng)力損害的技術(shù)問題，提供一種可避免灌封膠對電子元器件造成應(yīng)力損害的電子設(shè)備密封結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明還在于解決現(xiàn)有電子設(shè)備密封結(jié)構(gòu)所存在的密封性能不夠的技術(shù)問題，提供一種結(jié)構(gòu)可靠、具有高防護(hù)等級的電子設(shè)備密封結(jié)構(gòu)，可以滿足室外惡劣環(huán)境的使用需求。
此外，本發(fā)明還提供一種具有上述電子設(shè)備密封結(jié)構(gòu)的電子電源及其灌封方法。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種電子設(shè)備密封結(jié)構(gòu)，包括有一外殼，安裝有電子元器件的電路板設(shè)置于所述外殼之內(nèi)，線材分別自所述外殼的兩端引入所述外殼之內(nèi)而電氣連接入所述電路板，所述外殼包括有一底面形成開口的上殼體及一蓋合于所述上殼體的開口處的蓋板，于所述上殼體內(nèi)腔的上部處灌封有一軟質(zhì)灌封膠層， 所述軟質(zhì)灌封膠層至少將所述電路板的板體包裹于其內(nèi)，而于所述軟質(zhì)灌封膠層下方處則灌封有一硬質(zhì)灌封膠層。
上述電子設(shè)備密封結(jié)構(gòu)中，所述上殼體包括有一頂板、二自所述頂板的兩側(cè)邊緣分別向下延伸形成的側(cè)板及二自所述頂板的兩端邊緣分別向下延伸形成的端板，每一端板的外側(cè)處形成有一凸包板，所述凸包板與端板結(jié)合而形成有一凹槽，且其外端面處形成有一外進(jìn)線凹口，所述外進(jìn)線凹口中設(shè)置有一護(hù)線環(huán)，所述端板上對應(yīng)于所述外進(jìn)線凹口處形成有一內(nèi)進(jìn)線凹口，線材順次穿過所述護(hù)線環(huán)、內(nèi)進(jìn)線凹口而與設(shè)置于所述外殼之內(nèi)的電路板電氣連接，所述蓋板將所述護(hù)線環(huán)壓緊固定于所述外進(jìn)線凹口之中。
一種電子電源，包括有一外殼及至少一設(shè)置于所述外殼內(nèi)的其上安裝有電子元器件的電源電路板，線材分別自所述外殼的兩端引入所述外殼之內(nèi)而電氣連接入所述電源電路板，所述外殼包括有一底面形成開口的上殼體及一蓋合于所述上殼體的開口處的蓋板， 于所述上殼體內(nèi)腔的上部處灌封有一軟質(zhì)灌封膠層，所述軟質(zhì)灌封膠層至少將所述電路板包裹于其內(nèi)，而于所述軟質(zhì)灌封膠層下方處則灌封有一硬質(zhì)灌封膠層。
一種電子電源的灌封方法，包括有如下步驟a、將線材焊接在電源電路板相應(yīng)的位置上；b、將電源電路板以設(shè)有電子元器件的一面朝向開口的方式放入上殼體內(nèi)；C、將軟質(zhì)灌封膠注入上殼體的內(nèi)腔中，使軟質(zhì)灌封膠至少淹沒電源電路板的板體，固化而形成至少將電路板的板體包裹于其內(nèi)的軟質(zhì)灌封膠層；d、將硬質(zhì)導(dǎo)熱灌封膠注入上殼體內(nèi)腔的剩余部分，固化而形成硬質(zhì)灌封膠層；e、將蓋板組裝于上殼體。
本發(fā)明的有益技術(shù)效果在于采用軟質(zhì)灌封膠和硬質(zhì)灌封膠兩層灌封的結(jié)構(gòu)，由于軟質(zhì)灌封膠具有熱傳導(dǎo)性良好的特性，可藉由該軟質(zhì)灌封膠層而將電路板上所設(shè)置的電子元器件工作時所產(chǎn)生的熱量迅速傳導(dǎo)至上殼體并散發(fā)至外部環(huán)境中，提高電子設(shè)備的散熱效果，且，相比于硬質(zhì)灌封膠，軟質(zhì)灌封膠層可大幅度降低因熱脹冷縮的影響而作用于電子元器件的應(yīng)力，避免對電子元器件造成應(yīng)力損傷，而硬質(zhì)灌封膠具有粘結(jié)性強的特性，可藉由該硬質(zhì)灌封膠層的設(shè)置，保證密封結(jié)構(gòu)的密封效果，避免外部環(huán)境對于電路板的不良影響；進(jìn)一步地，該上殼體的端板的外側(cè)處各形成有一凸包板，該凸包板與端板結(jié)合而形成有一凹槽，且其外端面處形成有一外進(jìn)線凹口，于該外進(jìn)線凹口處設(shè)置有一護(hù)線環(huán)，線材穿過護(hù)線環(huán)而與設(shè)置于外殼之內(nèi)的電路板電氣連接，并由組裝于上殼體的蓋板將該護(hù)線環(huán)壓緊固定于該外進(jìn)線凹口之中，藉由該護(hù)線環(huán)的設(shè)置，使線材和外殼之間被緊密填充，保證了外殼的密封效果。


圖1是本發(fā)明的外形結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明的分解結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明的電子電源的灌封方法的流程圖。
具體實施方式
為使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更加清楚地理解本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點，以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的闡述。
本發(fā)明所公開的電子設(shè)備密封結(jié)構(gòu)可應(yīng)用于各種室外使用的電子設(shè)備，尤其適用于LED路燈電源、LED隧道燈電源、風(fēng)能及太陽能逆變器電源等。在下面的敘述中，以電子電源為例對本發(fā)明進(jìn)行說明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解地，本發(fā)明并不限定于附圖所示實施例中的電子電源，也可應(yīng)用于其他適宜的電子設(shè)備。
參閱圖1至圖3，該電子設(shè)備密封結(jié)構(gòu)包括有一外殼10，至少一其板體200上安裝有電子元器件201的電路板20設(shè)置于該外殼10之內(nèi)(附圖所示的實施例中，電路板20為電源電路板)，線材30分別自該外殼10的兩端引入該外殼10之內(nèi)而電氣連接入該電路板 20。
該外殼10可采用鋁合金材料制備，其包括有一底面形成開口 100的上殼體101及一蓋合于該上殼體101的開口 100處的蓋板102。結(jié)合圖3所示，于該上殼體101內(nèi)腔的上部處灌封有一軟質(zhì)灌封膠層103，該軟質(zhì)灌封膠層103至少將電路板20的板體200包裹于其內(nèi)(可部分包裹該電路板20上的電子元器件201)。優(yōu)選地，如該電路板20上設(shè)置有貼片式電子元器件，則使該軟質(zhì)灌封膠層103淹沒其上所設(shè)的貼片式電子元器件。而于該軟質(zhì)灌封膠層103下方處則灌封有一硬質(zhì)灌封膠層104，優(yōu)選地，該硬質(zhì)灌封膠層104與該上殼體101的底面齊平。采用軟質(zhì)灌封膠和硬質(zhì)灌封膠兩層灌封的結(jié)構(gòu)，由于軟質(zhì)灌封膠具有熱傳導(dǎo)性良好的特性，可藉由該軟質(zhì)灌封膠層103而將電路板20上所設(shè)置的電子元器件201工作時所產(chǎn)生的熱量迅速傳導(dǎo)至上殼體101并散發(fā)至外部環(huán)境中，提高電子設(shè)備的散熱效果，且，相比于硬質(zhì)灌封膠，軟質(zhì)灌封膠層103可大幅度降低因熱脹冷縮的影響而作用于電子元器件201 (特別是貼片式電子元器件)的應(yīng)力，避免對電子元器件201造成應(yīng)力損傷；而硬質(zhì)灌封膠具有粘結(jié)性強的特性，可藉由該硬質(zhì)灌封膠層104的設(shè)置，保證密封結(jié)構(gòu)的密封效果，避免外部環(huán)境對于電路板20的不良影響。
優(yōu)選地，軟質(zhì)灌封膠采用固化后肖氏硬度SioreA為40 50的灌封膠，例如固化后肖氏硬度SioreA為45的導(dǎo)熱硅膠；硬質(zhì)灌封膠采用固化后肖氏硬度SioreD為60 70 的灌封膠，例如固化后肖氏硬度SioreD為65環(huán)氧樹脂。優(yōu)選地，無論軟質(zhì)灌封膠還是硬質(zhì)灌封膠，均采用導(dǎo)熱系數(shù)大于0. 8的灌封膠材料。
該上殼體101包括有一頂板105、二自該頂板105的兩側(cè)邊緣分別向下延伸形成的側(cè)板106及二自該頂板105的兩端邊緣分別向下延伸形成的端板107，每一端板107的外側(cè)處形成有一凸包板108，該凸包板108與端板107結(jié)合而形成有一凹槽109，且其外端面處形成有一外進(jìn)線凹口 110，該外進(jìn)線凹口 110中設(shè)置有一護(hù)線環(huán)111，該端板107上對應(yīng)于該外進(jìn)線凹口 110處形成有一內(nèi)進(jìn)線凹口 112，線材30順次穿過護(hù)線環(huán)111、內(nèi)進(jìn)線凹口 112而與設(shè)置于外殼10之內(nèi)的電路板20電氣連接。該蓋板102蓋合于該上殼體101的開口 100而與該上殼體101組裝，并將該護(hù)線環(huán)111壓緊固定于該外進(jìn)線凹口 110之中。藉由該護(hù)線環(huán)111的設(shè)置，使線材30和外進(jìn)線凹口 110之間被緊密填充，保證了外殼10的密封效果。
優(yōu)選地，該護(hù)線環(huán)111采用硅橡膠材料制備，其具有耐高溫、防火、耐油、耐候性強等優(yōu)點。
為了便于該護(hù)線環(huán)111的定位且進(jìn)一步提高護(hù)線環(huán)111與外進(jìn)線凹口 110兩者間的密封程度，該護(hù)線環(huán)111形成有一匹配于該外進(jìn)線凹口 Iio的定位槽113，該外進(jìn)線凹口 110插入于該定位槽113之中，并藉由該蓋板102壓緊固定該護(hù)線環(huán)111。
優(yōu)選地，于該凹槽109中灌封有硬質(zhì)灌封膠114，以進(jìn)一步保證電子設(shè)備密封結(jié)構(gòu)的密封可靠性。
在附圖所示的實施例中，該蓋板102上形成多個通孔115，而該上殼體101上形成有多個對應(yīng)于該通孔115的螺絲孔116，使用螺絲117穿過該通孔115而螺合于相應(yīng)的螺絲孔116，從而實現(xiàn)蓋板102和上殼體101的組合。
下面說明電子電源的灌封工藝。
首先，將線材30焊接在電源電路板20相應(yīng)的位置上，并在線材30的合適位置處扎好扎帶以固定線材30，將電源電路板20上所設(shè)置的電子元器件200包裹絕緣(步驟 S01)。
然后，將電源電路板20以設(shè)有電子元器件201的一面朝向開口 100的方式放入上殼體101內(nèi)，線材30套入護(hù)線環(huán)111，再將護(hù)線環(huán)111裝入上殼體101外側(cè)處的外進(jìn)線凹口 110中(步驟S02)。
將軟質(zhì)灌封膠適量注入上殼體101的內(nèi)腔中，使軟質(zhì)灌封膠至少淹沒電源電路板 20的板體200，如其上設(shè)置貼片式電子元器件，則優(yōu)選使軟質(zhì)灌封膠淹沒所有貼片式電子元器件，待其固化后形成至少將電路板20的板體200包裹于其內(nèi)的軟質(zhì)灌封膠層103(步驟SO； )。在此步驟中，可將注入軟質(zhì)灌封膠后的上殼體101置入烘烤箱進(jìn)行烘烤而使軟質(zhì)灌封膠固化而形成軟質(zhì)灌封膠層103。優(yōu)選地，在注入軟質(zhì)灌封膠后，可將上殼體101置入真空機中進(jìn)行抽真空處理，以抽出軟質(zhì)灌封膠中的氣泡。
隨后，將硬質(zhì)導(dǎo)熱灌封膠適量注入上殼體101內(nèi)腔的剩余部分，并置入紅烤箱中進(jìn)行烘烤，使硬質(zhì)灌封膠固化而形成硬質(zhì)灌封膠層104 (步驟S04)。一般地，硬質(zhì)灌封膠注入至與上殼體101的開口 100齊平為止，同時，軟質(zhì)灌封膠可經(jīng)內(nèi)進(jìn)線凹口 112而流入凹槽 109中。優(yōu)選地，在注入硬質(zhì)灌封膠后，可將上殼體101再次置入真空機中進(jìn)行抽真空處理， 以抽出硬質(zhì)灌封膠中的氣泡。
在上述的步驟中，也可采用其他的諸如紅外加熱等適宜的方式來固化軟質(zhì)灌封膠和硬質(zhì)灌封膠，并不限定于使用烘烤方式。
最后，將蓋板102組裝于上殼體101，并使蓋板102壓迫護(hù)線環(huán)111，使其緊密填充于線材30和外進(jìn)線凹口 110之間，從而完成電子電源的灌封工作(步驟S05)。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，而非對本發(fā)明做任何形式上的限制。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可在上述實施例的基礎(chǔ)上施以各種等同的更改和改進(jìn)，凡在權(quán)利要求范圍內(nèi)所做的等同變化或修飾，均應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電子設(shè)備密封結(jié)構(gòu)，包括有一外殼(10)，安裝有電子元器件O01)的電路板 (20)設(shè)置于所述外殼(10)之內(nèi)，線材(30)分別自所述外殼(10)的兩端引入所述外殼(10) 之內(nèi)而電氣連接入所述電路板(20)，其特征在于所述外殼(10)包括有一底面形成開口 (100)的上殼體(101)及一蓋合于所述上殼體(101)的開口(100)處的蓋板(102)，于所述上殼體(101)內(nèi)腔的上部處灌封有一軟質(zhì)灌封膠層(103)，所述軟質(zhì)灌封膠層(10 至少將所述電路板00)的板體(200)包裹于其內(nèi)，而于所述軟質(zhì)灌封膠層(10 下方處則灌封有一硬質(zhì)灌封膠層(104)。
2.如權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備密封結(jié)構(gòu)，其特征在于所述軟質(zhì)灌封膠層(103)為固化后肖氏硬度SioreA為40 50的軟質(zhì)灌封膠層，所述硬質(zhì)灌封膠層(104)為固化后肖氏硬度SioreD為60 70的硬質(zhì)灌封膠層。
3.如權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備密封結(jié)構(gòu)，其特征在于所述硬質(zhì)灌封膠層(104)與所述上殼體(101)的底面齊平。
4.如權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備密封結(jié)構(gòu)，其特征在于所述上殼體(101)包括有一頂板(105)、二自所述頂板(10 的兩側(cè)邊緣分別向下延伸形成的側(cè)板(106)及二自所述頂板(10 的兩端邊緣分別向下延伸形成的端板(107)，每一端板(107)的外側(cè)處形成有一凸包板(108)，所述凸包板(108)與端板(107)結(jié)合而形成有一凹槽(109)，且其外端面處形成有一外進(jìn)線凹口(110)，所述外進(jìn)線凹口(110)中設(shè)置有一護(hù)線環(huán)(111)，所述端板(107) 上對應(yīng)于所述外進(jìn)線凹口(110)處形成有一內(nèi)進(jìn)線凹口(112)，線材(30)順次穿過所述護(hù)線環(huán)(111)、內(nèi)進(jìn)線凹口(112)而與設(shè)置于所述外殼(10)之內(nèi)的電路板00)電氣連接，所述蓋板(102)將所述護(hù)線環(huán)(111)壓緊固定于所述外進(jìn)線凹口(110)之中。
5.如權(quán)利要求4所述的電子設(shè)備密封結(jié)構(gòu)，其特征在于所述護(hù)線環(huán)(111)形成有一匹配于所述外進(jìn)線凹口(Iio)的定位槽(113)，所述外進(jìn)線凹口(110)插入于所述定位槽 (113)。
6.如權(quán)利要求4或5所述的電子設(shè)備密封結(jié)構(gòu)，其特征在于所述凹槽(106)中灌封有硬質(zhì)灌封膠(114)。
7.一種電子電源，包括有一外殼及至少一設(shè)置于所述外殼內(nèi)的其上安裝有電子元器件的電源電路板，線材分別自所述外殼的兩端引入所述外殼之內(nèi)而電氣連接入所述電源電路板，其特征在于所述外殼包括有一底面形成開口的上殼體及一蓋合于所述上殼體的開口處的蓋板，于所述上殼體內(nèi)腔的上部處灌封有一軟質(zhì)灌封膠層，所述軟質(zhì)灌封膠層至少將所述電路板包裹于其內(nèi)，而于所述軟質(zhì)灌封膠層下方處則灌封有一硬質(zhì)灌封膠層。
8.如權(quán)利要求7所述的電子電源，其特征在于所述上殼體包括有一頂板、二自所述頂板的兩側(cè)邊緣分別向下延伸形成的側(cè)板及二自所述頂板的兩端邊緣分別向下延伸形成的端板，每一端板的外側(cè)處形成有一凸包板，所述凸包板與端板結(jié)合而形成有一凹槽，且其外端面處形成有一外進(jìn)線凹口，所述外進(jìn)線凹口中設(shè)置有一護(hù)線環(huán)，所述端板上對應(yīng)于所述外進(jìn)線凹口處形成有一內(nèi)進(jìn)線凹口，線材順次穿過所述護(hù)線環(huán)、內(nèi)進(jìn)線凹口而與設(shè)置于所述外殼之內(nèi)的電路板電氣連接，所述蓋板將所述護(hù)線環(huán)壓緊固定于所述外進(jìn)線凹口之中。
9.一種如權(quán)利要求7所述的電子電源的灌封方法，其特征在于，包括有如下步驟a、將線材焊接在電源電路板相應(yīng)的位置上；b、將電源電路板以設(shè)有電子元器件的一面朝向開口的方式放入上殼體內(nèi)；C、將軟質(zhì)灌封膠注入上殼體的內(nèi)腔中，使軟質(zhì)灌封膠至少淹沒電源電路板的板體，固化而形成至少將電路板的板體包裹于其內(nèi)的軟質(zhì)灌封膠層；d、將硬質(zhì)導(dǎo)熱灌封膠注入上殼體內(nèi)腔的剩余部分，固化而形成硬質(zhì)灌封膠層；e、將蓋板組裝于上殼體。
10.如權(quán)利要求9所述的電子電源的灌封方法，其特征在于，在步驟c中，注入軟質(zhì)灌封膠后，將上殼體置入真空機中進(jìn)行抽真空處理，以抽出軟質(zhì)灌封膠中的氣泡的步驟，而在步驟d中，注入硬質(zhì)灌封膠后，將上殼體置入真空機中進(jìn)行抽真空處理，以抽出硬質(zhì)灌封膠中的氣泡。
全文摘要
本發(fā)明公開一種電子設(shè)備密封結(jié)構(gòu)，其包括有一外殼，安裝有電子元器件的電路板設(shè)置于所述外殼之內(nèi)，線材分別自所述外殼的兩端引入所述外殼之內(nèi)而電氣連接入所述電路板，所述外殼包括有一底面形成開口的上殼體及一蓋合于所述上殼體的開口處的蓋板，于所述上殼體內(nèi)腔的上部處灌封有一軟質(zhì)灌封膠層，所述軟質(zhì)灌封膠層至少將所述電路板的板體包裹于其內(nèi)，而于所述軟質(zhì)灌封膠層下方處則灌封有一硬質(zhì)灌封膠層。該電子設(shè)密封結(jié)構(gòu)可避免灌封膠對電子元器件造成應(yīng)力損害。本發(fā)明還公開了一種具有上述電子設(shè)備密封結(jié)構(gòu)的電子電源及其灌封方法。
文檔編號H05K5/06GK102548313SQ20121003166
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月13日
發(fā)明者吳純平, 徐兵, 王永彬, 蘇周, 顧永德 申請人:惠州茂碩能源科技有限公司