Led模塊的制作方法
【專利說明】LED模塊
[0001]相關(guān)申請
[0002]本申請主張于2013年8月23日提交的美國臨時申請US61/869，367的優(yōu)先權(quán)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本申請涉及采用一發(fā)光二極管(LED)的固態(tài)照明領(lǐng)域，更具體地涉及LED模塊領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0004]LED模塊為一種采用LED來提供照明的已知途徑。多個LED要求在制備過程在照明方面是有益的?，F(xiàn)有的LED模塊包括基于LED類型構(gòu)造的一 LED陣列。例如，基板上芯片(C0B)LED陣列包括典型地安裝在一反射面上并通過導(dǎo)線結(jié)合(wire-bonding)電連接在一起的多個LED芯片。因為具有并使紅色光、綠色光、藍色光保持平衡以提供所需的光輸出有點較復(fù)雜，所以常希望具有這樣一種有效的LED，其發(fā)射小范圍的波長并采用磷將所發(fā)射的波長轉(zhuǎn)換成一所需要的光譜。由此，一 LED陣列可包括置于一基材上的一個以上的LED芯片，所述基材可為金屬包層(metal-clad)PCB或其它所需的材料。多個LED芯片以一圖案導(dǎo)線結(jié)合，該圖案將所述多個LED芯片連接于一陽極和一陰極，且隨后所述多個LED芯片可被合適的硅層和磷層覆蓋，以保護所述多個LED芯片，同時利用磷層提供光的轉(zhuǎn)換。
[0005]所得到的LED陣列提供了多個面向上的LED，并且還能提供多個面向上且電連接于陽極和陰極的觸點。這使得將LED陣列能夠以一可靠的方式(例如LED陣列被一固持座下壓)固定于一散熱器并將電源連接于多個觸點。因為LED的效率的日益增長，所以LED陣列已變得更小，且由此能夠提供一尺寸縮減的基材。盡管從成本角度出發(fā)這會是有益的，但是尺寸上的縮減已使得LED陣列難以配合以及將LED陣列固定于一應(yīng)用中(諸如一固定裝置(fixture)或燈泡)。解決這個待處理的問題的一種途徑是采用一固持座來固定LED陣列。可由一絕緣材料形成的一固持座可提供與LED基材上的多個觸點之間的電連接并牢固地安裝到LED陣列。例如，可采用焊料或?qū)щ娬辰觿┒徊捎幂o助緊固件來實現(xiàn)物理連接，由此LED陣列的尺寸可最小化且固持座(由成本更低的材料形成)可提供多個觸點和一外部電源之間的物理及電連接。如此構(gòu)造的一 LED模塊的一可行結(jié)構(gòu)的一實施例公開在于2013年1月4日提交的美國公開號US2013/0176732中。盡管這樣的LED模塊適于許多應(yīng)用，但是某些人群會賞識進一步的改進。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]一種發(fā)光二極管(LED)模塊包括導(dǎo)熱導(dǎo)電的一基部，所述基部包括設(shè)計成發(fā)射光的一光引擎(light engine)以及一連接凸緣。一絕緣層選擇性地設(shè)置于所述基部，且所述絕緣層可為一粉末涂層。多條跡線以一圖案形成于所述絕緣層。多個LED置于一反射區(qū)域，所述反射區(qū)域優(yōu)選未被所述絕緣層覆蓋。多條導(dǎo)電跡線電連接于所述多個LED。一旦所述多個LED電連接于所述多條跡線，則一保護覆蓋層置于所述多個LED上。所述多條跡線從相鄰的多個LED延伸至所述連接凸緣。在工作時，所述連接凸緣可收容允許將電源提供給所述多個LED的一連接器。
【附圖說明】
[0007]本申請以示例示出且不限于附圖，在附圖中類似的附圖標(biāo)記表示類似的部件，且在附圖中:
[0008]圖1示出一LED模塊的一實施例的一立體圖。
[0009]圖2不出圖1所不實施例的一簡化部分分解立體圖。
[0010]圖3示出圖2所示LED模塊的一放大立體圖。
[0011 ]圖4示出一LED模塊的另一實施例的一立體圖。
[0012]圖5A示出一基部和光引擎的一實施例的一示意側(cè)視圖。
[0013]圖5B示出一基部和光引擎的另一實施例的一示意側(cè)視圖。
[0014]圖5C示出一基部和光引擎的另一實施例的一示意側(cè)視圖。
[0015]圖?示出一基部和光引擎的另一實施例的一示意側(cè)視圖。
[0016]圖6不出一LED模塊的另一實施例的一不意圖。
[0017]圖7示出一種設(shè)置一LED模塊的方法。
[0018]圖8示出適于供一LED模塊使用的一基部的一簡化實施例的一示意側(cè)視圖。
[0019]圖9不出一LED模塊的一實施例的一不意側(cè)視圖。
【具體實施方式】
[0020]下面詳細的說明描述多個示范性實施例且不意欲限制到明確公開的組合。因此，除非另有說明，本文所公開的各種特征可以組合在一起而形成多個另外組合(出于簡明目的而未示出)。
[0021]圖1-3示出一發(fā)光二極管(LED)模塊10的一第一實施例。LED模塊10包括一導(dǎo)電基部15且包括以一選擇性的方式設(shè)置于基部15上的一絕緣層21?；?5支撐一發(fā)光區(qū)域20，發(fā)光區(qū)域20包含位于一反射區(qū)域22中的多個LED芯片38。反射區(qū)域22優(yōu)選不含絕緣層21。為了將電源提供給所述多個LED芯片38，導(dǎo)電跡線30a、30b設(shè)置于絕緣層21。跡線30a從墊31(其用作一陽極)延伸至連接區(qū)域33，而跡線30b從墊32(其用作一陰極)延伸至連接區(qū)域34。多個線結(jié)合部35用于將各個LED芯片38以一所需圖案電連接于連接區(qū)域33、34。如可認識到的，墊31、32位于一連接凸緣17上。假設(shè)基部15安裝成與一支撐面(未示出)平齊，連接凸緣17可從基部15以一角度延伸，以提供進入一連接器40。如從圖5A-f5D可認識到的，連接凸緣17a-17d可以在大的構(gòu)造范圍下設(shè)置，諸如相對基部15a-15d向上傾斜、向下傾斜、與基部15a-15d平行或與基部15a-15d平行但偏移。換句話說，發(fā)光區(qū)域20a、20b可以以與所述連接凸緣不同的角度定向。如果需要，也可以提供其它構(gòu)造。
[0022]發(fā)光區(qū)域20包括由一材料(例如硅)形成的一保護層25，且發(fā)光區(qū)域20可包括一磷漿層，磷漿層用于將所發(fā)射的光轉(zhuǎn)換成一更期望的波長的光。下面將更多地說明保護層25的各種可能的變型。
[0023]用于提供電源給發(fā)光區(qū)域20的跡線30a、30b可通過經(jīng)由一粉末涂覆技術(shù)而將絕緣層21選擇性地置于基部15的所需表面上來設(shè)置。一旦絕緣層21設(shè)置于基部15的所需表面(諸如一頂表面、一個或多個側(cè)表面、以及一底表面)，則基部15可被固化，從而所得到的絕緣層21提供所需的電隔離。應(yīng)注意的是，絕緣層21可覆蓋基部15的很多部分(包括基部15的側(cè)表面和底表面)。提供另外的覆蓋能夠有助將跡線30a、30b與所述基部電隔離，且有助將基部15自身與可能包含于相鄰的部件(諸如一散熱器或支撐固定裝置)的任何暴露的金屬隔離。
[0024]一旦基部15具有選擇性設(shè)置的絕緣層21，則跡線30a、30b可形成于絕緣層21。如下說明的圖7給出了如何形成一LED模塊的另外的信息(包括說明形成多條跡線的過程，其將更詳細地說明)。如可認識到的，絕緣層21設(shè)置于連接凸緣17，從而能夠形成所述多條跡線。
[0025]如上所述，反射區(qū)域22可省略絕緣層21，且在一實施例中，反射區(qū)域22可拋光，以有助光提取。多個LED芯片38以一所需方式置于反射區(qū)域22。例如，如圖3所示，多個LED串聯(lián)連接以形成一 LED路徑39，且兩個或多個LED路徑可并聯(lián)設(shè)置。當(dāng)然，其它電路圖案可按照所需設(shè)置。已確認的是，理想的是使得LED路徑39構(gòu)造成它可被小于50伏的電勢來致動，且更理想的是使所需的致動LED路徑39的電勢小于25伏。使用低電壓使得更容易提供合適的電源并還改善了爬電距離(creepage)和電氣間隙(c 1 earance)問題。
[0026]如從圖4可認識到的，示出具有一發(fā)光區(qū)域20的一LED模塊10’的另一實施例，LED模塊10’包括一基部15’，基部15’具有多個緊固件用開孔，從而多個常規(guī)的緊固件(例如但不限于螺釘5)可用于將LED模塊10’固定就位。在其它實施例中，所述基部可在尺寸和形狀上進行設(shè)置，從而一固定裝置將LED模塊保持就位，而無需采用單獨的緊固件。例如，一固定裝置可設(shè)計成具有一卡扣(snap，按扣)的特征，卡扣使得所述模塊結(jié)合一電源并利用一夾子被保持就位。在這樣一種情況下，所述LED模塊可包括位于所述基部的一底表面上的一熱耦合層(諸如一導(dǎo)熱墊或?qū)岣?，以有助提供在所述LED模塊與一支撐表面之間的改善的熱傳遞。
[0027]導(dǎo)電跡線30a、30b從相鄰的反射區(qū)域21延伸至連接凸緣17。連接凸緣17可在尺寸和結(jié)構(gòu)上設(shè)置成對接一連接器40，其中所述連接器具有一本體41，本體41支撐電連接于多條導(dǎo)線42的多個端子。所述多個端子設(shè)置成對接陽極31、陰極32且由此提供與發(fā)光區(qū)域20的一電連接。連接凸緣17可設(shè)置成它以一極化(polarized)方式結(jié)合一連接器。應(yīng)注意的是，在所示出的多數(shù)實施例中，連接凸緣17定向成不同于基部15。使所述連接凸緣與所述基部不同的方式被定向或設(shè)置的益處在于，這使得將連接器40連接于所述連接凸緣上的所述墊變得容易。例如，所述基部可具有一低高度，從而對光輸出的干涉最小化，同時所述連接凸緣可以以對接一連接器簡單且靈活的方式成角度設(shè)置。應(yīng)注意的是，盡管圖1-4的實施例示出朝光輸出的角度(例如類似于圖5A所示)的方向傾斜的一連接凸緣，但是在一替代實施例中，所述連接凸緣可沿相反方向傾斜(例如類似于圖f5D所示)。另外，所述連接凸緣可相對所述基部偏移(如圖5B所示，其示出與所述連接凸緣與所述基部平行但偏移)。
[0028]應(yīng)注意的是，在某些實施例中，連接凸緣也可與LED模塊的發(fā)光區(qū)域的基部平行對準(zhǔn)(如圖5C所示)。這樣一種結(jié)構(gòu)將是合適的，例如在固定裝置包含可接合一平的表面的多個接觸件且所述模塊旨在背離所述發(fā)光區(qū)域的一側(cè)接合所述多個接觸件的應(yīng)用中(在一實施例中，固定裝置中的所述多個接觸件可凹設(shè)或被加護罩，以提供一接觸安全環(huán)境)。
[0029]圖6示出具有所包含的另外的特征的一LED模塊110的另一實施例。一基部115包括:一平的區(qū)域115a，其提供一發(fā)光區(qū)域120、一第一曲線部116、一連接凸緣117及一第二曲線部118。如可認識到的，發(fā)光區(qū)域120位于這些曲線部的中間，以提供一反射結(jié)構(gòu)，所述反射結(jié)構(gòu)以聚焦的方式將光整形?；?10還