专利名称：改进型发光二极管(led)组件及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种改进型发光二极管(LED)组件及制造方法，除其他优点之外，该方法可使LED芯片安装到更广范围的表面或物体上。具体而言，本发明涉及一种金属基印刷电路板(MCPCB)，该金属基印刷电路板包括第一表面上的LED管芯和第二表面上的一个导电电路层。在一个优选实施方案中，该MCPCB呈纵向铆钉(或螺钉等)形状，此时该第一表面位于铆钉的头部，该第二表面沿着其长度进行延伸，从而该MCPCB铆钉被适配为快速且简单地安装到一个散热片和/或PCB或MCPCB上。
背景技术：
这些年来，LED的使用取得大量地增长，主要是由于在提高它们的光输出量方面所取得的进展。过去，LED的低光输出量使得它们不适合应用到需要大量光输出的应用中，例如，室外应用，然而在全光情景下采用LED作为光源替代品已经开始增长。LED的可见光输出量取决于许多因素，包括LED相对光心的视角和自身取决于许多因素的LED亮度。例如，亮度会受到流向LED的电流量和LED的结温的影响。保持结温尽可能地低可最大化LED的性能潜力。典型的LED系统包括一个发射器(典型地容纳LED管芯或芯片、光学器件、密封剂和散热片插头)、金属基印刷电路板(MCPCB)和某种形式的金属散热片。影响LED结温并因此影响其性能的一个因素是“热路径”的有效性，换言之，热量通过该路径从LED芯片背面移开。已知的热路径设计涉及通过焊料(如果该发射器焊接到该MCPCB的话)将热量从发射器传递到MCPCB，并从MCPCB传递到外部散热片(MCPCB在物理上附接到其上)，最后传递到周围环境。MCPCB是一种电路板，包括一个被称作散热器的金属基板(典型地为铜或铝)和一个介电层，该介电层是电流的非导体。顾名思义，这些板典型地是扁平面板，具有容纳LED 和驱动电路及元件的表面。这些元件包括但不限于调压器、电流控制监控和反馈电路、温度传感器、光传感器、湿度传感器、dmx驱动器、dmx接收器、运动传感器、电阻器、微控制器、分流器、旁路控制器和/或通信链路。LED及相关联的电路与元件可用尽电路板表面上的可用空间。否则，该空间可用于容纳更多的元件，例如，包括更多的LED。在保持所要求的热传递和性能水平的同时将效率、多用性和LED发光装置有限空间的使用最大化正变得越来越重要。因此，本发明的目的是至少克服上述问题中的至少一些或提供给公众一种有用的替代方案。发明概述因此，本发明的一种形式提出了一种热传递装置，其特征在于一个包括一个第一表面和一个第二表面的主体，所述第一和第二表面在不同的平面上延伸；一个与所述第一平面相关联的热量生成装置；以及一个从所述热量生成装置向外传递热量的装置，所述传递热量的装置与所述第二
4表面相关联。优选地，所述主体成形为一种紧固装置形式，如铆钉或螺钉，其中该紧固装置的头部包括所述第一表面，并且该紧固装置的狭长主体部分包括所述第二表面。优选地，所述第一表面和第二表面是垂直安排的。优选地，所述主体是一个印刷电路板(PCB)的形式。优选地，所述主体是一个金属基印刷电路板(MCPCB)的形式，其中所述传递热量的装置包括所述MCPCB金属基。优选地，所述从热量生成装置向外传递热量的装置包括从所述第一表面上的所述热量生成装置延伸到所述第二表面的一个导热材料层。优选地，所述热量生成装置是一个发光二极管(LED)。优选地，所述导热层包括一个向所述LED传递电流的电路。优选地，所述导热层包括多个电子元件。优选地，所述热传递装置进一步包括一个散热片。在本发明的另一种形式中提出了一种LED组件，其特征在于一个电路板主体，该电路板主体包括一个布置在两个不同平面中的第一和第二表面；一个与所述第一表面相关联的LED芯片；以及一个与所述第二表面相关联的导电电路层，所述导电电路层电连接到所述LED芯片。优选地，所述电路板主体包括一种狭长的形状，所述第一表面沿所述狭长主体的一个末端延伸，并且第二表面沿着该主体的长度基本垂直地延伸。优选地，所述电路板主体呈紧固件(如铆钉或螺钉)的形状，包括一个头部和一个具有至少一个扁平表面的主体部分，所述LED芯片安装到该头部上，并且该电路板主体沿所述扁平表面安装。优选地，所述电路主体是一个金属基印刷电路板(MCPCB)。优选地，所述组件进一步包括一个散热片。在本发明的另一种形式中提出了一种接线盒，该接线盒被适配为容纳如上所述的 LED组件。还是在本发明的另一种形式中提出了一种灯具，该灯具被适配为容纳如上所述的 LED组件。仍在本发明的另一种形式中提出了一种灯具，包括一个与一个MCPCB狭长主体的一个上部相关联的LED ；一个与所述沿该MCPCB主体的长延伸的LED电连接的导电电路层；一个与在与所述导电电路层电连接的MCPCB主体的一个下部相关联的数据/电源线；以及一个散热片。在本发明的另一种形式中提出了一种制造LED组件的方法，其特征在于，形成一个处于紧固装置(如铆钉或螺钉)的形式的MCPCB主体的步骤包括在其顶面制造一个LED， 一个导电电路层电连接到所述LED并且沿所述紧固装置的狭长主体部分表面延伸。
仍在本发明的另一种形式中提出了一种制造LED组件的方法，其特征在于包括以下步骤(a)以一种狭长的紧固装置为形状(如铆钉或螺钉)形成一个MCPCB主体；(b)在该狭长的紧固装置的上表面上制造一个LED ；以及(c)沿着一个表面制造一个导电电路层，该表面是沿着狭长的紧固装置的长度延伸的。仍在本发明的另一种形式中提出了一种由根据以上定义的步骤制造的LED组件。附图简要说明结合在并构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的多种实现方式，并和说明书一起用于解释本发明的优点和原理。在附图中
图1示出了根据本发明的第一实施方案的一个铆钉型LED组件的部分分解透视图；图2示出了图1中的LED组件的一个分解透视图；图3示出了图1中的LED组件的一个侧视、局部截面图；图4示出了图1中的LED组件的一个前视、局部截面图；图5至图19示出了当把体现本发明的不同LED组件安装到交替配置的散热片时的前视截面图；图20示出了根据本发明安装到一个散热片晶圆上的多个LED组件；图21示出了图1中的LED组件安装到另一个MCPCB上的一个侧向截面图；图22至图四示出了根据本发明的多个进一步的实施方案的铆钉型LED组件的侧视截面图；图30至图43示出了仍根据本发明的多个进一步的实施方案的多个铆钉型LED组件的顶部截面图；图44示出了根据本发明的一个优选实施方案包括多个电路元件的一个铆钉型 LED组件的一个剖视图；图45示出了一个接线盒的一个透视图；图46示出了图45中的接线盒的一个顶部截面图；图47示出了图45中的接线盒安装到本发明的LED组件上时的一个透视图；图48示出了图37中的接线盒和LED组件的一个侧视截面图；图49示出了一个RGB接线盒安装到一个具有RGB导电电路层的铆钉型LED组件上时的一个透视图；图50示出了图49的一个分解透视图；图51示出了图49中LED的组件和接线盒处于分离状态的一个侧视截面图；图52示出了图49中的LED组件和接线盒处于啮合状态的一个侧视截面图；图53示出了另一个类型的RGB接线盒安装到一个具有RGB导电电路层的铆钉型 LED组件上时的一个透视图；图M示出了图53的一个分解透视图；图55示出了图53中的LED组件和接线盒的一个侧视截面图；图56示出了图53中的LED组件和接线盒的一个前视截面图57和图58示出了图53中的LED组件和接线盒的顶部截面图；图59示出了一个容纳在定位器装置中的LED组件的一个剖面透视图；图60示出了图59中去掉定位器外壳的LED组件；图61示出了与一个扶手式散热片相关联的图59中的LED组件和定位器装置的一个分解透视图；图62示出了根据另一个实施方案的LED组件、扶手式散热片和定位器装置的一个分解透视图；图63示出了通过热导管和散热片设备相连的多个LED组件的一个透视图；图64示出了与图63中的设备一起使用的一个反射镜的一个透视图；图65示出了与LED组件相连的一个电源连接结点的一个透视图；图66示出了一个插头的一个透视图，该插头包括一个安装在其上的一个LED组件；图67示出了图66中的LED组件的一个透视图；图68示出了图66中的插头的内部元件的一个透视图；图69至图88示出了根据本发明的的另一个实施方案的铆钉型和螺钉型LED组件的侧视图优选实施方案的详细说明本发明的以下详细说明参照这些附图。虽然该说明书包括多个示例性实施方案， 但其他实施方案也是可能的，并且无需偏离本发明的精神和范围即可对这些实施方案做出改变。尽可能地，贯穿这些实施方案和以下说明，使用相同的参考数字来指示相同或类似的部件。本发明涉及一种LED组件，该LED组件在主要的形式上包括一个电路板基底，该电路板基底包含至少两个布置在不同平面的表面的；一个第一表面，该第一表面具有与其相关联的一个LED管芯或芯片；以及一个第二表面，该第二表面具有与该其相关联的一个导电电路层，该导电电路层电连接至该LED芯片。所属领域普通技术人员可认识到，提供了一个电路板，该电路具有将LED固定到在一个平面上延伸的表面上并且将相关联的电路和元件固定到在另一个不同的平面上延伸的表面上的能力，与采用所谓扁平面板MCPCB相比， LED组件10的总体尺寸或封装减小了。本发明进一步提供了一种改进的从LED到周围环境的热路径，而且由于允许以任何想要的形状对该电路板配置，例如铆钉形状或螺钉形状，因此用途更广泛。应当理解的是，尽管以下说明指的是采用MCPCB，同样可以采用其他基板，比如一个印刷电路板(PCB)。本发明并不旨在仅限于已实施的应用，因为相同的原理同样可以用于任何涉及传递装置中的热传递的场景中。图1至4示出了一个包括MCPCB 12的铆钉形LED组件10，该MCPCB具有一个头部14和一个纵向的主体部分20，该头部具有一个顶面16和下肩部18，并且该主体部分是由此向外延伸的。该主体部分20包括一个沿其至少一个侧面向下延伸并与该顶面16垂直的平面22，然而其他角度或方法也是可能的。安装到该顶面16的是一个LED装置M，该装置作为将电能直接转化为光的固态半导体器件是本领域内已知的。基本地，该半导体包括两个区包含正电荷的P区和包含负电荷的η区。施加电压时会并且电流开始流动时，电子会从η区移动到ρ区。电子穿过ρ-η 节的过程会释放能量。该能量的色散会产生可见波长的光子。该LED装置M包括一个根据以上原理工作的LED芯片或管芯沈、一个覆盖在该 LED上用来引导光的透明的塑料盖子即LED镜头观、一个用来反射光的镜面即LED反射镜 30 (可选的一如附加的实施方案所示)以及一个将该LED芯片沈加工到其上的一个小型印刷电路板即LED板32。明显的是该板32并不总是必需的。在所示的实施方案中，该LED 芯片26使用焊盘34通过焊料与该铆钉形MCPCB顶面16进行热耦合和电连接。倒L形非导电层36被安装到该MCPCB 12上，从而每层较短的长度穿过顶面16来延伸，较长的长度沿该平面22向下延伸。这个层在两个传导的(或非传导的)材料或层间构成一个固定隔膜，在这种情况下在传导的MCPCB 12和类似形状的导电电路层或在非导电层36上延伸的“散热器”38之间构成一个固定隔膜。该导电电路层观典型的是铜，它们为该MCPCB 12形成电路层。导电电路层观的顶面有时被称为码头或孤岛，将这些LED芯片安装到其上。同样示出的是一个外部非导电层40，它是一个被适配为覆盖在PCB或MCPCB中常用的所有电子元件42 (图1至4未示出)上的薄膜，以对其进行保护。这个层40通常是可以耐热的高温树酯或树脂或胶。需要的时候，该膜可以变厚，这在下面有详细的说明。如本领域内已知的，该铆钉杆43构成了该铆钉形MCPCB 12的一个延伸，当该铆钉安装好时可将其去掉。该MCPCB 12的头部14同样包括一个凹槽44，该凹槽可以使其他元件安置或固定在该组件上。明显地，该MCPCB肩部18用于防止该铆钉形MCPCB从该铆钉通过它而延伸的孔中拉出来，例如，像一个与散热片相关联的孔。该肩部18还可用于容纳该铆钉和一个相关联的装置之间的电连接。应当理解，用于该组件10的元件的位置和电气需求并不限于表面22。例如，它们可以如图44所示贯穿该MCPCB 12来定位，以节省空间和/或可以连接至多层MCPCB或PCB 电路或散热器基片。所属领域的普通技术人员可认识到，使用MCPCB 12的多于一个表面(在这种情况下，是铆钉形MCPCB边缘或顶面16)来安装LED芯片(组)或LED板(组)节省了大量的空间，并导致该组件的总尺寸(直径)非常紧凑。这在空间受限的照明情境下非常重要。由于能提供呈铆钉或螺钉形状的MCPCB，因为将LED或LED组安装到紧固装置仅需要一个适当尺寸的孔，因此本发明可非常快速且简单地将该LED安装到一个散热片46和/ 或一个PCB或MCPCB上。本发明并不旨在限制到这种安装方法，因为这些形状还可以被制造为安装到该紧固装置的边缘，甚至是它们的表面。更进一步，该MCPCB还可被成形为容纳热导管、热电制冷器和其他元件。该MCPCB 12可以在LED板和散热片46间起到热调节器的作用，为LED提供更大的热传递占用面积，同时辅助组件的是以哦那个，例如相关联的连线。根据一些实施方案，图5至19示出了本发明的LED组件10，该组件具有与之相关联的一个散热片46，本领域的技术人员会知道该散热片用于移除由LED芯片及其元件产生的热量。该散热片46可通过不同方式与该LED组件相连，并且这一点在所提供的不同例子是非常明显的。本发明并不旨在限于任何一种散热片安排。将会对每一种实施方案进行简要说明。虽然所有示出的散热片配置不同，但为了简洁的目的，每次采用相同的数字对其进行引用。图5展示了安装到一个粗糙表面散热片46的LED组件10。图6展示了以一个角度贯穿一个散热片46来安装的组件10。图7示出了嵌入到散热片鳍48间的狭小空间的组件10，并包括一个贴在鳍48上的附加镜头50，还展示了另一种可能的配置。图8展示了安装到一个内半径曲面散热片46的LED组件10，而图9展示了安装到一个外半径曲面散热片 46的LED组件10。图10、图11、图12和图13再次示出了包括铆钉形MCPCB的LED组件10，这些组件安装了套筒51以便将该MCPCB降低到该散热片中(这些例子展示了曲面散热片，但套筒的使用不限于此)。在图10至12的实施方案中，该MCPCB 12的肩部位于一个对端上，该对端是较下部以适应具体的散热片配置。图12的组件10包括一个具有螺纹外表面的MCPCB并因此形成一个螺栓型MCPCB，而不是铆钉型。图13展示了包括一个外螺纹的另一个替代配置的套筒。没有提供所有这些元件互连方法(例如通过螺纹连接或通过过盈配合等)的完整说明，是因为这在本领域被认为是已知的。本发明的组件10还可用于将图14-15中所示的不同元件固定在一起。具体而言， 图14展示了一个LED组件10，该组件将一个散热片46和一个反射板30固定在一起。图 15展示了该组件10将一个散热片46和一个印刷电路板M固定在一起。图16-19还展示了处于以下形式的另一个实施方案在图16中安装到一个嵌入式散热片46的一个LED组件10，在图17中穿过一个嵌入式散热片46的一个组件10，具有铆钉形MCPCB 12、用一个狭槽56安装到散热片46上的一个LED组件10，通过铆钉的变形，换言之，通过使用残余的铆钉杆42，安装到一个散热片46的一个组件10。图20示出了一个散热片晶圆58，包括多个孔径以接受多个LED组件10。图21与图15相似，因为它展示了一个容纳在另一个MCPCB 60的LED组件10。然而，这个图展示了电路连接夹62的使用，该夹子可以添加到该铆钉形MCPCB 12上从而使能到另一个MCPCB 60的电路连接。图22-25示出了如何通过多种不同方式来配置该导电电路层38。例如，图22展示了该导电层38沿着主体向上延伸至该焊盘34，并且图23展示了该导电层38采用垂直弯曲的方法向上延伸MCPCB 12的主体以与该焊盘34相连。图M展示了该导电层当作导线 (作为电源或数据传输的媒介)在铆钉形MCPCB主体的边缘向上延伸到该焊盘34。图25 示出了如何采用一个附加焊盘64建立一条从该LED到一个铝铆钉主体的热路径。如前所述，该LED芯片沈不必一定具有一个相关联的LED板32。图沈_31示出了多个像这样配置的LED的例子，即，没有板32而是具有贴到该铆钉12上的LED芯片M和镜头28。因为正负掺杂芯片可以直接贴到板12，因此该MCPCB 12的形状和大小可省略多个元件的需要。图沈展示了一个组件10，其中一个LED安装到导电电路层38的一个正极66和一个负极68，该导电电路层沿MCPCB 12的长度延伸并且直接将热量从LED芯片M向外传递。 图27示出了如何用它们之间的非传导材料36将该LED芯片M安装到一个铆钉12上，并且电路层38从该铆钉的侧面延伸到一个负极掺杂芯片72和一个正极掺杂芯片74。同样地， 图28展示了一个包括一个LED芯片M的LED组件10，该LED芯片采用它们之间的非传导材料38安装到该铆钉12，仅使用一个电路层贯穿该铆钉12延伸至一个负极掺杂芯片72和一个正极掺杂芯片74。图四示出了一个安装到该导电电路层38的LED芯片24，该导电电路层沿该MCPCB 12的长度延伸并可从该LED芯片M直接向外传递热。使用丝焊76在该负极掺杂芯片72和正极掺杂芯片74之间提供一个电连接。图30展示了一个LED组件10， 包括一个安装到该铆钉12的LED芯片24、一个导电电路层和在该铆钉12中心的热传递路径38。图31展示了一个LED芯片24，该芯片直接安装到形成该导电电路层38的导电散热器上。图32至图35还示出了另一个采用一个LED板32的实施方案，即，具有连接到该电路上的多个电子元件42的LED组件10，以及具有向上延伸该铆钉12的侧面的导电电路层38的LED组件10。然后，图36至图43示出了另一些可能的实施方案。图36至图39展示了安装有 LED芯片M的LED组件，图40和图41示出了将LED芯片沿沿该铆钉的侧面边安装的LED 组件10，图42和图43示出了将LED板32安装到该铆钉的侧面的组件10。在图30至图43的每个图中，该外部非导电层是一个厚涂层，该涂层封装该电路和元件并填充出从矩形到圆的形状，然而其他形状是可能的。因此，该导电层38用于容纳可能用在该MCPCB上的电路和元件42，可包括调压器、 电流控制电路和监控反馈电路、温度传感器、光传感器、湿度传感器、dmx驱动器、dmx接收器、运动传感器、电阻器、微控制器、分流器、旁路控制器、任何类型的传感器和/或一个通信链路。图34中LED组件10更详细地展示了这些元件中的一部分。还展示了电源或数据线可以连接其上的电源数据连接域80。本领域的普通技术人员可认识到这样一个组件提供了许多优点，包括由于可以为任何领域设计该MCPCB，该电源或数据可以连接到该装置的地方是没有限制的，因此考虑更多数量的连接选择(例如，图21示出的夹子62展示了在该铆钉12 顶部的第二连接选择)；包括那些上面所提的任何电路元件可放在该MCPCB 12的表面上；这些元件可贯穿该装置进行容纳以节省空间、桥接或与与另一边的电路进行连接；该电路不限于一层---它可以是多层的；该电路(布线衬底)可以是三维的；如前所述，该电路和这些元件可用保护性环氧树脂密封剂(或是硅树脂来覆盖以便防水和/或使电路和元件绝热和绝电)；该电路和元件的密封剂可以是只密封或绝缘的薄膜；密封剂还可以是厚涂层来封装该电路和元件以填充出从一个形状到另一个形状的形状，例如，按照图30-33将矩形形成为圆形；以及该涂料封装还可协助形成螺纹、肩部等等。图45至图58示出了不同的接线盒和LED配置。具体而言，图45至图48所示的接线盒82是针对单光LED的，而图49至图58所示的接线盒84和86是用于RGB LED组件的。图45展示了一个没有该LED组件10的单光接线盒82，可以看出，该装置包括将该盒子夹到该LED顶部的多个脊88和将电路38连接到该铆钉12上的的多个触头90。前面描述的铆钉12上的凹槽44被适配为啮合这些脊88从而固定该接线盒82中的LED组件。 如本领域内已知的，该接线盒82包括电源/数据线92。图46详细展示了当该组件10啮合该盒子84时，这些触头90如何移动以便使这些夹子94和电源/数据线92相接触。图47 示出了组装时的这些元件。图48展示了固定到一个散热片48上的、组装的多个元件。图49展示了一个具有三个不同电路层38的RGB LED组件，这些电路层容纳在RGB 接线盒的84的对侧。如图50至图52所更清晰展示的，该RGB接线盒84包括一个外壳96 和一个基座98，该基座支持多个钳位拉手100，这些钳位拉手被适配为在这些组件啮合时与这些三个电路层38连接。该钳位拉手100在它们的下端分别与数据/电源线92相接触。当越过该钳位拉手100将外壳96朝该基座98下推时，一个与该钳位拉手100之一相关联的斜套筒102被向里推，直到该外壳96完全插入并且该套筒再次迅速向外返回，从而锁定该外壳96在恰当的位置。当该外壳和该基座像这样啮合时，该外壳的一个内肩104下压抵靠在钳位拉手的顶端，并与内部外壳106联合动作使得它们与电路层38相接触(如图 52清楚所示)。为使该外壳解除啮合，只须用一个合适的工具推将该斜套筒102穿过外壳的侧面。图51和图52还示出了一个散热片48的使用。图53至图58所示的该接线盒实施方案通过和上述实施方案通过相同的工作原理工作，因为当接线盒86完全与该LED组件啮合时，在该线92和该电路层38间构成一个电连接，并且当解除啮合时，该连接中断。该方法的不同之处在于这个连接的存在。在这个实施方案中，该基座86包括一个外壳110和一个通过螺纹连接可以啮合的内壳112，该外壳 110包括在其较下部的内聚壁，宾且该内壳112包括可向内移动的面板套筒114。这些元件被配置为使得因为该内壳112是拧入到该外壳中的，该汇聚壁导致该套筒向内移动并从而导致容纳在其中的线也向内移动而且与该嵌入的铆钉12的导电层38相接触。同样如图所示，该LED板32包括与三个电路层38 —致的三个焊盘34，并且该肩部18沿着该铆钉MCPCB 12的主体进一步向下移动。图59至图62示出了可以使用该LED组件10的另一种方法。该LED组件10容纳在如图59中所示的一个定位器116中。在所示的多个实施方案中，该定位器116以一种光装置的形式，包括一个反射镜118和一个如图59所示的反射镜盖120。该LED组件10， 如图60单独所示，可通过包括附图中所示的配置在内的任何已知手段固定到该定位器116 中。该定位器可插入多种形状的散热片中，包括如图61和图62所示的扶手式46，但不仅限于此。该照明装置的肩部122有助于将该装置容纳到管46的壁中。在此展示的是将该装置安装到管内的两个装置。图59至图61展示了第一种装置， 该装置是处于被适配为插入到该定位器和该管的壁之间的可压缩弹簧销124的形式，以将其保持在位。将该弹簧销1 推到与该定位器的顶面齐平。在图62展示了第二种装置，并且该装置使用一个楔子126，在定位器和管壁间推动该楔子以将其保持在位，在齐平地插入到定位器面时会使该定位器成为圆柱形。图63示出了一个设备128，该设备包括多个LED组件10、一个热导管130和一个散热片46。该散热片46是在远离该LED组件10的地方移除热量。该热导管130里有液体， 该液体与LED组件以一种通过造成有待由该液体吸收的热量的方式相互作用，然后该受热液体循环到该散热片从而将热量从该LED组件冲走。图64示出了一个适用于与图63装置一起使用的反射镜132。该反射镜可用于聚焦来自该LED组件的光并将该LED组件放射的的辐射热绝缘。图65示出了另一个处于电源连接结点134的形式被适配为夹到一个MCPCB铆钉 12的底部的实施方案，该结点包括一个被适配为与沿该铆钉12的导电层38相接触的内表面导电层136从而完成/连接一个电路。图66至图68示出了本发明的一个LED组件10安装到一个接线盒138内的另一个方法。在这个实施方案中，该MCPCB铆钉12包括位于其表面140之一上的一个凹槽142， 该凹槽可通过与拉手146上部相关联的一个内部插头144来啮合。本领域的普通技术人会明白，由于该插头144被偏置到一个位置处以便其延伸到凹槽142内部，当该LED组件10 插入到该座138内足够深时，该插头将与该凹槽142啮合。之后为释放该组件10，只须按压已配置的拉手146的下部，对其进行这样的配置以便该上部并且因此插头144会向外移动并与该凹槽142解除啮合。如同之前的每个实施方案一样，该接线盒包括多个内部钳位拉手100，一旦插入就会与该铆钉12的导电层啮合。最后，图69至图88示出了 LED组件可能的形状的多个例子，包括MCPCB是铆钉、 螺钉或其他机械固定件形状。为了简明目的，没有详细对它们一一说明。本发明并不旨在限制于仅一种发光二极管(LED)、硅基LED、或任何类型金属制造的一个LED的用途。同样可以是固态激光器、有机发光二极管、高分子发光二极管或另外的固态发光器件。还可以是非固态发光器件，例如，非固态激光器、气体放光源(如高强度抖动炉)、电弧光源(如弧光灯)或得益于本系统的其它任何元件。由冲压成型铜片制造的MCPCB铆钉主体12是优选的，然而，还可采用其他原料和/ 或过程，包括银、铝或任何良好的热传导材料。制造过程可包括但不限于棒料加工、锻造或采用压铸工艺。无需背离本发明范围可获得比本发明进一步的优点和改良。尽管已展示和说明的实施方案被设想成最实用和优选的实施方案，但需要认识到在本发明的范围和精神内仍可制造出非常规的变更，本发明的范围和精神不限于在此披露的细节而是符合权利要求书的全部范围以便包含任何和所有等效的装置和设备。在附加的任何权利要求和本发明的摘要中，除非上下文另有要求，否则由于表达语言或必要的含义，“包括”一词用于表示“包含”的意思，也就是，在本发明的不同实施方案中特定的特征可能与另一个特征相关联。
1权利要求
1.一种热传递装置，其特征在于一个包括一个第一表面和一个第二表面的主体，所述第一和第二表面在不同的平面上延伸；一个与所述第一平面相关联的热量生成装置；以及一个从所述热量生成装置向外传递热量的装置，所述传递热量的装置与所述第二表面相关联。
2.如权利要求1所述的热传递装置，其中所述主体成形为一种紧固装置(如铆钉或螺钉)的形式，其中该紧固装置的头部包括所述第一表面，并且该紧固装置的狭长主体部分包括所述第二表面。
3.如权利要求1或权利要求2所述的热传递装置，其中所述第一表面和第二表面是垂直安排的。
4.如以上权利要求中任一项所述的热传递装置，其中所述主体是一个印刷电路板 (PCB)的形式。
5.如权利要求1至3中任一项所述的热传递装置，其中所述主体是一个金属基印刷电路板(MCPCB)的形式，其中所述传递热量的装置包括所述MCPCB金属基。
6.如以上权利要求中任一项所述的热传递装置，其中所述从热量生成装置向外传递热量的装置包括一个从所述第一表面上的所述热量生成装置延伸到所述第二表面的材料的导热层。
7.如权利要求6所述的热传递装置，其中所述热量生成装置是一个发光二极管(LED)。
8.如权利要求6所述的热传递装置，其中所述导热层包括一个向所述LED传递电流的电路。
9.如权利要求7或权利要求8所述的热传递装置，其中所述导热层包括多个电子元件。
10.如以上权利要求中任一项所述的热传递装置，其中所述热传递装置进一步包括一个散热片。
11.一种LDE组件，其特征在于一个电路板主体，该电路板主体包括布置在两个不同平面中的一个第一和第二表面；一个与所述第一表面相关联的LED芯片；以及一个与所述第二表面相关联的导电电路层，所述导电电路层电连接到所述LED芯片。
12.如权利要求11所述的LED组件，其中所述电路板主体包括一种狭长的形状，所述第一表面沿所述狭长主体的一个末端延伸，并且第二表面沿着该主体的长度基本垂直地延伸。
13.如权利要求11所述的LED组件，其中所述电路板主体呈紧固件(如铆钉或螺钉) 的形状，包括一个头部和一个具有至少一个扁平表面的主体部分，所述LED芯片安装到该头部，并且该电路板主体沿所述扁平表面安装。
14.如权利要求12或权利要求13所述的LED组件，其中所述电路主体是一个金属基印刷电路板(MCPCB)。
15.如权利要求11至14中任一项所述的LED组件，其中所述组件进一步包括一个散热片。
16.一个接线盒，该接线盒被适配为容纳一个如权利要求11-15中任一项所述的LED组件。
17.一个灯具，该灯具被适配为容纳一个如权利要求11-15中任一项所述的LED组件。
18.一种灯具，包括一个与一个MCPCB狭长主体的一个上部相关联的LED ； 一个与所述LED沿该MCPCB主体的长度延伸电连接的导电电路层； 一个与在与所述导电电路层处于电连接的MCPCB主体的一个下部相关联的数据/电源线；以及一个散热片。
19.一种制造LED组件的方法，其特征在于，形成一个处于紧固装置(如铆钉或螺钉) 的形式的MCPCB主体的步骤包括在其顶面制造一个LED，并且将一个导电电路层与所述LED 电连接并且沿所述紧固装置的狭长主体部分表面的长度延伸。
20.一种制造LED组件的方法，其特征在于包括以下步骤(a)以一种狭长的紧固装置为形状(如铆钉或螺钉)组成一个MCPCB主体；(b)在该狭长的紧固装置的上表面上制造一个LED；以及(c)沿着一个表面制造一个导电电路层，该表面是沿着狭长的紧固装置的长度延伸的。
21.一种根据权利要求19或权利要求20定义的步骤制造的LED组件。
全文摘要
本发明涉及一种改进型发光二极管(LED)组件及其制造方法，除其他优点之外，该方法可使LED芯片安装到更宽范围的表面和物体上。具体而言，本发明涉及一种金属基印刷电路板(MCPCB)，包括第一表面上的LED管芯和第二表面上的散热片基板。在优选实施方案中，该MCPCB是一个纵向的铆钉(或螺钉等)，其中该第一表面位于铆钉头部，而第二表面沿着其长度延伸，该MCPCB铆钉被适配为快速且简单地安装到一个散热片和/或PCB或MCPCB上。
文档编号H05K7/20GK102597618SQ201080050735
公开日2012年7月18日 申请日期2010年9月10日 优先权日2009年9月10日
发明者哈米什·麦克伦南 申请人:哈米什·麦克伦南